De Thi Va Dap an Ky Thuat Phan Ung

Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM Khoa Công nghệ Hóa học Bộ môn Máy & Thiết bị

ĐỀ THI HỌC K Ỳ 3 (2013-2014) NG MÔN: KỸ THUẬT PHẢN Ứ NG LỚ P: P: DHHD6/HO6-HL

Câu 1 (3 điểm) Định nghĩa hàm phân bố thờ i gian lưu. So sánh hoạt động của 2 hệ thống thiết bị phản khuấy tr ộn mắc nối tiếp

ứng

có phổ

 phân bố thời gian lưu như sau:

Câu 2 (3 điểm) Phản

ứng sơ đẳng có phương trình lượng hóa như sau: A + B

nồng độ tác



2R vớ i

chất A, B ban đầu l ần lượt là 0,8 M và 1 M. Theo dõi sự  biến

đổi của nồng độ của các chất theo các thời điểm khác nhau, ngườ i ta thu đượ c bảng số liệu sau:

Viết phương trình vận tốc của phản ứng trên.

Câu 3 (4 điểm) Phản

ứng sơ đẳng A + B



2R + S

đượ c thực hiện trong thiết bị phản

ứng khuấy tr ộn hoạt động gián đoạn với k = 12 lít/mol.h. Nhậ p liệu ban đầu gồm 300 lít A có nồ ng độ 0,8M và 500 lít chất B có nồng độ  0,48 M.

a. Xác định thờ i gian phản ứng của một m ẻ với độ chuyển hóa chất A là 95%. Tính năng suất sản phẩm R cho một mẻ.  b. Để rút ngắn th ờ i gian phản ứng còn 2/3 lần so với ban đầu thì cần phải tăng nồng độ chất B ban đầu lên bao nhiêu. ------------------------------------------------------

Trường Đại học Công nghiệp TP. CM Khoa Công nghệ Hóa học Bộ môn Máy & Thiết bị

ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲ-HK3-2013-2014 ÔN: KỸ THUẬT PHẢN ỨNG LỚP : DHHD6/HO6-HL Câu 1 (3 điểm) Định nghĩa hàm phân bố t ời gian lưu.So sánh hoạt động của 2 hệ thống thiết bị hản ứng khuấy trộn mắc nối tiếp có phổ phân bố thời gi n lưu như sau.

Câu

Đáp án Hàm phân bố thời gian lưu ( esidence Time Distribution - RTD)  E   : Độ đo sự phân bố thời ian lưu (Exit age distribution)  Ed  : Phần lưu chất có thời ian từ  đến (    + d  ) 

Điểm

Ghi chú

lư 1,5

Phần lưu chất có thời gian lư nhỏ hơn 1 là Phần lưu chất có thời gian lư lớn hơn 1 là So sánh hoạt động của 2 hệ t ống bình khuấy trộn mắc nối tiếp - Hệ thống B có mức đ  phân tán nhiều hơn hệ thống A - Thời gian lưu trung bình của hệ thống B cao hơn hệ thống A

1,5

Câu 2 (3 điểm) Phản ứng sơ đẳng có phương trình lượng hóa như sau : A + B → 2R v i nồng độ tác chất A, B ban đầu lần lượt là 0,8 M và 1 M. Theo dõi sự biến đổi của nồng độ của tác chất theo các thời điểm khác nhau, người ta thu được bảng số liệu sau: t (phút)

15

30

45

60

75

9

115

XA (%)

,5

25

45

62,5

75

8

85

Viết phương trình vận tốc của phản ứng trên.

Câu

Đáp án

Điểm

Ghi chú

Phản ứng sơ đẳng

(−) = −  = 

Lấy tích phân ta có Lập bảng

0,5

   () =  ( − 1)

0,5

  theo t ta có  ( )

t

 (1−−)

15

30

45

60

75

0,005 0,065 0,152 0,288 0,470

90

115

0,588

0,758

1,5

Suy ra y = 0,007 x k = 0,035 Phương trình vận tốc là

(−) = −  = 0,035 

0,5

Câu 3 (4 điểm) Phản ứng sơ đẳng A + B 2R + S được thực hiện trong thiết bị phản ứng khuấy trộn hoạt động gián đoạn với k = 12 lít/mol.h. Nhập liệu ban đầu gồm 300 lít A có nồng độ 0,8M và 500 lít chất B có nồng độ 0,48 M. a. Xác định thời gian phản ứng của một mẻ với độ chuyển hóa chất A là 95%. Tính năng suất sản  phẩm R cho một mẻ.  b. Để rút ngắn thời gian phản ứng còn 2/3 lần so với ban đầu thì cần phải tăng nồng độ chất B ban đầu lên bao nhiêu. Câu a

.,  = 0.3   =  

Đáp án

,  = 0,3   =  . M= 1     =   (−)   1  − 1  = ..    1 − 1  = 240 , k = 12 lít/mol.h, V= 800 lít,   = 0,3 , X  = 0,95 suy A

 b

Điểm

Ghi chú

0,5 0,5 0,5

ra t = 5,28 h  Năng suất R = 456 mol/5,28 h

0,5 0,5

t = 5,28 x 2/3 = 3,52 h k.CA0t = 12,7 tra hình 4.2 suy ra M=1,05 vậy CB0 = 0,315 Vậy cần sử dụng dung dịch ban đầu có nồng độ 0,504 M

0,5 0,5 0,5

Có thể giải bằng  phương pháp đồ thị, khi đó kết quả cuối cùng đúng sẽ đạt 2,0 điểm