化學反應工程習題及答案二(20210401001903)

1、1 .化學反應過程按操作方法分為 、操作。（分批式操作、連續(xù)式操作、半 間歇式）2 .反應器的型式主要為（釜）式、 （管）式、（塔）式、（固定）床和（流化）床。3 .理想流動模型是指（平推流）模型和（全混流）模型。5 .間歇釜式反應器有效體積不但與（反應時間）有關，還與（非生產(chǎn)時間）有關。6 .對于平行反應，提高反應物濃度，有利于（級數(shù)高）的反應，降低反應物濃度有利于（級數(shù)低）的反應?；どa(chǎn)中應用于均相反應過程的化學反應器主要有（釜式）反應器和（管式）反應器。 P（主）A "'7 .平行反應S（副）均為一級不可逆反應，若 E > E副，選擇性Sp與 無關，僅是的函數(shù)。

2、（濃度、溫度）主-副大于0,是吸熱反應！8 .如果平行反應 At ”王）均為一級不可逆反應，若E主E副，提高選擇性 Sp應At S（副）一_。（提高溫度）9 .理想反應器是指 、。理想混合（完全混合）反應器、平推流（活塞流或擠出流） 反應器10 全混流反應器的返混 。（最大） 平推流反應器的返混為 。（零）11 對于循環(huán)操作的平推流反應器，當循環(huán)比3-0時為 反應器，而當3 時則相當于反應器。12 .反應器物料的停留時間的分布曲線是通過物理示蹤法來測定的，根據(jù)示蹤劑的輸入方式不同分為、。（脈沖法、階躍法、周期示蹤法）11.平推流管式反應器t =t 時，E (t)=。©)12.平推流管

3、式反應器t :f 時，E (t)=。 (0)13.平推流管式反應器t時,F (t)=。（1 ）14.平推流管式反應器t v t 時,F (t)=。 (0)15.平推流管式反應器其E ( 0，曲線的方差_ 2_ =16.平推流管式反應器其E (t)曲線的方差_ 2仃t 二t_。（0）。（0） IH17 .全混流反應器t=0時E （t） =。（ t ）218 .全混流反應器其E （。）曲線的方差_ 。（1）2,219 .全混流反應器其E（t）曲線的方差 。（t2）（活性好、選擇性高、壽20 .工業(yè)催化劑所必備的三個主要條件是： 、命長）21 .氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是靠 結合的，而化學吸

4、附是靠 結合的。（范 德華力、化學鍵力）22 .氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是 分子層的，而化學吸附是 分子層的。（多、 單）23 .對于氣一固相催化反應，要測定真實的反應速率，必須首先排除 和 的影響。（內擴散、外擴散）24 .催化劑在使用過程中，可能因晶體結構變化、融合等導致表面積減少造成的 失活，也可 能由于化學物質造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的 失活。（物理、化學）25 .催化作用的本質是參與反應（歷程），降低反應（活化能），提高反應（速度），因而在工業(yè)化生產(chǎn)時能提高（生產(chǎn)能力）、降低（能量消耗）。26催化劑“三性”是指（活性）、（選擇性）和（壽命）。27 .催化作用與熱力學無關

5、，因此催化劑不能催化（在熱力學上不可能發(fā)生的反應）；催化劑不能改變（化學平衡）。28 .催化劑失活的主要原因有（化學失活）、（物理失活）和（結構變化）。29 .凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作 。（固定床反應器）30 .固定床反應器的主要結構型式有 （絕熱式）、（換熱式）和（徑向固定床反應器）。31 .流化床的結構型式很多，但無論什么型式，一般都由（氣體分布裝置）、（內部構件）、（換 熱裝置）、（氣體分離裝置）等組成。32 .當流體通過固體顆粒床層時，隨著氣速的改變，分別經(jīng)歷（固定床）、（流化床）和（氣流輸送）三個階段。33 .固定床階段，流速較低，床層壓力降A p

6、隨著流速u的增加而（增加）；流化床階段，床層不斷（膨脹），床層的壓力降（保持不變）。34 .實際流化床的壓降 A p與流速u關系較為復雜，通過壓力降與流速關系圖看出，氣-固系 統(tǒng)、液-固系統(tǒng)的固定床和流化床區(qū)間都有一個（駝峰）35 .造成大氣泡和騰涌現(xiàn)象的主要原因有（床高與床直徑之比較大）、（顆粒粒度大）、（床內氣速較高）。36 .化學反應工程的兩大內容是反應動力了和反應器的設計與分析。37 .化學反應速率式為 -rA=KCCACBP,用濃度表示的速率常數(shù)為Kc，假定符合理想氣體狀態(tài)方程，、（，:':':）如用壓力表示的速率常數(shù)KP,則Kc =KP。（RT） 平 ）38 .活化

7、能的大小直接反映了 對溫度的敏感程度。（反應速率）40.脈沖示蹤法測定停留時間分布對應曲線為 。（E （t）曲線）.階躍示蹤法測定停留時間分 布對應曲線為。 （F（t）曲線）。1 .化學反應CO+3H2仁CH4十小0,其中化學反應計量系數(shù)為-1的是哪種物質 。（A）A. COB.H2 C.CH4 D.H2O2 .氣相反應 4A + B 3R + S 進料時無惰性氣體，A與B以3： 1的摩爾比進料，則膨脹因子*=。 （C）A. 1/4 B. 2/3C.- 1/4 D.- 2/33.氣相反應CO + 3H2CH4 + H2O進料時無惰性氣體，CO與H2以1 ： 2摩爾比進料，則膨脹因子尾。=。 （

8、A）A. - 2 B. -1 C. 1D. 24化學反應速率式為一rA =KcCacb0, 如用濃度表示的速率常數(shù)為KC ,用壓力表示的速率常數(shù)為Kp,則 Kp=Kc。（D）A. （RT）奇* b.（RT）（.c.（RT）（通8.一級連串反應A 一 P - S在間歇式反應器中進行，使目的產(chǎn)物D.(RT)P濃度最大時的反應時間topt 二(D)1A4K1K2B.ln(K1/K2)K2 -K1C.ln(K2/K1).K1K2D.9.分批式操作的完全混合反應器非生產(chǎn)性時間t0不包括下列哪一項A.加料時間B. 反應時間 C.物料冷卻時間D.ln（K2/K、）K2。 （B）清洗釜所用時間10.在間歇反應

9、器中進行等溫二級反應2A 一 b , a =0.01CAmol /1 s ,當 Ca° =1mol /l 時，求反應至CA =0.01mo1”所需時間t=秒。（D）A.8500B.8900C.9000D.990011 .在間歇反應器中進行等溫一級反應A 一 B, rA =0.01cAmol/l 6,當CA0=1mol/l時，求反應至CA =0.01mol 所需時間t=秒。(B)A. 400 B. 460C. 500 D. 56012 .對于 的反應器在恒容反應過程的平均停留時間、反應時間、空時是一致的。(D)A.間歇式反應器B.全混流反應器C.攪拌釜式反應器D.平推流管式反應器313

10、 .一級不可逆液相反應A => 2R, CA0 = 2-30kmol/m ,出口轉化率xA = 07 ,每批操作時 間t H0 =2.06h ,裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天，MR=60,則反應器的體積 V為 m3。(C)A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.414.對于可逆放熱反應，為提高反應速率應 。 (C)A.提高壓力B.降低壓力C.提高溫度。 (A)D.降低溫度15.脈沖示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_A. E (t)曲線B. F(t )曲線C. I(t)曲線D. y(t)曲線16.階躍示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_A. E (t)曲線B.

11、 F(t )曲線C. I。 (B)(t)曲線D. y(t)曲線217 .平推流流動的E (t)曲線的方差_&_A. 0B. 01C. 1218 .全混流流動的E (t)曲線的方差a0-A. 0B. 01C. 119 .下列不屬于Langmuir型等溫吸附的假te的是A.均勻表面B.多分子層吸附C._。(A)D._。(QD.。 (B)分子間無作用D.>1>1吸附機理相同20 .下列屬于理想吸附等溫方程的是 。 (A)A. Langmuir 型 B. Freundlich 型 C. Temkin 型 D. BET 型21 .對于反應 aA + bBA pP + sS,則 rP

12、=(_rA)o (A)Ppg回A. laiB.aC.PD.P1 .能用質量作用定律表示的速率方程不一定是基元反應。(速率方程與質量作用定律得到的形式相同，不能說明該反應一定是基元反應)。2 .動力學的實驗數(shù)據(jù)與速率方程相符合，僅是證明機理正確的必要條件而不是充要條件。3 .化學計量數(shù)是速率控制步驟出現(xiàn)的次數(shù)，它不等同化學計量系數(shù)。4 .無論哪種反應，反應速率總是隨著轉化率的升高而降低的，但不是所有反應的反應速率隨著溫度的升高而加快的。5 .對于平行反應，濃度增加，其瞬時選擇性不一定增加；溫度增加，其瞬時選擇性不一定增加。6 .溫度提高時，正反應速率和逆反應速率都會增加，但其(凈)速率不一定 會

13、增加。7 .平行反應中，Cp/Cq=k1/k2,這個關系只有當各反應的速率方程形式相同時才成立的。8 .對于正常動力學，使用多釜串聯(lián)總是比單釜有利的。對于反常動力學，使用單釜總是比多釜串聯(lián)有利的。9 .對于瞬時選擇性隨轉化率的增加而單調下降的情況來說，在相同最終轉化率中，最終收率的大小是：間歇釜 多個連續(xù)釜串聯(lián) 單一連續(xù)釜。但如果 對于瞬時選擇性隨轉化率的增加而單調上升的情況來說，上述順序正好相反。10 .由于反應器太長而改用多管并聯(lián)的方法是可取的，這樣可以使壓力降大為減少。11 .對于正常動力學， 管式反應器要優(yōu)于釜式反應器；反常動力學 相反12 .真密度 顆粒密度 堆密度（p t p pp

14、 b）1寫出復合反應收率和選擇率的定義式及它們之間的關系式。答案.收率定義式. Y=生成目的產(chǎn)物消耗關鍵 組分的摩爾數(shù)口 ,進入反應系統(tǒng)關鍵組分的摩爾數(shù)選擇率定義式. 中=生成目的產(chǎn)物消耗關鍵 組分的摩爾數(shù)十反應消耗關鍵組分的摩爾數(shù)收率與選擇率之間的關系：Y= xIn k - In A - 12關系式RTJ只適用于一定的溫度范圍， 不能外推的原因：（1）所假設的速率方程不合適；（2）傳質（內外擴散）的影響與溫度有關；（3） A與溫度有關。使得Ink與1/T呈非線性關系3連串反應的特點是什么？提高中間產(chǎn)物收率的措施有哪些？4多相催化與吸附的三個要點是什么？催化劑的特征是？5反應器的串并聯(lián)對反應及

15、操作有何影響？答案：單個反應器串聯(lián)操作（反應器大小、類型、操作條件可各不相同），能夠提高反應深度。單個反應器并聯(lián)操作 （一般為相同的操作條件、相同的結構尺寸），能夠增大處理能力。6停留時間分布密度函數(shù) E （t）的含義？答：在定常態(tài)下的連續(xù)穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，相對于某瞬間 t=0流入反應器內的流體，在反應器出口流 體的質點中，在器內停留了t到t+dt之間的流體的質點所占的分率為E（t） dt （分）（E出=1.0。7.停留時間分布函數(shù) F （t）的含義？答：在定常態(tài)下的連續(xù)穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，相對于某瞬間 t=0流入反應器內的流體8釜式反應器中復合反應的收率與選擇性的規(guī)律是怎樣的？9理想流動模型有哪兩

16、種類型？其基本假定和特點各是怎樣的？10停留時間分布的基本概念是？分哪兩種類型？這兩種類型的區(qū)別在哪里？11停留時間分布的測定中，脈沖法和階躍法的特點是什么？還有他們的區(qū)別在哪里？選擇示蹤劑的基本原則是什么？12流化床反應器的結構主要由哪幾個部分組成？各部分作用如何？答案：.結構組成：分布裝置、內部構件、換熱裝置、氣體分離裝置。.作用：氣體分布裝置一一包括氣體預分布器和氣體分布板兩部分，使氣體均勻分布，以形成良好的初始流化條件，同時支撐固體顆粒。內部構件一一包括擋網(wǎng)、 擋板和填充物等，破碎氣體形成大氣泡，增大氣固的接觸機會， 減少返混，增加反應速度和提高轉化率。換熱裝置一一分為外夾套換熱器和內

17、管換熱器，也可采用電感加熱或載熱體換熱。用來取出或供給反應所需要的熱量。固分離裝置一一回收因氣流上升而帶有的大量細粒和粉塵，使其返回床層，并避免帶出的粉塵影響產(chǎn)品的濃度。13.選擇操作速度的原則是什么？答案：催化劑強度差，易于粉碎，反應熱不大，反應速度較慢或床層又高窄等情況下， 宜選擇較低的操作速度。 反應速度較快，反應熱效應較大，顆粒強度好或床層要求等溫，床層內設構件改 善了流化質量，盡可能選擇較高的操作速度。一般認為，操作速度在臨界流化速度和帶出速度之間，但實際上顆粒大部分存在于乳化相中，所以有些工業(yè)裝置盡管操作速度高于帶出速度，由于受向下的固體循環(huán)速度的影響，使得乳化相中的流速仍然很低，

18、顆粒夾帶并不嚴重。 在實際生產(chǎn)中，操作氣速是根據(jù)具體情況確定的，流化數(shù)一般在 1.510的范圍內，也有高達幾十甚至幾百的。簡要說明催化劑失活的主要原因有哪些？14簡要說明催化劑失活的主要原因有哪些？答案：化學失活、物理失活和結構變化?；瘜W失活主要是由于原料中夾帶的雜質引起催化劑中毒或催化劑毒物在活性部位上的吸附造成的。物理失活主要是由于催化劑活性表面積減小而引起活性下降的不可逆物理過程，包括載體上金屬晶粒變大或非負載催化劑表面積的減小；結構變化主要是由于沉積粉塵或積炭（或結焦）而引起的活性與選擇性的下降。15蘭格繆爾（Langmuir）吸附等溫方程的幾個基本假設是什么？16反應器設計最基本的內

19、容是什么？17氣固催化反應過程步驟有哪些？怎樣提高控制步驟的速率？18什么叫熱點溫度？在實際生產(chǎn)中它有何指導意義？19流化床中不正常的操作現(xiàn)象有哪些？怎樣才能避免這些現(xiàn)象的發(fā)生？2059.簡述流化床反應器中操作氣速U0是如何選取的？答：實用的操作氣速 U0是根據(jù)具體情況選取的。一般 U0 /Umf之值（稱作流化數(shù)）在 1.510范圍 的，另外也有按U0/Ut =0-10.4左右來選取。通常所用的氣速為0.150.5m/s左右，對于熱效應不大，反應速度慢，催化劑粒度細，篩分寬，床內無內部構件和要求催化劑的帶出量少的情況， 宜選用較低氣速，反之，則用較高氣速?；瘜W反應工程期中自測試卷（3 ）科 目

20、：化學反應工程適用對象：化學工程與工藝本科2004-7-6I.填空題1 .(3)化學反應工程中的三傳一反”中的三傳是指 、。2 .(3)化學反應過程按操作方法分為 、操作。3 .(1)活化能的大小直接反映了 對溫度的敏感程度。4 .(2)一級連串反應A -, P 2 A S在全混流釜式反應器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度optC P,max5 .(2)生成主產(chǎn)物的反應稱為,其它的均為。6 .(1)P (主) A如果平行反應S(副)均為一級不可逆反應，若E主£副，提高選擇性sp應O7 .(3)對于恒容的平推流管式反應器 、一致。8 .(2)全混流反應器的空時 T是 與 之比。9 .(1)k

21、1A r R對于可逆的放熱反應k2,使反應速率最大的反應溫度TOPt 。10 .(2)對于循環(huán)操作的平推流反應器，當循環(huán)比3 -0時反應器內返混為 ，而當3一8時則反應器內返混為。11 .單項選擇12 (2).h p住)E主 E副，提高選擇性Sp應A.、如果平行反應S(前均為一級不可逆反應，若OA.提高濃度 B. 提高溫度 C.降低濃度D.降低溫度13 (2)氣相反應2A + B - 3P + S進料時無惰性氣體，A與B以2 ： 1摩爾比進料，則膨脹因子"a =A.-1B.-1/2 C. 1/2 D. 13.(2)氣相反應CO + 3H2 0 CH4 + H2O進料時無惰，f氣體，C

22、O與H2以1 ： 2摩爾比進料，則膨脹因子&。=A. -2B. -1 C. 1 D. 24.(2)全混流釜式反應器最多可能有 個定常態(tài)操作點。A. 1B. 2C. 3 D. 45.(2)對于反應級數(shù)n>0的不可逆等溫反應，為降低反應器容積，應選用 A.平推流反應器B.全混流反應器C.循環(huán)操作的平推流反應器D.全混流串接平推流反應器6.(2)全混流反應器的容積效率刀=1.0時，該反應的反應級數(shù)nA. <0 B. =0C.7.(2)>0 D.>0K1K2一級連串反應 A A PA S在全混流釜式反應器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度P ,maxK2Caok1A. K2 B

23、.CA0K2K2 K2 KCao ()K1Cao(K2/K1)1/212C.D.1/22(K1/K2)18.(2)在間歇反應器中進彳r等溫二級反應 a - b,2一a =0.01CAmol /1 s當 CA0 =1mol / l 時，求反應至Ca =0.01mo1 /l所需時間t=秒。A. 8500 B.8900 C. 9000 D.99009.(2)在間歇反應器中進彳r等溫一級反應A - B, -rAMUOICAmol/l 'S,當CAO =1m°l/l時，求反應至Ca =0.01mol /l所需時間t=秒。A. 400 B. 460C. 500 D. 56010.(2)對

24、于自催化反應，最合適的反應器為 。A.全混流反應器B.平推流反應器C.循環(huán)操作的平推流反應器D.全混流串接平推流反應器III .簡答題1.(5)簡述均相反應及其動力學的研究內容？2.(5)簡述理想反應器的種類？3.(5)ki RA ：k . c 2對于反應S ,rR =k1cA,其活化能為E1；rS =k2cA,其活化能為E2,當Ei>E2時如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率？4.(5)簡述等溫恒容平推流反應器空時、反應時間、停留時間三者關系？5.(5)簡述分批式操作的完全混合反應器？IV .計算題1.(10)醋酸在高溫下可分解為乙烯酮和水，而副反應生成甲烷和二氧化碳：_ - -k. _

25、 _k_-CH 3COOH 1CH 2 - CO H 2OCH 3COOH 2CH 4 CO2已知在916c時k1 = 4.65s,*2 =3.74s,，試計算：1) 99%勺醋酸反應掉的時間；(6分)2)在此反應條件下醋酸轉化成乙烯酮的選擇性。(4分)2.(10)在1000K于恒溫恒壓反應器中進行下述分解反應：RCH20H (g) > RCHO(g) Hz(g)反應速率常數(shù)0.082 l/mol min,初始時含純的 RCHOH其初始壓力為2.026 x 105Pa,求1)將20%RCHO冷解所需時間；2) RCHOH勺濃度降低20慚需的時間。4.(5)2設某反應的動力學方程為 一rA

26、 nOBSCAm。1/1 s,當a的濃度為1mol/l時，達到A的殘余濃度0.01mo|/| ,需多少時間？化學反應工程期中自測試卷答案(3 )1 .(3)質量傳遞、熱量傳遞、動量傳遞2 .(3)分批式操作、連續(xù)式操作、半分批式3 .(1)反應速率4 .(2)Ca011/222(K2/K1)+1、/25 .(2)主反應、副反應6 .(1)提高溫度7 .(3)平均停留時間、反應時間、空時8 .(2)反應器的有效容積、進料流體的容積流速9 .(1)-任2 -E1)k0 E1C A0 (1 一人a)Rln 'k0E2 (CR0CA0 A)10 .(2)令、取大1 .(2)B2 .(2)C3

27、.(2)A4 .(2)C5 .(2)A6 .(2)B7 .(2)B8 .(2)D9 .(2)B10 .(2)D1.(5)（分）均相反應動力 反應產(chǎn)物分布的影響, （分）參與反應的各物質均處于同一個相內進行的化學反應稱為均相反應。學是研究各種因素如溫度、催化劑、反應物組成和壓力等對反應速率、 （分）并確定表達這些影響因素與反應速率之間定量關系的速率方程。2.（5）通常所指的理想反應器有兩類：理想混合（完全混合）反應器和平推流（活塞流或擠出流）反應器。（分）所謂完全混合流反應器是指器內的反應流體瞬間達到完全混合，器內物料與反應器出口物料具有相同的溫度和濃度。（分）所謂平推流反應器是指器內反應物料以

28、相同的流速和一致的方向進行移動，不存在不同停留時間的物料的混合，所有的物料在器內具有相同的停留時間。（分）3.（5）對于平行反應SRki0e*1/RTC 曦I上2/RT ca _ Ik20ek20E2 -Eie RT Ca（分），所以，當Ei> E2時應盡可能提高反應溫度,（分）方可提高R的選擇性，提高 幫收率。（分）4.（5）（分）反應時間是反應物料進入反空時是反應器的有效容積與進料流體的容積流速之比。應器后從實際發(fā)生反應的時刻起到反應達某一程度所需的反應時間。 （分）停留時間是指 反應物進入反應器的時刻算起到離開反應器內共停留了多少時間。 （分）由于平推流反應 器內物料不發(fā)生返混，

29、具有相同的停留時間且等于反應時間， 恒容時的空時等于體積流速之 比，所以三者相等。（分）5.（5） 反應物料一次性投入反應器內，（分）在反應過程中，不再向器內投料，也不出料，（分）待達到反應要求的轉化率后，一次性出料，（分）每批操作所需生產(chǎn)時間為反應時間與非生產(chǎn)性時間之和，（分）非生產(chǎn)性時間包括加料、排料和物料加熱、冷卻等用于非反應的一切輔助時間。（分）1.（10）解：設在時間t時乙烯酮和甲烷的濃度分別為 x和y,初始為ca。，則相加得將其積分dx =Ki(Cao -x - y) dtdy , ,八、而二 k2(CA0 -x-y)d(x y)dt= (kik2)(CA0 -x-y)d(x y)

30、Cao -(x y)二 (k1k2 )dtlnca。二出 k2)t Cao -(x y) ,分分分分1）當轉化率為99%寸t=4Wn1c -=0.549 s1 -0.99分2）瞬時選擇性為- dxSp =-dy分積分得xk1yk24.653.74分55.4%分2.(10)解:RCHzOH(g)，RCHO(g) H2(g)t=0t=tA0A0-Xn 總=nA0分由k可知該反應為二級反應分2dx21nA-k°A - k 7VdtA V2分V =理想氣體n巧RT心、分2dx _ k(nAo - x) dt (nAo x)RT/P(nA。x)dx (nAo - x)2kPdtRT分將其積分x

31、I -0 IL(nA0 -x)(nA0 -x)2dx二改0 RT分RT ： 2x 】 xt =一 |+ln(1 -一)kP Ja。-x口人。一分x= 20%油 lnA0,帶入得t=138min分分x y = 0.99CA0nA0nAo -xJ =0.8Ca0一(、0-/口對于 VA0,應有(nA0 +x)RT/P0.8nA0nAoRT/P分nA0x 二當 9 ,帶入得t=66.1min分3.(10)解：1)計算反應溫度TCa 1Cao - 1 k分根據(jù)C A0Ca-1)0.220.75=(-1) ()=180.04395525.9k =1.0788 10 exp-TT -308.6K分分To

32、=T -2)V(-a)(- Hr) -UA(T -Tm)Vo :Cp分T0 =308.6 -18 0.04 0.75 20921 209.2 5 (308.6 -298.16)二 306.2K3 1050 2.929分4.(5)t解：Ca dCA =-CA 01 Aa dCA 2A0 0.35CA1,11 、()0.35 Ca Cao分1)-283s帶入得分0.35 0.01 11、氣相反應CO + 3H2 - CH4 + H2O進料時無惰，性氣體，CO與H2以1 ： 2摩爾比進料，則膨脹因子隈=A oA. -2B. -1 C. 1 D. 2K1K22、一級連串反應 A » PA S

33、在間歇式反應器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度CP,max 二 一A.K2-K1 K2 K1Ca0 ()一K2C A03、串聯(lián)反應Anp - npoB.T722(K2/K1)1K2K2 卜2 -K1CA0 ()C.K1p （目的）-R + S,目的產(chǎn)物p與副產(chǎn)物S的選擇性np - npoD.SP =A.n A0 一 nAB.nA0C. nsn S0D.4、全混流反應器的容積效率=1.0時，該反應的反應級數(shù)B_.A.<0B. =0C.>0D.5、對于單一反應組分的平行反應合的反應器為B_.A.平推流反應器C.多釜串聯(lián)全混流反應器6、A.C.7、B.D.其瞬間收率全混流反應器CA0(K1/K

34、2)1/2 12>0np 一 np0*P隨CA增大而單調下降，則最適全混流串接平推流反應器對于反應級數(shù)n>0的不可逆等溫反應，為降低反應器容積，應選用平推流反應器循環(huán)操作的平推流反應器B.D.全混流反應器全混流串接平推流反應器一級不可逆液相反應 A2R3-一Ca0 =2.30kmo1/m ,出口轉化率xa =0.7,每批操作時間t +t。=2.06h,裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天，M R=60,則反應器的體積 四_C_m3 。A. 19.6B. 20.2C. 22.2D. 23.48、在間歇反應器中進行等溫一級反應 A - B, rA =0.01CAmol/l'

35、;S,當Ca0 =1mo1/1時，求反應至ca =°.°1mo1”所需時間t= B秒。A. 400B. 460C. 500D. 5609、一級連串反應A - pS在全混流釜式反應器中進行，使目的產(chǎn)物p濃度最大時的最優(yōu)空時1n(K2/K1)A. K2-K1B.ln(K1 /K2)K2 KiC.1n(K2/K1),K1K2D.10、分批式操作的完全混合反應器非生產(chǎn)性時間t。不包括下列哪一項A.加料時間 B.反應時間C.物料冷卻時間D.11、一級連串反應A - p - S在全混流釜式反應器中進行，使目的產(chǎn)物=_D.ln(K2/K)ln(K /K2)ln(K2/K1)K1K2清洗釜

36、所用時間p濃度最大時的最優(yōu)空時A.。一K1B.K2 -K1C.K1K2D.1KK12、全混流反應器的容積效率 7小于1.0時，且隨著A的增大而減小，此時該反應的反應級數(shù)n_D_。A. <0 B. =0C.>0 D.>013、當反應級數(shù)n_D_時，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉化率。A. =0B. =1C.>1 D.<114、軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與g_無關。A.示蹤劑的種類B.示蹤劑的輸入方式C.管內的流動狀態(tài) D.檢測位置15、對于氣-液相反應幾乎全部在液相中進行的極慢反應，為提高反應速率，應選用C裝置。A.填料塔 B. 噴灑塔 C.鼓

37、泡塔 D. 攪拌釜-kdCim,. d16、催化劑在使用過程中會逐漸失活，其失活速率式為dt,當平行失活對反應物有強內擴散阻力時，d為_C_。A. =0B. =1C.f3 D.=117、不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點是_A_oA.粒子與流體間有溫度差B.粒子與流體間無溫度差C.床層徑向有溫度梯度D.床層軸向有溫度梯度18、不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點是_A_OA.粒子與流體間有濃度差B.粒子與流體間無濃度差C.床層徑向有溫度梯度D.床層徑向有濃度梯度19、下列哪一項不屬于流化床反應器按深度而分的第口級模型的特點_C_oA.各參數(shù)均為恒值B.參數(shù)值不

38、隨床高而變C.參數(shù)值與氣泡大小無關D.參數(shù)值與氣泡大小有關20、流化床反應器中的操作氣速U 0是根據(jù)具體情況定的，一般取流化數(shù) U 0/U mf在_B_范圍內。A. 0.1 0.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.5二、填空題1、化學反應工程是一門研究 化學反應的工程問題 的科學。2、化學反應速率式為 一rA =KcCacbB如用濃度表示的速率常數(shù)為Kc ,用壓力表示的速率常數(shù) Kp ,則Kc = （RT產(chǎn) Kp。一 P （主）A 一3、平行反應''S（副）均為一級不可逆反應，若E±> E副，選擇性Sp與濃度無關,僅是溫度的函數(shù)。4、對于反應級

39、數(shù)n>0的反應，為降低反應器容積，應選用平推流反應器為宜。5、對于恒容的平推流管式反應器 平均停留時間、反應時間、空時 一致。6、若流體是分子尺度作為獨立運動單元來進行混合，這種流體稱為微觀流體。7、流體的混合程度常用調勻度S、流體的混合態(tài)來描述。8、催化劑在使用過程中，可能因晶體結構變化、融合等導致表面積減少造成的 物理失活,也可能由于化學物質造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的一化學失活。9、對于多孔性的催化劑，分子擴散很復雜，當微孔孔徑在約_0.1um 時,分子與孔壁的碰撞為擴散阻力的主要因素。10、絕熱床反應器由于沒有徑向床壁傳熱，一般可以當作平推流處理，只考慮流體流動方向上有溫度和

40、濃 度的變化，因此一般可用擬均相一維模型來計算。11、對于可逆的放熱反應，存在著使反應速率最大的最優(yōu)溫度T0Pt和平衡溫度Teq,二者的關系為leq-lopt R E2=ln -UmfTeq ToptE2 - ElEl 12、描述流化床的氣泡兩相模型，以 U 0的氣速進入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流化速度通過，而其余部分U0 -U mf則全部以氣泡的形式通過。13、描述流化床的數(shù)學模型，對于氣、乳兩相的流動模式一般認為_氣_相為平推流，而對_里_相則有種種不同的流型。14、多相反應過程是指同時存在兩個或更多相態(tài)的反應系統(tǒng)所進行的反應過程。15、三傳一反是化學反應工程的基礎。16、不論是

41、設計、放大或控制，都需要對研究對象作出定量的描述，也就要用數(shù)學式來表達個參數(shù)間的關 系，簡稱數(shù)學本II型。K1K217、一級連串反應 A » P S在平推流反應器中，則目的產(chǎn)物 P的最大濃度CP，max =k2/(k2 ±1 ),kLln(k2/k1)10Pt =。1k2 J、k2 -k1 )nK0 - nKK 二18、著眼反應組分K的轉化率的定義式為 nK019、一級連串反應A -'P - 廣正/如國)&topt =。1k2 )» S 在間歇式全混流反應器中,ln(k2/k1)k2 -k1)則目的產(chǎn)物p的最大濃度CP,max20、化學反應速率式為

42、 一rA=KCCACBP如用濃度表示的速率常數(shù)為Kc ,用壓力表示的速率常數(shù)Kp貝U Kc =KP 。21、理想反應器是指全混流反應器、平推流反應器。22、具有良好攪拌裝置的釜式反應器按全混流反應器處理,而管徑小，管子較長和流速較大的管式反應器 按平推流反應器處理。Qg =QrdT dTdQr dQG23、全混流反應器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點的判據(jù)為24、平推流反應器的返混為 0 o三、分析解答題 1、簡述等溫恒容平推流反應器空時、反應時間、停留時間三者關系?空時是反應器的有效容積與進料流體的容積流速之比。（分）反應時間是反應物料進入反應器后從實際發(fā)生反應的時刻起到反應達某一程度所需的反應時間。（分

43、）停留時間是指反應物進入反應器的時刻算起到離開反應器內共停留了多少時間。（分）由于平推流反應器內物料不發(fā)生返混， 具有相同的停留時間且等于反應時間，恒容時的空時等于體積流速之比，所以三者相等。（分） 2、簡述階躍示蹤法測停留時間分布的實驗方法及其對應曲線？階躍示蹤法是對于定常態(tài)的連續(xù)流動系統(tǒng)，（分）在某瞬間t=0將流入系統(tǒng)的流體切換為含 有示蹤劑A1濃度為CA0的流體，（分）同時保持系統(tǒng)內流動模式不變，并在切換的同時，在出口處測出出口流體中示蹤劑A的濃度隨時間的變化。（分）對應的曲線為F（t）,F(t)=CaCa0。(分)3、簡述均相反應及其動力學的研究內容？答：參與反應的各物質均處于同一個相內進行的化學反應稱為均相反應。均相反應動力學是研究各