二甲苯与苯乙烯反应生成1-苯基-1-二甲苯基乙烷(又称二芳基乙烷):[mathrm(C)_6mathrm(H)_5mathrm(CH)=mathrm(CH)_2 + mathrm(C)_6mathrm(H)_4(mathrm(CH)_3)_2 arrow mathrm(C)_(16)mathrm(H)_(18)]已知进料二甲苯6mathrm(kmol/h), 苯乙烯1mathrm(kmol/h)。出料甲苯5.06mathrm(kmol/h), 苯乙烯0.05mathrm(kmol/h), 二芳基乙烷0.94mathrm(kmol/h)。计算: 苯乙烯的转化率;二芳基乙烷的收率和反应的选择性。

本题主要考察化学反应工程中转化率、收率和选择性的计算。解题思路如下：

1. 苯乙烯转化率的计算：转化率是指某一反应物参加反应的量与初始量的比值。对于苯乙烯，我们需要找出其初始量和反应后剩余的量，然后根据转化率的定义公式进行计算。
   • 已知苯乙烯的初始进料量为$1\mathrm{kmol/h}$，出料中苯乙烯的量为$0.05\mathrm{kmol/h}$。
   • 根据转化率公式$\text{转化率}=\frac{\text{初始量}-\text{剩余量}}{\text{初始量}}\times100\%$，可得苯乙烯的转化率为：
     $\begin{align*} \text{转化率}&=\frac{1 - 0.05}{1} \times 100\%\\ &=\frac{0.95}{1} \times 100\%\\ &= 95\% \end{align*}$
2. 二芳基乙烷收率的计算：收率是指实际得到的产物量与按某一反应物完全反应计算得到的理论产物量的比值。在本题中，苯乙烯和二甲苯反应生成二芳基乙烷，根据化学计量关系，苯乙烯和二芳基乙烷的化学计量比为$1:1$，所以以苯乙烯为基准计算理论最大生成量。
   • 已知苯乙烯初始进料量为$1\mathrm{kmol/h}$，则理论上生成二芳基乙烷的最大量为$1\mathrm{kmol/h}$，实际生成二芳基乙烷的量为$0.94\mathrm{kmol/h}$。
   • 根据收率公式$\text{收率}=\frac{\text{实际产物量}}{\text{理论产物量}}\times100\%$，可得二芳基乙烷的收率为：
     $\begin{align*} \text{收率}&=\frac{0.94}{1} \times 100\%\\ &= 94\% \end{align*}$
3. 反应选择性的计算：选择性是指生成目的产物所消耗的某一反应物的量与该反应物的转化总量的比值。我们需要先求出反应掉的苯乙烯的量，再结合生成二芳基乙烷的量，根据选择性的定义公式进行计算。
   • 由前面计算可知，反应掉的苯乙烯的量为初始量减去剩余量，即$1 - 0.05 = 0.95\mathrm{kmol/h}$，生成二芳基乙烷的量为$0.94\mathrm{kmol/h}$。
   • 根据选择性公式$\text{选择性}=\frac{\text{生成目的产物消耗的反应物的量}}{\text{反应物的转化总量}}\times100\%$，可得反应的选择性为：
     $\begin{align*} \text{选择性}&=\frac{0.94}{0.95} \times 100\%\\ &\approx 98.95\% \end{align*}$