24秋-西南大學(xué)0751《化學(xué)反應(yīng)工程》習(xí)題答案

1、平推流反響器中，。反響器中任一橫截面上各質(zhì)點(diǎn)濃度或轉(zhuǎn)化率不同濃度或轉(zhuǎn)化率沿軸向不變濃度或轉(zhuǎn)化率沿軸向變化反響器中沿軸向反響速度不變2、反響A+B→C，，那么反響級(jí)數(shù)n=_______。12033、對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反響，反響產(chǎn)物B的化學(xué)反響速率=_______。4、如果平行反響均為一級(jí)不可逆反響，假設(shè)，提高收率應(yīng)。降低濃度提高溫度提高濃度降低溫度5、一級(jí)連串反響A→P→S在平推流管式反響器中進(jìn)行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的反響時(shí)間_______。6、對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反響，反響組分A的化學(xué)反響速率_______。7、管式反響器的特點(diǎn)是。返混小，所需反響器容積較小，比傳熱面積大，但對(duì)慢速反響，管要很長，壓降大溫度、濃度容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量可調(diào)結(jié)構(gòu)簡單，返混程度與高徑比及攪拌有關(guān)，軸向溫差大流體與固體〔催化劑〕顆粒呈逆流流動(dòng)8、反響，，那么反響級(jí)數(shù)n=_______。F.23019、以下哪些現(xiàn)象不屬于非理想流動(dòng)現(xiàn)象？活塞流循環(huán)流溝流短路10、下面幾種操作過程中，不能按恒容過程處理。總摩爾數(shù)不發(fā)生變化的等溫氣相反響均相的液相反響間歇操作的液相反響或氣相反響體系中有少量惰性氣體的等溫氣相反響11、如果平行反響均為一級(jí)不可逆反響，假設(shè)，提高選擇性應(yīng)_______。提高濃度提高溫度降低溫度降低濃度12、在理想全混流反響器中，物料。濃度相同，溫度不同濃度不同，溫度也不同濃度不同，溫度相同濃度相同，溫度也相同13、如果連續(xù)操作的反響器到達(dá)定態(tài)，那么反響器中的濃度、溫度等參數(shù)〔〕隨時(shí)間變化，也隨位置變化不隨時(shí)間變化，可能隨位置變化不隨時(shí)間變化，也不隨位置變化隨時(shí)間變化，但不隨位置變化14、測(cè)量氣—固相催化反響速率，在確定有無外擴(kuò)散影響時(shí)是在沒有改變_______的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。催化劑裝置進(jìn)料流量催化劑裝量15、以下屬于理想吸附等溫方程的是_______。BET型Freundlich型Temkin型Langmuir型16、反響，k=0.8L/(s·mol)，那么反響級(jí)數(shù)n=。312017、氣相反響進(jìn)料時(shí)無惰性氣體，與以2∶3摩爾比進(jìn)料，那么膨脹因子=_______。C.-1-2/32/3118、如果平行反響均為一級(jí)不可逆反響，假設(shè)，提高收率應(yīng)_______。提高濃度提高溫度降低溫度降低濃度19、對(duì)于反響，那么_______。20、“三傳一反〞是化學(xué)反響工程的根底，其中所謂的一反是指_______。D.反響工程化學(xué)反響反響熱力學(xué)反響動(dòng)力學(xué)21、對(duì)于_______的反響器在恒容反響過程的平均停留時(shí)間、反響時(shí)間、空時(shí)是一致的。間歇式反響器全混流反響器攪拌釜式反響器平推流管式反響器22、對(duì)于可逆放熱反響，為提高反響速率應(yīng)_______。提高壓力降低壓力提高溫度23、反響級(jí)數(shù)n=_______時(shí)微觀流體和宏觀流體具有相同的反響結(jié)果。00.51224、如果平行反響均為一級(jí)不可逆反響，假設(shè)E主>E副，提高選擇性Sp應(yīng)。提高濃度提高溫度降低濃度降低溫度25、對(duì)于單一反響組分的平行反響，其瞬間收率隨增大而單調(diào)增大，那么最適合的反響器為_______。平推流反響器全混流反響器多釜串聯(lián)全混流反響器全混流串接平推流反響器26、27、以下屬于均相反響的是_______。催化重整催化裂解HCl與NaOH的中和水泥制造28、氣相反響進(jìn)料時(shí)無惰性氣體，與以1∶3摩爾比進(jìn)料，那么膨脹因子=_______。2/31-1-2/329、不管可逆反響還是不可逆反響，反響速率總是隨轉(zhuǎn)化率的升高而。不變升高降低不清楚30、以下流動(dòng)模型為理想流動(dòng)模型的是。軸向擴(kuò)散模型離析流模型活塞流模型多釜串聯(lián)模型31、“三傳一反〞是化學(xué)反響工程的根底，以下不屬于三傳的是_______。熱量傳遞能量傳遞動(dòng)量傳遞質(zhì)量傳遞32、一級(jí)連串反響A→P→S在間歇式反響器中進(jìn)行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的反響時(shí)間_______。33、氣相反響進(jìn)料時(shí)無惰性氣體，與以1∶2摩爾比進(jìn)料，那么膨脹因子=_______。-1/2-111/234、反響，，那么反響級(jí)數(shù)n=_______。132035、當(dāng)反響級(jí)數(shù)n_______時(shí)，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。>1<1=0=1判斷題36、固體催化劑的組成包括活性組份、助催化劑和載體。A.√B.×37、溫度對(duì)放熱反響和吸熱反響正反響速度常數(shù)的影響相同，而對(duì)平衡常數(shù)的影響相反。A.√B.×38、一般情況下均相反響器的設(shè)計(jì)可采用本征動(dòng)力學(xué)。A.√B.×39、反響過程的本征動(dòng)力學(xué)就是宏觀動(dòng)力學(xué)。A.√B.×40、氣固相催化反響本征動(dòng)力學(xué)的根底是物理吸附。A.√B.×41、只有一種相態(tài)的反響才是均相反響。A.√B.×42、在絕熱式換熱中，如果反響的熱效應(yīng)相當(dāng)大，導(dǎo)致出口處催化劑超溫或反響物系的出口組成受平衡組成的影響很大，可采用多段絕熱式。A.√B.×43、流體的混合程度和混合的早晚對(duì)一級(jí)反響的反響結(jié)果無影響。A.√B.×44、由于吸附外表有理想外表與非理想的外表兩類不同假定，吸附等溫線的方程形式亦因此而異，所以導(dǎo)得的動(dòng)力學(xué)方程式也不相同。A.√B.×主觀題45、采用脈沖示蹤法測(cè)得的濃度與E(t)的關(guān)系式。參考答案：

46、為了模擬返混所導(dǎo)致流體偏離平推流效果，可借助這種軸向返混與擴(kuò)散過程的相似性，在平推流的根底上疊加上軸向返混擴(kuò)散相來加以修正，并認(rèn)為的假定該軸向返混過程可以用費(fèi)克定律加以定量描述，所以，該模型稱為_______。參考答案：

軸向分散模型47、反響速率的單位為，速率常數(shù)k的因次為。參考答案：

48、全混流反響器其E〔t〕曲線的方差=_______。參考答案：

49、偏離全混流、平推流這兩種理想流動(dòng)的非理想流動(dòng)，E〔θ〕曲線的方差為_______。參考答案：

0～150、固定床中顆粒的體積當(dāng)量直徑定義為具有相同體積的球粒子直徑，表達(dá)式=_______。參考答案：

51、階躍示蹤法根據(jù)檢測(cè)到的濃度變化曲線可以直接得到曲線。參考答案：

F(t)52、主反響級(jí)活化能大于副反響活化能的平行反響，宜采用溫操作。參考答案：

高53、一級(jí)連串反響在平推流反響器中，那么目的產(chǎn)物P的最大濃度=_______。參考答案：

54、對(duì)于特定的活化能，溫度越低溫度對(duì)反響速率的影響越。參考答案：

大55、非等分子反響的膨脹因子等于。參考答案：

–2/356、一級(jí)連串反響在平推流反響器中，為提高目的產(chǎn)物P的收率，應(yīng)______。參考答案：

降低57、反響中==參考答案：

1/3、1/258、描述固定床反響器的數(shù)學(xué)模型，考慮了粒子與流體之間溫度與濃度的差異的模型稱之為_______。參考答案：

非均相模型59、不管是設(shè)計(jì)、放大或控制，都需要對(duì)研究對(duì)象作出定量的描述，也就要用數(shù)學(xué)式來表達(dá)個(gè)參數(shù)間的關(guān)系，簡稱_______。參考答案：

數(shù)學(xué)模型60、氣固相催化串聯(lián)反響，內(nèi)擴(kuò)散的存在會(huì)使中間產(chǎn)物的選擇性。參考答案：

下降61、反響活化能E越，反響速率對(duì)溫度越敏感。參考答案：

大62、反響速率的單位為，速率常數(shù)k的因次為。參考答案：

63、一級(jí)連串反響在間歇式全混流反響器中，那么目的產(chǎn)物P的最大濃度_______。〔〕參考答案：

64、采用階躍示蹤法測(cè)得的濃度與F(t)的關(guān)系式為。參考答案：

65、固體顆粒中氣體擴(kuò)散方式主要有和。參考答案：

分子擴(kuò)散、努森擴(kuò)散66、軸向分散模型中，Pe準(zhǔn)數(shù)越，返混越大。參考答案：

小67、脈沖示蹤法根據(jù)檢測(cè)到的濃度變化曲線可以直接得到曲線。參考答案：

E(t)68、全混流反響器其E〔θ〕曲線的方差_______。參考答案：

169、化學(xué)反響的總級(jí)數(shù)為n，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用氣體摩爾分率表示的速率常數(shù)，那么=_______。參考答案：

70、要提高串聯(lián)反響中間產(chǎn)物P收率，優(yōu)先選擇反響器。參考答案：

平推流71、在軸向分散模型中，模型的唯一參數(shù)彼克萊準(zhǔn)數(shù)Pe=。參考答案：uL/Ez72、在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，根據(jù)根底資料建立物料、熱量和動(dòng)量衡算式的一般式為_______。參考答案：累積量=輸入量-輸出量73、化學(xué)反響工程中的“三傳一反〞中的三傳是指_______、_______、_______。參考答案：傳質(zhì)；傳熱；動(dòng)量傳遞74、在氣固相催化反響中測(cè)定本征動(dòng)力學(xué)可以通過提高氣體流速消除、通過減小催化劑顆粒粒度消除。參考答案：

外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散75、平推流管式反響器其E〔t〕曲線的方差_______。參考答案：

076、相同轉(zhuǎn)化率下，可逆放熱反響的平衡溫度最優(yōu)溫度。參考答案：

高于77、氣固相催化平行反響，內(nèi)擴(kuò)散的存在會(huì)使高級(jí)數(shù)反響產(chǎn)物的選擇性。參考答案：

下降78、為什么均相液相反響過程的動(dòng)力學(xué)方程實(shí)驗(yàn)測(cè)定采用間歇反響器?參考答案：

在間歇反響器中可以直接得到反響時(shí)間和反響程度的關(guān)系，而這種關(guān)系僅是動(dòng)力學(xué)方程的直接積分，與反響器大小和投料量無關(guān)。79、簡述等溫恒容平推流反響器空時(shí)、反響時(shí)間、停留時(shí)間三者關(guān)系？參考答案：

空時(shí)是反響器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比。

反響時(shí)間是反響物料進(jìn)入反響器后從實(shí)際發(fā)生反響的時(shí)刻起到反響達(dá)某一程度所需的反響時(shí)間。

停留時(shí)間是指反響物進(jìn)入反響器的時(shí)刻算起到離開反響器內(nèi)共停留了多少時(shí)間。

由于平推流反響器內(nèi)物料不發(fā)生返混，具有相同的停留時(shí)間且等于反響時(shí)間，恒容時(shí)的空時(shí)等于體積流速之比，所以三者相等。80、何謂基元反響?基元反響的動(dòng)力學(xué)方程中活化能與反響級(jí)數(shù)的含義是什么?何謂非基元反響?非基元反響的動(dòng)力學(xué)方程中活化能與反響級(jí)數(shù)含義是什么?參考答案：

如果反響物嚴(yán)格按照化學(xué)反響式一步直接轉(zhuǎn)化生成產(chǎn)物，該反響是基元反響?；错懛腺|(zhì)量作用定律。

基元反響的活化能指1摩爾活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值?；错懙姆错懠?jí)數(shù)是該反響的反響分子數(shù)。

一切不符合質(zhì)量作用定律的反響都是非基元反響。

非基元反響的活化能沒有明確的物理意義，僅決定了反響速率對(duì)溫度的敏感程度。非基元反響的反響級(jí)數(shù)是經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，決定了反響速率對(duì)反響物濃度的敏感程度。81、簡述流化床反響器的優(yōu)點(diǎn)？參考答案：

流化床反響器的主要優(yōu)點(diǎn)為：1〕傳熱效能高，而且床內(nèi)溫度易維持均勻；2〕大量固體粒子可方便的往來輸送，對(duì)于催化劑迅速失活而需隨時(shí)再生的過程來說，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的連續(xù)生產(chǎn)。3〕由于粒子細(xì)，可以消除內(nèi)擴(kuò)散阻力，能充分發(fā)揮催化劑的效能。82、簡述固定床反響器的優(yōu)缺點(diǎn)？參考答案：

但凡流體通過不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反響的裝置都稱作固定床反響器。1〕催化劑在床層內(nèi)不易磨損；2〕床層內(nèi)流體的流動(dòng)接近于平推流，與返混式反響器相比，用較少的催化劑和較小的反響器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力；3〕固定床中的傳熱較差；4〕催化劑的更換必須停產(chǎn)進(jìn)行。83、簡述Langmuir等溫吸附方程的根本特點(diǎn)？參考答案：

Langmuir等溫吸附方程具有以下根本特點(diǎn)：1〕均勻外表〔或理想外表〕：即催化劑外表各處的吸附能力是均一的，吸附熱與外表已被吸附的程度如何無關(guān)；2〕單分子層吸附；3〕被吸附的分子間互不影響，也不影響別的分子；4〕吸附的機(jī)理均相同，吸附形成的絡(luò)合物均相同。85、計(jì)算物料的流量。

解：86、計(jì)算轉(zhuǎn)化率液相一級(jí)不可逆分解反響A→B+C于常溫下在一個(gè)2m3全混流反響器〔CSTR，MFR，連續(xù)攪拌槽式反響器〕中等溫進(jìn)行。進(jìn)口反響物濃度為1kmol·m-3，體積流量為1m3hr-1，出口轉(zhuǎn)化率為80%。因后續(xù)工段設(shè)備故障，出口物流中斷。操作人員為此緊急停止反響器進(jìn)料。半小時(shí)后故障排除，生產(chǎn)恢復(fù)。試計(jì)算生產(chǎn)恢復(fù)時(shí)反響解：87、求停留時(shí)間分布規(guī)律有一有效容積VR=1m3，送入液體的流量為1.8m3hr-1的反響t/min01020304050607080c/kg·m-3036543210求其停留時(shí)間分布規(guī)律，即F(t)，E(t)，，解：示蹤法求停留時(shí)間分布規(guī)律t/minc/kg·m-3∑cF(t)E(t)t·ct2000000010330.1250.01253030020690.37500.02501202400305140.58330.02081504500404180.750.01671606400503210.8750.01251507500602230.95830.00831207200701241.00.0042704900800241.0000∑24803320088、催化劑的效率因子常壓下正丁烷在鎳鋁催化劑上進(jìn)行脫氫反響。該反響為一級(jí)不可逆反響。在500℃時(shí)，反響的速率常數(shù)為k=0.94cm3s-1gcat-1，假設(shè)采用直徑為0.32cm的球形催化劑，其平均孔徑d0=1.1╳10-8m，孔容為0.35cm3g-1，空隙率為解：89、計(jì)算轉(zhuǎn)化率和反響器體積

反響A+B→R+S，VR=0.001m3，物料進(jìn)料速率V0=0.5×10-3m3min-1，cA0=cB0=5mol·m3，動(dòng)力學(xué)方程式為?rA=kcAcB，其中