在150℃，用半径100μm的镍催化剂进行气相苯加氢反应，由于原料中氢大量过剩，可将该反应按一级（对苯）反应处理，在内，外扩散影响已消除的情况下，测得反应速率常数k_p=5min^-1， 苯在催化剂颗粒中有效扩散系数为0.2cm²/s，试问：
（1）在0.1Mpa下，要使η=0.8，催化剂颗粒的最大直径是多少？
（2）改在2.02Mpa下操作，并假定苯的有效扩散系数与压力成反比，重复上问的计算。
（3）改为液相苯加氢反应，液态苯在催化剂颗粒中的有效扩散系数10^-5cm²/s.而反应速率常数保持不变，要使η=0.8，求催化剂颗粒的最大直径。

一级不可逆反应A→B，在装有球形催化剂的微分固定床反应器中进行温度为400℃等温，测得反应物浓度为0.05kmol/m³时的反应速率为2.5 kmol/m³床层﹒min，该温度下以单位体积床层计的本征速率常数为k_v=50s^-1 ，床层孔隙率为0.3，A的有效扩散系数为0.03cm²/s，假定外扩散阻力可不计，试求：
（1）反应条件下催化剂的内扩散有效因子
（2）反应器中所装催化剂颗粒的半径

由直径为3mm的多孔球形催化剂组成的等温固定床，在其中进行一级不可逆反应，基于催化剂颗粒体积计算的反应速率常数为0.8s^-1，有效扩散系数为0.013cm²/s，当床层高度为2m时，可达到所要求的转化率。为了减小床层的压力降，改用直径为6mm的球形催化剂，其余条件均不变，流体在床层中流动均为层流，试计算：
（1）催化剂床层高度；
（2）床层压力降减小的百分率。

多段冷激式氨合成塔的进塔原料气组如下：

（1）计算氨分解基（或称无氨基）进塔原料气组成： 
（2）若进第一段的原料气温度为407℃，求第一段的绝热操作线方程，方程中的组成分别用氨的转化率及氨含量来表示。反应气体的平均热容按33.08 J/molK计算.反应热△Hr=-5358J/molNH₃ 
（3）计算出口氨含量为10%时的床层出口温度，按考虑反应过程总摩尔数变化与忽略反应过程总摩尔数变化两种情况分别计算，并比较计算结果。

在绝热催化反应器中进行二氧化硫氧化反应，入口温度为420℃，入口气体中SO₂浓度为7%（mol）；出口温度为590℃，出口气体中SO₂含量为2.1%（mol） ，在催化剂床层内A，B，C三点进行测定。 
（1）测得A点的温度为620℃，你认为正确吗？为什么？ 
（2）测得B点的转化率为80%，你认为正确吗？为什么？ 
（3）测得C点的转化率为50%，经再三检验结果正确无误，估计一下C点的温度。

乙炔水合生产丙酮的反应式为:
在ZnO-Fe₂O₃催化剂上乙炔水合反应的速率方程为: 

式中C_A为乙炔的浓度,拟在绝热固定床反应器中处理含量为3%C₂H₂(mol)的气体1000m³(STP)/h,要求乙炔转化68%,若入口气体温度为380℃,假定扩散影响可忽略,试计算所需催化剂量。反应热效应为-178kJ/mol,气体的平均恒压热容按36.4J/molK计算。

在氧化铝催化剂上进行乙腈的合成反应：
设原料气的摩尔比为C₂H₂：NH₃：H₂=1：2.2：1，采用三段绝热式反应器，段间间接冷却，使每段出口温度均为550℃，而每段入口温度亦相同，已知反应速率式可近似地表示为：
式中x_A为乙炔的转化率，液体的平均热容为，如要求乙炔转化率达到92%，并且日产乙腈20吨，问需催化剂量多少？