对于等温恒压气相反应αA+αBB→αpP，已知该反应的膨胀因子为δA，反应开...

问答题对于等温恒压气相反应α_A+α_BB→α_pP，已知该反应的膨胀因子为δ_A，反应开始时各组分的分压分别为p_A0，p_B0，p_P0和p_M0，A的摩尔分数为z_A0。反应系统中含有惰性组分M。试求出反应体系中各组分的分压与A的转化率x_A的关系。

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1.问答题 在连续反应器内进行的恒容平行反应（1）和（2），当原料中（反应器进口）的A、B浓度均为3000mol/m³时，出口反应液中的A、R的浓度分别为250mol/m³和2000mol/m³。试计算反应器出口处的A的转化率以及B和S的浓度（原料中不含R和S）。
A+B=R（1）
2A=R+S（2）

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2.问答题气态NH₃在常温高压条件下的催化分解反应2NH₃=N₂+3H₂可用于处理含NH₃废气。现有一NH₃和CH₄含量分别为95％和5％的气体，通过NH₃催化分解反应器后气体中NH₃的含量减少为3％，试计算NH₃的转化率和反应器出口处N₂、H₂和CH₄的摩尔分数。（CH₄为惰性组分，不参与反应）

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3.问答题 对于按反应式（1）和（2）进行的平行串联反应，设反应开始时系统中的总摩尔数为n₀，A、B、Q、P的摩尔数分别为：n_A0、n_B0、n_Q0、n_P0，A和B的摩尔分数分别为z_A0和z_B0。试给出t时刻时A和B的摩尔分数z_A和z_B以及A在反应（1）和（2）的转化率x_A1和x_A2之间的关系。
A+B=Q（1）
A+2Q=P（2）

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4.问答题 根据间歇操作、半间歇操作及连续操作的特点，画出在下列反应器中或反应器出口处反应物A的浓度随时间（或位置）的变化曲线。

（a）间歇反应器（t=0，c_A=c_A0）；
（b）半间歇反应器（t=0，c_A=c_A0，c_B=0）；
（c）槽式连续反应器；
（d）管式连续反应器（给出c_A随位置的变化）；
（e）三级串联槽式连续反应器（给出c_A1，c_A2，c_A3随时间的变化）

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5.问答题采用电渗析的方法除盐，已知料液的NaCl浓度为0.3mol/L，实验测得传质系数为D_bl/δ_bl=7.8×10^-2m/s，膜中Cl^-离子的迁移数为0.52，边界层中Cl^-离子迁移数为0.31，求该电渗析过程的极限电流密度。

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6.问答题用微滤膜处理某悬浮液，0.1MPa下，滤膜的清水通量为150L/（m²h），已知悬浮颗粒为0.1μm的球形微粒，当滤饼层的厚度为6μm，空隙率为0.2时，滤膜的通量为40L/（m²h），求此时的过滤压差。

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7.问答题20℃，20MPa下，某反渗透膜对5000mg/L的NaCl溶液的截留率为90%，已知膜的水渗透系数为4.8×10^-5g/（cm²·s·MPa），求30MPa下的截留率。

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8.问答题含盐量为9000mg（NaCl）/L的海水，在压力5.6MPa下反渗透脱盐。在25℃下，采用有效面积为12cm²的醋酸纤维素膜，测得水流量为0.012cm³/s，溶质浓度为450mg/L。求溶剂渗透系数、溶质渗透系数和脱盐率（已知该条件下，渗透压系数为1.8×10³MPa）。

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9.问答题用膜分离空气（氧20%，氮80%），渗透物氧浓度为75%。计算截留率β和选择性因子α，并说明这种情况下哪一个参数更适用。

参考答案：

由于分离的两个组分总体数量相差不大，两个参数比较，选择性因子更能反映膜分离空气的效率，所以这个参数更适用。

10.问答题用反渗透过程处理溶质为3%（质量分数）的溶液，渗透液含溶质为150×10^-6。计算截留率β和选择性因子α，并说明这种情况下哪一个参数更适用。

参考答案：溶质的量很少，可以忽略溶质对溶液体积和总摩尔数的影响，所以

在溶质的量与溶液相比很少，选择性因子很...

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