结构推理
在内径为的活塞流反应器中将乙烷.热裂解以生产乙烯：
反应压力及温度分别为及815℃。进料含，其余为水蒸气。进料量等于反应速率方程如下：
式中为乙烷分压。在815℃时，速率常数，平衡常数，假定其他副反应可忽去，谋求：
此条件下的平衡转化率；
乙烷的转化率为平衡转化率的50％时，所需的反应管长。
【正确答案】解：（1）设下标A为乙烷，B为乙烯，H为氢气。此条件下的平衡转化率可按平衡式求取：
若以为基准，反应前后各组分的值如下：
反应前 1 0 0 1 2
平衡时 1
因此，平衡时各组分的分压为：
将其代入平衡式有：
解此一元二次方程得：
（2）求所需的反应管长度：首先把反应速率方程变为
以保证速率方程的单位与物料平衡式相一致，已知：
代入物料平衡式有：
其反应管长：
【答案解析】