在一活塞流反应器中进行下列反应：

两反应均为一级，反应温度下，k₁=0.30min^-1，k₂=0.10min^-1。A的进料流量为3m³/h，其中不含P和Q，试计算P的最高收率和总选择性及达到最大收率时所需的反应体积。

液相平行反应：
式中a为化学计量系数。目的产物为P。 
（1）写出瞬时选择性计算式。 
（2）若a=1，试求下列情况下的总选择性。 
（a）活塞流反应器C_A0=C_B0=10kmol/m³，C_Af=C_Bf=1kmol/m³； 
（b）连续釜式反应器，浓度条件同（a）； 
（c）活塞流反应器，反应物A和B的加入方式如下图所示:

反应物A从反应器的一端连续地加入，而B则从不同位置处分别连续加入，使得器内处处B的浓度均等于1kmol/m³，反应器进出口处A的浓度分别为19和1kmol/m³。

在活塞流反应器中等温等压（5.065×10⁴Pa）下进行气相反应:

式中P_A为A的分压Pa，原料气含量A10%（mol），其余为惰性气体。若原料气处理量为1800标准m³/h，要求A的转化率达到90%，计算所需的反应体积及反应产物Q的收率。

在充填钒催化剂的活塞流反应器中进行苯（B）氧化反应以生产顺丁烯二酸酐（MA）：

这三个反应均为一级反应，反应活化能（kJ/mol）如下：
E₁=70800，E₂=193000，E₃=124800 
指前因子（kmol/kg.h.Pa）分别为 A₁=0.2171，A₂=1.372×10⁸，A₃=470.8 
反应系在1.013×10⁵Pa和704K等温进行。原料气为苯蒸汽与空气的混合气，其中含苯1.8%（mol）。现拟生产顺丁烯二酸酐1000kg/h，要求其最终收率为42%。假设（1）可按恒容过程处理；（2）可采用拟均相模型。试计算: 
（1）苯的最终转化率； 
（2）原料气需用量； 
（3）所需的催化剂量。

（1）写出绝热管式反应器反应物料温度与转化率关系的微分方程； 
（2）在什么情况下该方程可化为线性代数方程，并写出方程。回答问题（1），（2）时必须说明所使用的符号意义；
（3）计算甲苯氢解反应  的绝热温升。原料气温度为873K，氢及甲苯的摩尔比为5。反应热△H₂₉₈=-49974J/mol。热容（J/mol K）数据如下：

（4）在（3）的条件下，如甲苯最终转化率达到70%，试计算绝热反应器的出口温度。

在活塞流反应器中绝热进行丁二烯和乙烯合成环乙烯反应：C₄H₆+C₂H₄→C₆H₁₀
该反应为气相反应，反应速率方程为：

进料为丁二烯与乙烯的等摩尔混合物，温度为440℃。操作压力1.013×10⁵Pa。该反应的热效应等于-1.256×10⁵kJ/mol。假定各气体的热容为常数，且C_PA=154， C_PB=85.6， C_PR=249，单位为J/mol.K。要求丁二烯的转化率达12%，试计算 
（1）空时，平均停留时间及出口温度； 
（2）若改在440℃下等温进行，重复（1）的计算； 
（3）440℃下等温反应时所需移走的热量。

环氧乙烷与水反应生成乙二醇，副产二甘醇：

这两个反应对各自的反应物均为一级，速率常数比k₂/k₁为2，原料中水与环氧乙烷的摩尔比为20，且不含产物。 
（1）选择何种型式的反应器好？ 
（2）欲使乙二醇的收率最大，转化率为多少？ 
（3）有人认为采用活塞流反应器好，乙二醇收率高但环氧乙烷转化率低，故建议采用循环反应器以提高总转化率，你认为这种建议是否可行？如果循环比ψ=25，并使空时与第（2）问的空时相等，则此时总转化率及乙二醇的收率是提高还是降低？

温度为1000K的纯丙酮蒸汽以8kg/s的流量流入内径为26mm的活塞流反应器，在其中裂解为乙烯酮和甲烷：

该反应为一级反应，反应速率常数与温度的关系为： lnk=34.34—34222/T
k的单位为s^-1。操作压力为162kPa。反应器用温度为1300K的恒温热源供热，热源与反应气体间的传热系数等于110W/m²K，要求丙酮的转化率达20%。 各反应组分的热容（J/mol.K）与温度（K）的关系如下：

298K时的反应热等于80.77kJ/mol，计算所需的反应体积。

在具有如下停留时间分布的反应器中，等温进行一级不可逆反应A→P，其反应速率常数为2min^-1。

试分别采用轴向扩散模型及离析流模型计算该反应器出口的转化率，并对计算结果进行比较。