化學(xué)反應(yīng)工程的綜合復(fù)習(xí)資料(有答案)

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案精彩文檔精彩文檔《化學(xué)反應(yīng)工程》綜合復(fù)習(xí)資料（模擬題）一、填空題：所謂“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的基礎(chǔ)，其中“三傳”是指 、 和 “一反”是指 。各種操作因素對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)的影響雖然各不相同，但通常溫度升高有利于活化能 的應(yīng)的選擇性，反應(yīng)物濃度升高有利于反應(yīng)級(jí)數(shù) 的反應(yīng)的選擇性。測(cè)定非理想流動(dòng)的停留時(shí)間分布函數(shù)時(shí)兩種最常見的示蹤物輸入方法為 和 。在均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取化學(xué)反應(yīng)速度方程式的兩種最主要的方法和 。多級(jí)混合模型的唯一模型參數(shù)為 軸向擴(kuò)散模型的唯一模型參數(shù)為 。工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質(zhì)是 、 和 。平推流反應(yīng)器的E函數(shù)表達(dá)式為 ，其無(wú)因次方差2= ，而全混流反器的無(wú)因次方差2＝ 。某反應(yīng)速率常數(shù)的單位為m3/(mol.hr)，該反應(yīng)為 級(jí)反應(yīng)。對(duì)于反應(yīng)A2B2R，各物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系為。平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器中 更適合于目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物的串聯(lián)反應(yīng)。某反應(yīng)的計(jì)量方程為ARS，則其反應(yīng)速率表達(dá)式 。物質(zhì)A按一級(jí)不可逆反應(yīng)在一間歇反應(yīng)器中分解在67℃時(shí)轉(zhuǎn)化50％需要30min,而在時(shí)達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需20秒，該反應(yīng)的活化能為 。反應(yīng)級(jí)數(shù) （可/不可能）大于3。對(duì)于單一反應(yīng)在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮 而對(duì)于復(fù)合反應(yīng)，選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮的則是 ；完全混合反應(yīng)器（全混流反應(yīng)器）內(nèi)物料的溫度和濃度 ，并且 （大于/小于/等于）反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。下圖是某連串反應(yīng)在各轉(zhuǎn)化率下的產(chǎn)物濃度分布曲線，那么當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)R該轉(zhuǎn)化率條件下的收率是，選擇性是。ARARS0.8C/CA0

0.60.40.2二、多項(xiàng)選擇題：

0 0.2 0.4

0.6 0.8 1.0XA關(guān)于理想的間歇式反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器，下列描述正確的是三者同為理想反應(yīng)器，但理想的內(nèi)涵是不同的；處處相同；和組成處處相同，但前者隨著時(shí)間的變化溫度和組成可能都發(fā)生變化，而后者則不隨時(shí)間變化；平推流和全混流反應(yīng)器都是連續(xù)流動(dòng)式反應(yīng)器，前者的返混為零，后者為無(wú)窮大關(guān)于積分法和微分法，認(rèn)識(shí)正確的是低；積分法不能處理動(dòng)力學(xué)較為復(fù)雜的（數(shù)不同）可逆反應(yīng)；積分法得到的動(dòng)力學(xué)參數(shù)比微分法可靠對(duì)于一級(jí)恒容和一級(jí)變?nèi)莶豢赡娣磻?yīng)，下面敘述正確的是在同一平推流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；在同一全混流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；在同一間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；的。對(duì)于瞬時(shí)收率和總收率，下列正確的判斷是對(duì)于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率相等；對(duì)于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率相等；對(duì)于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率之間是積分關(guān)系；對(duì)于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率之間是積分關(guān)系；A2B，原料中混入了一定量的惰性氣體（惰性氣體與AB的轉(zhuǎn)化率為零時(shí)的初始總摩爾數(shù)比為1A與B的比例為計(jì)量比，則膨脹率 為AA.-0.5；B.-1/3；C.-1/6；D.-5/6純氣體A2mol/L100mol/min)在平推流反應(yīng)器里分解生成一系列產(chǎn)物，其A,rA

min1A

，在一個(gè)9.8L的反應(yīng)器里進(jìn)行反應(yīng)所能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率為A.70%；B.80%；C.90%；D.100%關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù)，下面正確的是A.F(t)=B. F(t)

tE(t)dt；C. E(t)d(t)/dt；D. ()E(t)dt10 0軸向分散系數(shù)與擴(kuò)散系數(shù)，下面論述正確的是兩者實(shí)質(zhì)上是相同的，都符合Fick定律；兩者實(shí)質(zhì)上是不同的，軸向分散系數(shù)的定義實(shí)際上是借用了Fick定律的形式；軸向分散系數(shù)是與流動(dòng)有關(guān)系的；擴(kuò)散系數(shù)是物質(zhì)本身的一種屬性宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式，流體的凝集態(tài)不同，對(duì)反應(yīng)結(jié)果一有明顯的影響，但對(duì)于 是例外。一級(jí)不可逆反應(yīng)；在平推流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；在全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；零級(jí)反應(yīng)對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，減小外擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散影響的措施正確的是提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，增大催化劑顆粒的直徑；增加催化劑顆粒的直徑，提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速關(guān)于基元反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，正確的是分子數(shù)是針對(duì)基元反應(yīng)的概念；基元反應(yīng)的計(jì)量系數(shù)與對(duì)應(yīng)物種的反應(yīng)級(jí)數(shù)之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；基元反應(yīng)AR和2A2R意義是一樣的；有的基元反應(yīng)的總反應(yīng)級(jí)數(shù)可能是小數(shù)對(duì)于一個(gè)均相變?nèi)莘磻?yīng)，針對(duì)反應(yīng)物A的反應(yīng)速率，下面表述正確的是d( xA )

dCA

；B. r CA

dx A；C. r

1 xA A ；AD. rA

dt1dNAV dt

A 1 x dtA A

A A0 dt1 1 1 1

A,n

，活化能E

<E，反應(yīng)級(jí)數(shù)

<n，如果目的產(chǎn)物是R的話，A,,nS 1 2 1 22 2 2我們應(yīng)該在 條件下操作。高溫、反應(yīng)物A高濃度； B.高溫、反應(yīng)物A低濃度；C.低溫、反應(yīng)物A高濃度； D.低溫、反應(yīng)物A低濃度對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，下面正確的是化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)系；與反應(yīng)器內(nèi)流體的流動(dòng)方式有關(guān)；反應(yīng)器僅僅是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所，與反應(yīng)目的產(chǎn)物的選擇性無(wú)關(guān)；反應(yīng)器的類型可能直接影響到一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分布對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物，適宜的反應(yīng)器是全混流反應(yīng)器；平推流反應(yīng)器；循環(huán)反應(yīng)器；平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器關(guān)于非理想流動(dòng)與停留時(shí)間分布，論述正確的是一種流動(dòng)必然對(duì)應(yīng)著一種停留時(shí)間分布；一種停留時(shí)間分布必然對(duì)應(yīng)著一種流動(dòng)；一種停留時(shí)間分布可能對(duì)應(yīng)著多種流動(dòng)；1流動(dòng)與停留時(shí)間分布存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系1E(t) et/t是t平推流的E函數(shù)； B.全混流的E函數(shù)；C.平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù)； D.全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)對(duì)于軸向分散模型，選擇不同的邊界條件，計(jì)算公式和結(jié)果都有所不同，這說(shuō)明邊界條件是人為設(shè)定的，是為了便于有關(guān)公式的推導(dǎo)；邊界條件可以自由選?。贿吔鐥l件決定于操作條件和反應(yīng)裝置的本身；流動(dòng)和反應(yīng)對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)過(guò)程，下列屬于動(dòng)力學(xué)因素的是氣膜擴(kuò)散；孔內(nèi)擴(kuò)散；反應(yīng)物的吸附和產(chǎn)物的脫附；表面反應(yīng)Langmuir應(yīng)該說(shuō)是非常苛刻的，實(shí)際情況很難滿足上述要求。然而，對(duì)于多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)用這幾點(diǎn)假定進(jìn)行有關(guān)的推導(dǎo)，結(jié)果一般是可以接受的，其主要原因在于實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中催化劑表面吸附物種的覆蓋度很低；實(shí)際的催化劑表面一般很平整；實(shí)際的催化劑表面上活性位間的距離較遠(yuǎn)；實(shí)際的催化劑表面上活性位的數(shù)量有限關(guān)于指前因子和活化能描述正確的是率對(duì)溫度的變化更敏感；永遠(yuǎn)都是正的，活化能大、溫度低，反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感；反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感；對(duì)于一級(jí)不可逆反應(yīng)A

k1Rk2S，產(chǎn)物R的最大濃度通常只與速率常數(shù)的大小有關(guān)；只與反應(yīng)溫度有關(guān)；與A的初始濃度和速率常數(shù)的大小有關(guān)；只與A的初始濃度有關(guān)確的是這兩種方法都是物理示蹤法；根據(jù)脈沖示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)；根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)；根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到F函數(shù)三、計(jì)算題：AR在一只全混流反應(yīng)器中進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率為95樣的全混流反應(yīng)器，使轉(zhuǎn)化率仍維持在95％，試問(wèn)處理量增加多少？0.15min-1的一級(jí)不可逆反應(yīng)在一非理想反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，示蹤結(jié)果表明，t和2分別為15min和0.21。求用多級(jí)混合流模型預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)物A反應(yīng)首先生成R(k1=6hr-1)，R進(jìn)一步反應(yīng)生成S(k2=3hr-1)T(k3=1hr-1)。如果1.0mol/LAR濃度達(dá)到最大值的空時(shí)及的最大濃度。R 某一級(jí)恒容反應(yīng)在一平推流和一全混流反應(yīng)器所組成的串聯(lián)反應(yīng)器組中進(jìn)行V，進(jìn)料為純A，試證明最后的總轉(zhuǎn)化率與這兩個(gè)反應(yīng)器的串聯(lián)順序無(wú)關(guān)（R 純組分A發(fā)生下述平行反應(yīng)，r=2C mol/(L.min)P P AR A rR S （目的產(chǎn)物）rS=CA2 mol/(L.min)A2mol/L,反應(yīng)在恒溫的條件下進(jìn)行，試確定在如下反應(yīng)器中目的產(chǎn)物S能達(dá)到的最大濃度。a.平推流反應(yīng)器b.全混流反應(yīng)器某氣相一級(jí)不可逆反應(yīng)：

A2RS在等溫，等壓條件下在一間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，原料中含A7％（mo，8分鐘后體積增加了一倍，求A的轉(zhuǎn)化率以及此溫度下的速率常數(shù)。1AR的流率和不同的初始濃度加入反應(yīng)器，并測(cè)定A的出口濃度，得到如下表所示的數(shù)據(jù)。v0L/minCA0mmol/LCAmmol/L0.449.1418.340.564.4023.601103.2041.142153.2068.102180.8075.72假設(shè)反應(yīng)速率只與A有關(guān)，求反應(yīng)速率方程式。在某實(shí)際反應(yīng)器內(nèi)用脈沖輸入法測(cè)得其出口物料中示蹤劑濃度的變化數(shù)據(jù)如下：t,min012345678910C(t),g/L00356643210試列出相應(yīng)表格計(jì)算各反應(yīng)時(shí)間下所對(duì)應(yīng)的的E(t)值和值以及平均停留時(shí)間t 并畫實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案E(t)F(t)曲線。向某實(shí)際反應(yīng)器入口用脈沖法加入示蹤物，在出口測(cè)得的示蹤物濃度變化如下：t,min048121620242832C(t)，g/L0358107420若在該反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行AP的一級(jí)異構(gòu)化反應(yīng)，已知反應(yīng)流體為宏觀流體，入口處A的轉(zhuǎn)化率為零，反應(yīng)速度常數(shù)為0.045min-1，試用凝集流模型預(yù)測(cè)在該反應(yīng)器出口處所能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率。（

XA0A

(t)

element

E(t)dt ）在Pt催化劑上進(jìn)行異丙苯分解反應(yīng)：C6H5CH(CH3)2C6H6+C3H6若以AB及R如下：A+AB+BB+若表面反應(yīng)為速度控制步驟，試由L-H機(jī)理和Hougen-Watson模型推導(dǎo)異丙苯分解的等溫速度方程式。6mm的球形催化劑顆粒上進(jìn)行某一級(jí)不可逆反應(yīng)AP，已知：催化劑外表面上的反應(yīng)物A濃度為9.1-5mol/c3350o-131800J/mol-A103600J/mol-A。催化劑顆粒的有效導(dǎo)熱系數(shù)為2.0110-3J/cmsoC，反應(yīng)物A0.015cm2/s，反應(yīng)的本征反應(yīng)速度常數(shù)kv=11.8試計(jì)算：顆粒中心與催化劑外表面間可能達(dá)到的最大溫度差；（顆粒內(nèi)部同時(shí)存在著濃度梯度和溫度梯度數(shù)。在500℃下使用硅鋁小球催化劑進(jìn)行石腦油的催化裂化反應(yīng)，該反應(yīng)可近似當(dāng)作一級(jí)不可精彩文檔 0實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案精彩文檔精彩文檔逆反應(yīng)處理。已知催化劑的平均孔半徑為30 ，顆粒直徑為0.31cm，顆粒密度為1.14g/c3孔體積為0.35c3/油品的平均分子量為12反應(yīng)速度常數(shù)kW=0.25c3/gca，曲折因子=2略，試計(jì)算此時(shí)催化劑的有效系數(shù)?；瘜W(xué)反應(yīng)工程模擬題答案一、填空題：所謂“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的基礎(chǔ)，其中“三傳”是指質(zhì)量傳遞、熱量傳遞動(dòng)量傳遞“一反”是指 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。各種操作因素對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)的影響雖然各不相同但通常溫度升高有利于活化能高的應(yīng)的選擇性，反應(yīng)物濃度升高有利于反應(yīng)級(jí)數(shù) 大 的反應(yīng)的選擇性。階躍示蹤法。法和微分法。多級(jí)混合模型的唯一模型參數(shù)為串聯(lián)的全混區(qū)的個(gè)數(shù)N ，軸向擴(kuò)散模型的唯一模參數(shù)為 Pe（或Ez/uL） 。,tt平推流反應(yīng)器的E函數(shù)表達(dá)式為

E(t)0,t

其無(wú)因次方差2= 0 ，而全混流反應(yīng)器的無(wú)因次方差2＝1。某反應(yīng)速率常數(shù)的單位為/(molhr)，該反應(yīng)為 2 級(jí)反應(yīng)。對(duì)于反應(yīng)A2B2R，各物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系為(-rA)：(-rB)：rR＝1：2：2 。平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器中 平推流 更適合于目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物的串聯(lián)反應(yīng)。某反應(yīng)的計(jì)量方程為ARS，則其反應(yīng)速率表達(dá)式 不能確定 。物質(zhì)A675030min,而在80℃時(shí)達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需20秒，該反應(yīng)的活化能為 3.46×105 (J/mol) 。反應(yīng)級(jí)數(shù) 不可能（可/不可能）大于3。對(duì)于單一反應(yīng)，在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下，選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮反應(yīng)器大??；而對(duì)于復(fù)合反應(yīng)，選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮的則是目的產(chǎn)物的收率 ；完全混合反應(yīng)（全混流反應(yīng)器內(nèi)物料的溫度和濃度 均一并且 等于 （于/小于/等于）反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。下圖是某連串反應(yīng)在各轉(zhuǎn)化率下的產(chǎn)物濃度分布曲線那么當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)70%時(shí)中間產(chǎn)物R的化學(xué)反應(yīng)工程定義總收率為 64% ，按煉廠或化工廠慣用的收率和選擇性的定義在該轉(zhuǎn)化率條件下的收率是45%，選擇性是64% 。ARARS0.80.6C/C

A00.40.20 0.2

0.6 0.8 1.0XA二、多項(xiàng)選擇題：A,C,D三者同為理想反應(yīng)器，但理想的內(nèi)涵是不同的；處處相同；理想的間歇式反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是不一樣的，雖然都是反應(yīng)器內(nèi)溫度間變化；平推流和全混流反應(yīng)器都是連續(xù)流動(dòng)式反應(yīng)器，前者的返混為零，后者為無(wú)窮大關(guān)于積分法和微分法，認(rèn)識(shí)正確的是A,B低；積分法不能處理動(dòng)力學(xué)較為復(fù)雜的（數(shù)不同）可逆反應(yīng)；積分法得到的動(dòng)力學(xué)參數(shù)比微分法可靠對(duì)于一級(jí)恒容和一級(jí)變?nèi)莶豢赡娣磻?yīng)，下面敘述正確的是C在同一平推流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；在同一全混流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；在同一間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；的對(duì)于瞬時(shí)收率和總收率，下列正確的判斷是A,C對(duì)于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率相等；對(duì)于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率相等；對(duì)于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率之間是積分關(guān)系；對(duì)于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率之間是積分關(guān)系；A2B，原料中混入了一定量的惰性氣體（惰性氣體與AB的轉(zhuǎn)化率為零時(shí)的初始總摩爾數(shù)比為1A與B的比例為計(jì)量比，則膨脹率 為 CAA.-0.5；B.-1/3；C.-1/6；D.-5/6純氣體A (濃度2mol/L，摩爾流率100mol/min) 在平推流反應(yīng)器里分解生成一系列產(chǎn)物，其動(dòng)力學(xué)為：A2.5products,rA

min1A

，在一個(gè)9.8L的反應(yīng)器里進(jìn)行反應(yīng)所能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率為AA.70%；B.80%；C.90%；D.100%關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù)，下面正確的是B,C,DA.F(t)=E(t；B. (t)tE(t)dt；C. E(t)d(t)/dtD. ()E(t)dt10 0軸向分散系數(shù)與擴(kuò)散系數(shù)，下面論述正確的是B,C,D兩者實(shí)質(zhì)上是相同的，都符合Fick定律；兩者實(shí)質(zhì)上是不同的，軸向分散系數(shù)的定義實(shí)際上是借用了Fick定律的形式；軸向分散系數(shù)是與流動(dòng)有關(guān)系的；擴(kuò)散系數(shù)是物質(zhì)本身的一種屬性宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式，流體的凝集態(tài)不同，對(duì)反應(yīng)結(jié)果一有明顯的影響，但對(duì)于A,B 是例外。一級(jí)不可逆反應(yīng)；在平推流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；在全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；零級(jí)反應(yīng)A提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，增大催化劑顆粒的直徑；增加催化劑顆粒的直徑，提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速關(guān)于基元反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，正確的是A,B分子數(shù)是針對(duì)基元反應(yīng)的概念；基元反應(yīng)的計(jì)量系數(shù)與對(duì)應(yīng)物種的反應(yīng)級(jí)數(shù)之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；基元反應(yīng)AR和2A2R意義是一樣的；有的基元反應(yīng)的總反應(yīng)級(jí)數(shù)可能是小數(shù)對(duì)于一個(gè)均相變?nèi)莘磻?yīng)，針對(duì)反應(yīng)物AB,Dxr dCA

；B. r CA0 dxA；C. r

d( A )1 xA A ；A

A 1 x A A

A A0 dtD. rA

1dNAV dt1 1 1 1

A,n

，活化能E<E，反應(yīng)級(jí)數(shù)n<n，如果目的產(chǎn)物是RA,,nS 1 2 1 22 2 2的話，我們應(yīng)該在D 條件下操作。高溫、反應(yīng)物A高濃度； B.高溫、反應(yīng)物A低濃度；C.低溫、反應(yīng)物A高濃度； D.低溫、反應(yīng)物A低濃度對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，下面正確的是B,D化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)系；與反應(yīng)器內(nèi)流體的流動(dòng)方式有關(guān)；反應(yīng)器僅僅是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所，與反應(yīng)目的產(chǎn)物的選擇性無(wú)關(guān)；反應(yīng)器的類型可能直接影響到一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分布B全混流反應(yīng)器；平推流反應(yīng)器；循環(huán)反應(yīng)器；平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器關(guān)于非理想流動(dòng)與停留時(shí)間分布，論述正確的是A,C一種流動(dòng)必然對(duì)應(yīng)著一種停留時(shí)間分布；一種停留時(shí)間分布必然對(duì)應(yīng)著一種流動(dòng)；一種停留時(shí)間分布可能對(duì)應(yīng)著多種流動(dòng)；流動(dòng)與停留時(shí)間分布存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系

1E(t) et/tB1t平推流的E全混流的E平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù)；D.全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)D邊界條件是人為設(shè)定的，是為了便于有關(guān)公式的推導(dǎo)；邊界條件可以自由選?。贿吔鐥l件決定于操作條件和反應(yīng)裝置的本身；邊界條件不同，直接影響到反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)和反應(yīng)。對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)過(guò)程，下列屬于動(dòng)力學(xué)因素的是C,D氣膜擴(kuò)散；孔內(nèi)擴(kuò)散；反應(yīng)物的吸附和產(chǎn)物的脫附；表面反應(yīng)Langmuir幾點(diǎn)應(yīng)該說(shuō)是非?？量痰模瑢?shí)際情況很難滿足上述要求。然而，對(duì)于多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)A實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中催化劑表面吸附物種的覆蓋度很低；實(shí)際的催化劑表面一般很平整；實(shí)際的催化劑表面上活性位間的距離較遠(yuǎn)；實(shí)際的催化劑表面上活性位的數(shù)量有限關(guān)于指前因子和活化能描述正確的是 B率對(duì)溫度的變化更敏感；永遠(yuǎn)都是正的，活化能大、溫度低，反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感；反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感；

對(duì)于一級(jí)不可逆反應(yīng)A

k1Rk2S，產(chǎn)物R的最大濃度通常C只與速率常數(shù)的大小有關(guān)；只與反應(yīng)溫度有關(guān)；與A的初始濃度和速率常數(shù)的大小有關(guān)；只與A的初始濃度有關(guān)述正確的是A，B，D這兩種方法都是物理示蹤法；根據(jù)脈沖示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)；根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)；根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到F函數(shù)三、計(jì)算題：AR在一只全混流反應(yīng)器中進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率為95的全混流反應(yīng)器，使轉(zhuǎn)化率仍維持在95％，試問(wèn)處理量應(yīng)增加多少？【解】：當(dāng)反應(yīng)在一個(gè)全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行時(shí)，根據(jù)全混流反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程，有1xA

1 ……………….(1)1k1當(dāng)兩個(gè)等體積全混流反應(yīng)器串聯(lián)時(shí)，轉(zhuǎn)化率不變，則有11x 1A

………………..(2)根據(jù)式1，得

k )22=1；根據(jù)式2，得6.9。1v 2V

/ 0 進(jìn)料體積流率之比等于空時(shí)的反比，即v01

R RV /R1

1,

v05.48v01。也就是說(shuō)，串聯(lián)后進(jìn)料體積流率應(yīng)為原來(lái)的5.48倍，即需增加4.48倍。0.15min-1和2

分別為15min和0.21。求用多級(jí)混合流模型預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)化率。解：根據(jù)多級(jí)混合流模型無(wú)因次方差與N之間的關(guān)系，有N1/2

=4.76根據(jù)一級(jí)不可逆反應(yīng)多級(jí)混合流模型轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式，有1xA

1 kt

10.1515

0.158(1x 0.842A

N)N (1

)4.76反應(yīng)物A反應(yīng)首先生成R(k1=6hr-1)，R進(jìn)一步反應(yīng)生成S(k2=3hr-1)T(k3=1hr-1)。如1.0mol/LAR濃度達(dá)到最大值的空時(shí)及R的最大濃度。解：根據(jù)一級(jí)不可逆串聯(lián)反應(yīng)在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)中間物種最大濃度及達(dá)到最大濃度空時(shí)的公式，有：CR,maxCA0

{[(k2

1k)/k3

]1/2

0.3C 0.3mol/LR,maxk(k k(k k)1 2 3opt

0.2hr說(shuō)明：上述兩公式也可通過(guò)對(duì)反應(yīng)物A和產(chǎn)物R兩次應(yīng)用全混流反應(yīng)器設(shè)計(jì)方程，求得產(chǎn)物RdCC的濃度表達(dá)式，然后令C

R=0，求出dτ

opt

和R,

的值。某一級(jí)恒容反應(yīng)在一平推流和一全混流反應(yīng)器所組成的串聯(lián)反應(yīng)器組中進(jìn)行，兩反應(yīng)器的有效容積均為，進(jìn)料為純A，初始體積流率為（假設(shè)兩反應(yīng)器的溫度相等且保持恒定，反應(yīng)器被反應(yīng)物全部充滿）解:反應(yīng)速率方程：rA

kCA全混流在前，平推流在后CCA0CAfCA1由全混流的設(shè)計(jì)方程，得：

VvR

C CA0

C C A0 A1故：C A1

CA0kV 1

r kC0 A A1Rv0由平推流的設(shè)計(jì)方程得：V dx

dC 1 CRC XA AC

A ln Afv A0

xA1r

CA1kC k C0 A A 則：C CAf R其中VRv0

kV/veR e

A0CRkV 1CRv0

kV/veR e

CA0 e1（b）平推流在前，全混流在后CCA1CA0CAfV dx dC 1 C對(duì)平推流：

RC XA AC1 A ln 1v A00 r0 A

CA0kC k CA A0得：CA1CA0ek對(duì)全混流：

VRv

C CA1 r

C C A1 AfkC得：C

0CC

A AfCA0 ekAf 1 1即：兩各反應(yīng)器的排列順序不影響反應(yīng)結(jié)果純組分A發(fā)生下述平行反應(yīng)，PA R

r=2C mol/(L.min)P Ar=1 mol/(L.min)RS （目的產(chǎn)物

r=CS A

mol/(L.min)A2mol/L，反應(yīng)在恒溫的條件下進(jìn)行，試確定在如下反應(yīng)器中目的產(chǎn)物S達(dá)到的最大濃度。平推流反應(yīng)器全混流反應(yīng)器2解： dCS CA2S 2dC (1C)A A(a)1

C CAdCS CA0 S

CA( A )2dCCCA01C ACCACA0

1CA

)2dCA

1C 1 1(1CA0

)(1CA

)

A01CA

1CA0

1CA當(dāng)S～CA曲線下的面積最大，即A完全轉(zhuǎn)化時(shí)CS最大，即：1CS,max

(12)12ln3 13=0.469 mol/L（b）對(duì)于全混流反應(yīng)器：C S S C C SA0 A故：CC (CS

CA

(CA0

C)( A )2A 1CdC (1CS

)(2C CA0

A2)A A0

22C3A AdC (1C)3A AdC令 S0，得：dCA

23CA

0A0解得：CA＝1mol/LC 1故：C (C C)( A )2(21)(

0.25 mol/LS,max

A0

1CA

11某氣相一級(jí)不可逆反應(yīng)：

A2RS在等溫，等壓條件下在一間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，原料中含A7％（mo，8分鐘后體積增加了一倍，求A的轉(zhuǎn)化率以及此溫度下的速率常數(shù)。解：該反應(yīng)為變?nèi)莘磻?yīng)，InertA2RS(i)Inert摩爾比;0.250.75即：1/31故：i=1/3，即：1InertA2RS1Inert3 3膨脹率：A

V xA1V

VxA0

n total,xAn

ntotal,xA0

(211)(11) 3 3 1.511xA0

total,xA0 38V（1＋εx）0 0 A AA解得：x=66.7%A由間歇式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程，對(duì)一級(jí)反應(yīng)，有：ln(1

ktln(1x)A) ln(10.667)k

t A

0.137min181AR的流率和不同的初始濃度加入反應(yīng)器，并測(cè)定A的出口濃度，得到如下表所示的數(shù)據(jù)。v0L/minCA0mmol/LCAmmol/L0.449.1418.340.564.4023.601103.2041.142153.2068.102180.8075.72假設(shè)反應(yīng)速率只與A有關(guān)，求反應(yīng)速率方程式。解：根據(jù)全混流反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程：

C C A0 A得：rA

rAC C A0 A由已知數(shù)據(jù)可得下述數(shù)據(jù)：實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案精彩文檔精彩文檔2.512.322.912.51220.403.163.02162.043.724.130.5170.24.225.140.5210.164.335.35，minrAC C，minrAC CAlnCAln(-r)A以ln(-rA)對(duì)lnCA做圖，得一直線，截距＝lnk=-3.3，得：k=0.037L/(mmolmin)，A斜率＝n=2，故速率方程為=0.037CAA

mmol/(Lmin)6.05.55.04.54.0)A- 3.5nl 3.02.52.01.52.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0ln(C)A在某實(shí)際反應(yīng)器內(nèi)用脈沖輸入法測(cè)得其出口物料中示蹤劑濃度的變化數(shù)據(jù)如下：t,min012345678910C(t),g/L00356643210實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案試列出相應(yīng)表格計(jì)算各反應(yīng)時(shí)間下所對(duì)應(yīng)的的E(t)值和值以及平均停留時(shí)間t 并出E(t)和F(t)曲線。解：由于是等時(shí)間間隔t=1mi，利用矩形積分法可得到如下公式：E(ti)

C(ti)itCtitttti0tE(tE(t)ti0tC(t)C(t)ti0ti根據(jù)上述公式列表計(jì)算如下：t,min 0 12345678910C(t),g/L 0 0356643210C(t) 0 0i3814202427293030ti0E(t)，min-1000.10.170.20.20.130.10.070.030F(t)000.10.270.470.670.80.90.971.01.0t,min4.83i i

;F(ti)i i

ttiti

C(ti)C(ti)i i(051015t,min(051015(051015t,min(051015精彩文檔t,min0.251.210.21-im,0.15)t0.80.6)t0.1F0.4E0.050.200實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案向某實(shí)際反應(yīng)器入口用脈沖法加入示蹤物，在出口測(cè)得的示蹤物濃度變化如下：t,min048121620242832C(t)，g/L0358107420若在該反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行AP的一級(jí)異構(gòu)化反應(yīng)，已知反應(yīng)流體為宏觀流體，入口處A的轉(zhuǎn)化率為零，反應(yīng)速度常數(shù)為0.045min-1，試用凝集流模型預(yù)測(cè)在該反應(yīng)器出口處所能達(dá)到的（提示：凝集流模型公式XA

X t Etdt () () 0A解：根據(jù)凝集流模型的計(jì)算公式：XA

XA0A

(t)

element

E(t)dt其中，對(duì)于一級(jí)反應(yīng)：XA(t)element1ekt對(duì)于脈沖示蹤法：E(ti)

C(ti)itCt)iti0所以，可利用矩形加和法進(jìn)行近似積分：

1ektii

)C(ti)XAXA(ti)elementE(ti)ti

kti)

C(ti)

ti 00 0t,t,miniC(titiC(t)i0ekti)C(ti)

Cti)ti0

Cti)0048121620242832035810742003816263337393900.4941.5123.3385.1324.1542.6421.4320XA

(00.4941.5123.3385.1324.1542.6421.4320)3918.70439

0.48精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案在Pt催化劑上進(jìn)行異丙苯分解反應(yīng)：C6H5CH(CH3)2C6H6+C3H6若以AB及R分別表示異丙苯、苯及丙烯代表催化劑上的一個(gè)活性中心，其反應(yīng)步如下： A+AB+BB+若表面反應(yīng)為速度控制步驟，試由L-H機(jī)理和Hougen-Watson模型推導(dǎo)異丙苯分解的等溫速度方程式。解：由題意，步驟（2）應(yīng)為速度控制步驟，設(shè)其中的正向、逆向反應(yīng)速度常數(shù)分別為kr、k有：r

k

k'Pr r

rB