《化學(xué)反應(yīng)工程》試題及答案

1、化學(xué)反應(yīng)工程試題庫(kù)一、填空題1. 質(zhì)量傳遞 、 熱量傳遞 、 動(dòng)量傳遞 和化學(xué)反應(yīng) 稱為三傳一反.2. 物料衡算和能量衡算的一般表達(dá)式為 輸入-輸出=累積 。3. 著眼組分A轉(zhuǎn)化率xA的定義式為 xA=(nA0-nA)/nA0 。4. 總反應(yīng)級(jí)數(shù)不可能大于 3 。5. 反應(yīng)速率-rA=kCACB的單位為kmol/(m3·h)，速率常數(shù)k的因次為 m3/(kmol·h ) 。6. 反應(yīng)速率-rA=kCA的單位為kmol/kg·h，速率常數(shù)k的因次為 m3/kg·h 。7. 反應(yīng)速率的單位為mol/L·s，速率常數(shù)k的因次為 (mol)1/2

2、83;L-1/2·s 。8. 反應(yīng)速率常數(shù)k與溫度T的關(guān)系為，其活化能為 83.14kJ/mol 。9. 某反應(yīng)在500K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)k是400K時(shí)的103倍，則600K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)k時(shí)是400K時(shí)的 105 倍。10. 某反應(yīng)在450時(shí)的反應(yīng)速率是400時(shí)的10倍，則該反應(yīng)的活化能為（設(shè)濃度不變） 186.3kJ/mol 。11. 非等分子反應(yīng)2SO2+O2=2SO3的膨脹因子等于 -0.5 。12. 非等分子反應(yīng)N2+3H2=2NH3的膨脹因子等于 2/3 。13. 反應(yīng)N2+3H2=2NH3中（）= 1/3 （）= 1/2 14. 在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)不可逆反應(yīng)

3、，反應(yīng)物初濃度為CA0，轉(zhuǎn)化率為xA，當(dāng)反應(yīng)器體積增大到n倍時(shí)，反應(yīng)物A的出口濃度為 CA0(1-xA)n ，轉(zhuǎn)化率為 1-(1-xA)n 。15. 在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)不可逆反應(yīng)，反應(yīng)物初濃度為CA0，轉(zhuǎn)化率為xA，當(dāng)反應(yīng)器體積增大到n倍時(shí)，反應(yīng)物A的出口濃度為，轉(zhuǎn)化率為。16. 反應(yīng)活化能E越 大 ，反應(yīng)速率對(duì)溫度越敏感。17. 對(duì)于特定的活化能，溫度越低溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響越 大 。18. 某平行反應(yīng)主副產(chǎn)物分別為P和S，選擇性SP的定義為 (nP-nP0)/ (nS-nS0) 。 19. 某反應(yīng)目的產(chǎn)物和著眼組分分別為P和A其收率P的定義為 (nP-nP0)/ (nA0-nA)

4、 。20. 均相自催化反應(yīng)其反應(yīng)速率的主要特征是隨時(shí)間非單調(diào)變化，存在最大的反應(yīng)速率 。21. 根據(jù)反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常采用的方法有 速率控制步驟 、 擬平衡態(tài) 。22. 對(duì)于連續(xù)操作系統(tǒng)，定常態(tài)操作是指 溫度及各組分濃度不隨時(shí)間變化 。23. 返混的定義： 不同停留時(shí)間流體微團(tuán)間的混合 。24. 平推流反應(yīng)器的返混為 0 ；全混流反應(yīng)器的返混為 。25. 空時(shí)的定義為 反應(yīng)器有效體積與進(jìn)口體積流量之比 。26. 針對(duì)著眼組分A的全混流反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程為。27. 不考慮輔助時(shí)間，對(duì)反應(yīng)級(jí)數(shù)大于0的反應(yīng)，分批式完全混合反應(yīng)器優(yōu)于全混流反應(yīng)器。28. 反應(yīng)級(jí)數(shù)>0時(shí)，多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)

5、的反應(yīng)效果 優(yōu)于全混流反應(yīng)器。29. 反應(yīng)級(jí)數(shù)<0時(shí)，多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)的反應(yīng)效果 差于 全混流反應(yīng)器。30. 反應(yīng)級(jí)數(shù)>0時(shí)，平推流反應(yīng)器的反應(yīng)效果 優(yōu)于 全混流反應(yīng)器。31. 反應(yīng)級(jí)數(shù)<0時(shí)，平推流反應(yīng)器的反應(yīng)效果差于 全混流反應(yīng)器。32. 對(duì)反應(yīng)速率與濃度成正效應(yīng)的反應(yīng)分別采用全混流、平推流、多級(jí)串聯(lián)全混流反應(yīng)器其反應(yīng)器體積的大小關(guān)系為 全混流多級(jí)串聯(lián)全混流平推流 ；33. 通常自催化反應(yīng)較合理的反應(yīng)器組合方式為 全混流 + 平推流 。34. 相同轉(zhuǎn)化率下，可逆放熱反應(yīng)的平衡溫度 高于 最優(yōu)溫度。35. 主反應(yīng)級(jí)數(shù)大于副反應(yīng)級(jí)數(shù)的平行反應(yīng)，優(yōu)先選擇 平推流 反應(yīng)器。3

6、6. 主反應(yīng)級(jí)數(shù)小于副反應(yīng)級(jí)數(shù)的平行反應(yīng)，優(yōu)先選擇 全混流 反應(yīng)器。37. 要提高串聯(lián)反應(yīng)中間產(chǎn)物P收率，優(yōu)先選擇 平推流 反應(yīng)器。38. 主反應(yīng)級(jí)活化能小于副反應(yīng)活化能的平行反應(yīng)，宜采用 低 溫操作。39. 主反應(yīng)級(jí)活化能大于副反應(yīng)活化能的平行反應(yīng)，宜采用 高 溫操作。40. 停留時(shí)間分布密度函數(shù)的歸一化性質(zhì)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。41. 定常態(tài)連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)，F(xiàn)(0)= 0 ；F()= 1 。42. 定常態(tài)連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)，F(xiàn)(t)與E(t)的關(guān)系。43. 平均停留時(shí)間是E(t)曲線的 分布中心 ；與E(t)的關(guān)系為。44. 方差表示停留時(shí)間分布的 分散程度 ；其數(shù)學(xué)表達(dá)式為。45. 采用無(wú)因次化停留時(shí)間

7、后，E()與E(t) 的關(guān)系為。46. 采用無(wú)因次化停留時(shí)間后，F(xiàn)()與F(t) 的關(guān)系為 F()=F(t) 。47. 無(wú)因次方差與方差的關(guān)系為。48. 平推流反應(yīng)器的= 0 ；而全混流反應(yīng)器的= 1 。49. 兩種理想流動(dòng)方式為 平推流 和 全混流 。50. 非理想流動(dòng)的數(shù)值范圍是 01 。51. 循環(huán)操作平推流反應(yīng)器循環(huán)比越 大 返混越大。52. 循環(huán)操作平推流反應(yīng)器當(dāng)循環(huán)比= 0 時(shí)為平推流；當(dāng)= 時(shí)為全混流。53. 停留時(shí)間分布實(shí)驗(yàn)測(cè)定中，常用的示蹤方法為 脈沖示蹤 和 階躍示蹤 。54. 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 E(t) 曲線。55. 階躍示蹤法根據(jù)檢測(cè)到的濃

8、度變化曲線可以直接得到 F(t) 曲線。56. 采用脈沖示蹤法測(cè)得的濃度CA(t)與E(t)的關(guān)系式為 E(t)= CA(t)/C0 。57. 采用階躍示蹤法測(cè)得的濃度CA(t)與F(t)的關(guān)系式為 F(t)= CA(t)/ CA0 。58. N個(gè)等體積全混釜串聯(lián)的停留時(shí)間分布的無(wú)因次方差= 1/N 。59. 多級(jí)全混釜串聯(lián)模型當(dāng)釜數(shù)N= 1 為全混流，當(dāng)N= 為平推流。60. 全混流的E(t)=；F(t)=。61. 平推流的E(t)=0 當(dāng)、=當(dāng) ；F(t)= 0 當(dāng)、=1當(dāng)。62. 軸向分散模型中，Pe準(zhǔn)數(shù)越 小 返混越大。63. 軸向分散模型中Peclet準(zhǔn)數(shù)的物理意義是 代表了流動(dòng)過(guò)程

9、軸向返混程度的大小 。64. 對(duì)于管式反應(yīng)器，流速越 大 越接近平推流；管子越 長(zhǎng) 越接近平推流。65. 為使管式反應(yīng)器接近平推流可采取的方法有 提高流速 和 增大長(zhǎng)徑比 。66. 對(duì)于 平推流 反應(yīng)器，宏觀流體與微觀流體具有相同的反應(yīng)結(jié)果。67. 工業(yè)催化劑所必備的三個(gè)主要條件：選擇性高 、活性好 和 壽命長(zhǎng) 。68. 化學(xué)吸附的吸附選擇性要 高于 物理吸附的吸附選擇性。69. 化學(xué)吸附的吸附熱要 大于 物理吸附的吸附熱。70. 化學(xué)吸附常為 單 分子層吸附，而物理吸附常為 多 分子層吸附。71. 操作溫度越高物理吸附 越弱 ，化學(xué)吸附 越強(qiáng) ；72. 在氣固相催化反應(yīng)中動(dòng)力學(xué)控制包括 表面

10、吸附 、 表面反應(yīng) 和 表面脫附 。73. 氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)指消除 內(nèi)外擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)速率的 影響測(cè)得的動(dòng)力學(xué)。74. 氣固相催化反應(yīng)的本征動(dòng)力學(xué)與宏觀動(dòng)力學(xué)的主要區(qū)別是 前者無(wú)內(nèi)外擴(kuò)散的影響。75. 在氣固相催化反應(yīng)中測(cè)定本征動(dòng)力學(xué)可以通過(guò)提高氣體流速 消除外擴(kuò)散、通過(guò) 減小催化劑顆粒粒度 消除內(nèi)擴(kuò)散。76. 固體顆粒中氣體擴(kuò)散方式主要有 分子擴(kuò)散 和 努森擴(kuò)散 。77. 固體顆粒中當(dāng)孔徑 較大時(shí) 以分子擴(kuò)散為主，而當(dāng)孔徑 較小時(shí) 以努森擴(kuò)散為主。78. 氣固相催化串聯(lián)反應(yīng)，內(nèi)擴(kuò)散的存在會(huì)使中間產(chǎn)物的選擇性 下降 。79. 氣固相催化平行反應(yīng)，內(nèi)擴(kuò)散的存在會(huì)使高級(jí)數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物的選擇性 下降

11、 。80. Thiele模數(shù)的物理意義 反映了表面反應(yīng)速率與內(nèi)擴(kuò)散速率之比 。81. 催化劑的有效系數(shù)為催化劑粒子實(shí)際反應(yīng)速率/催化劑內(nèi)部濃度和溫度與外表面上的相等時(shí)的反應(yīng)速率。82. 催化劑粒徑越大，其Thiele模數(shù)越 大 ，有效系數(shù)越 小 ；83. 氣固相非催化反應(yīng)縮核模型中氣相反應(yīng)物A的反應(yīng)歷程主要有三步，分別是 氣膜擴(kuò)散 、 灰層擴(kuò)散 和 表面反應(yīng) 。84. 自熱式反應(yīng)是指 利用反應(yīng)自身放出的熱量預(yù)熱反應(yīng)進(jìn)料 。85. 固定床反應(yīng)器的主要難點(diǎn)是 反應(yīng)器的傳熱和控溫問(wèn)題 。86. 多段絕熱固定床的主要控溫手段有 段間換熱 、原料氣冷激 和 惰性物料冷激 。87. 固定床控制溫度的主要目

12、的是 使操作溫度盡可能接近最優(yōu)溫度線 。88. 固體顆粒常用的密度有堆密度、顆粒密度和真密度，三者的關(guān)系是 真密度顆粒密度堆密度。你們89. 對(duì)于體積為VP外表面積為aP的顆粒其體積當(dāng)量直徑為、面積當(dāng)量直徑為 、比表面當(dāng)量直徑為。90. 固定床最優(yōu)分段的兩個(gè)必要條件是 前一段出口反應(yīng)速率與下一段進(jìn)口相等 和 每一段的操作溫度線跨越最優(yōu)溫度線。二、計(jì)算分析題1. 在恒容條件下，反應(yīng)A+2B=R，原料氣組成為CA0=CB0=100kmol/m3，計(jì)算當(dāng)CB =20 kmol/m3時(shí)，計(jì)算反應(yīng)轉(zhuǎn)化率xA、xB及各組分的濃度。解：在恒容條件下：xB=( CB0- CB )/ CB0=0.8由CA0-

13、CA =( CB0- CB )/2得到：CA =60 kmol/m3xA=( CA0- CA )/ CA0=0.42. 在恒壓條件下，反應(yīng)A+2B=R，原料氣組成為CA0=CB0=100kmol/m3，計(jì)算當(dāng)CB = 20 kmol/m3時(shí)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率xA、xB及各組分的濃度。解：B=(1-1-2)/2=-1;yB0=0.5n=n0(1+ yB0B xB) = n0(1-0.5 xB)在恒壓條件下：V=V0 n/n0= V0(1-0.5xB)CB =nB/V= nB0(1- xB)/V0(1-0.5xB)= CB0(1- xB)/ (1-0.5xB)xB=8/9nA0- nA =( nB0-

14、nB )/2xA=( nA0- nA )/ nA0=( nB0- nB )/(2 nA0)= ( nB0- nB )/(2 nB0)=0.5 xB=4/93. 串聯(lián)-平行反應(yīng)A+B=R，A+R=S，原料中各組分的濃度為CA0=2.0mol/L，CB0=4.0 mol/L，CR0=CS0=0，在間歇反應(yīng)器中恒容操作一定時(shí)間后，得到CA=0.3mol/L，CR=1.5 mol/L，計(jì)算此時(shí)組分B和S的濃度。解：在恒容條件下：CA1= CB0-CB；CA2= CS ；CR= (CB0-CB)-CS；CA0-CA=CA1+CA2得到：CS=( CA0-CA- CR)/2=(2.0-0.3-1.5)/2

15、=0.1 mol/LCB = CB0- CR-CS=4.0-1.5-0.1=2.4 mol/L4. 在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫2級(jí)、1級(jí)、0級(jí)均相反應(yīng)，分別求出轉(zhuǎn)化率由0至0.9所需的時(shí)間與轉(zhuǎn)化率由0.9至0.99所需時(shí)間之比。解：在間歇反應(yīng)器中： 0級(jí)反應(yīng)：，1級(jí)反應(yīng)：，2級(jí)反應(yīng)：，5. 在等溫恒容條件下進(jìn)行下列氣相反應(yīng)：A2R其反應(yīng)速率方程為，試推導(dǎo)：（1） 以A組分轉(zhuǎn)化率xA表示的反應(yīng)速率方程；（2） 以總壓P表示的速率方程。假定原料組分為50%A和50%惰性氣體，氣體為理想氣體。解：（1）（2）A=(2-1)/1=1 yA0=0.5 n=n0(1+ yA0A xA) = n0(1+0.5

16、xA)xA=2n/n0-2=2P/P0-26. 在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫二級(jí)反應(yīng)A=B，反應(yīng)速率：當(dāng)CA0分別為1、5、10mol/L時(shí)，分別計(jì)算反應(yīng)至CA=0.01mol/L所需的時(shí)間。解：在間歇反應(yīng)器中可視為恒容反應(yīng)可視為：當(dāng)CA0=1mol/L時(shí)，t=9900s當(dāng)CA0=5mol/L時(shí)，t=9950s當(dāng)CA0=10mol/L時(shí)，t=9990slnk1/T7. 試畫出反應(yīng)速率常數(shù)k與溫度T的關(guān)系示意圖。解：lnk與1/T作圖為一直線8. 某氣相恒容反應(yīng)在400K時(shí)的速率式為：MPa/h，（1）試問(wèn)反應(yīng)速率常數(shù)的單位是什么？（2）若速率式寫成 kmol/(m3·h)，試問(wèn)此反應(yīng)的速率

17、常數(shù)為多少？解：（1）反應(yīng)速率常數(shù)的單位：(h·MPa)-1（2） m3/( kmol·h)9. 等溫下在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)不可逆液相分解反應(yīng)A=B+C，在5min內(nèi)有50%的A分解，要達(dá)到分解率為75%，問(wèn)需多少反應(yīng)時(shí)間？若反應(yīng)為2級(jí)，則需多少反應(yīng)時(shí)間？解：一級(jí)反應(yīng)：二級(jí)反應(yīng)：10. 液相自催化反應(yīng)A=B的速率方程為mol/(L·h)，在等溫間歇釜中測(cè)定反應(yīng)速率，CA0=0.95mol/L，CB0=0.05mol/L，經(jīng)過(guò)1小時(shí)后可測(cè)得反應(yīng)速率最大值，求該溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k。解：CB=CA0+CB0-CA=1-CA 反應(yīng)速率最大時(shí)：，得到CA=0.5 mo

18、l/L對(duì)反應(yīng)速率式積分得到，代入數(shù)據(jù)得到k=2.944 L/(mol·h)11. 對(duì)于氣相反應(yīng)：A3P 其反應(yīng)速率方程為-rA=kCA，試推導(dǎo)在恒容條件下以總壓P表示的反應(yīng)速率方程。假定原料為50%A和50%惰性組分，氣體符合理想氣體。解： 在恒容條件下A=(3-1)/1=2 yA0=0.5 n=n0(1+ yA0A xA) = n0(1+ xA)xA=n/n0-1=P/P0-112. 對(duì)于氣相反應(yīng)：A3P 其反應(yīng)速率方程為-rA=kCA，在一平推流反應(yīng)器中進(jìn)行等溫恒壓反應(yīng)。已知反應(yīng)器體積為V，原料體積流量為v0，初始濃度為CA0。試推導(dǎo)：其反應(yīng)器設(shè)計(jì)方程，并以A組分轉(zhuǎn)化率xA表示成

19、易積分的形式。假定原料為純A，氣體符合理想氣體。解：A=(3-1)/1=2 yA0=1 等溫恒壓：v=v0(1+ yA0A xA) = v0(1+2xA)k1k2APS13. 在一全混流反應(yīng)器中進(jìn)行下列一級(jí)不可逆串聯(lián)反應(yīng)：目的產(chǎn)物為P，反應(yīng)器體積為V，體積流量為v0，進(jìn)料為純A組分，濃度為CA0。（1）各組分的濃度表達(dá)式；（2）導(dǎo)出產(chǎn)物P的總收率、選擇性表達(dá)式；（3）導(dǎo)出產(chǎn)物P濃度達(dá)到最大所需的空時(shí)，即最優(yōu)空時(shí)。解： 全混流反應(yīng)器中對(duì)A組分作物料衡算 對(duì)P組分作物料衡算： P的總收率：P的總選擇性：P的濃度達(dá)到最大需滿足： 得到最優(yōu)空時(shí)：14. 某一級(jí)氣相反應(yīng)A=2P，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.5m

20、in-1，按下列條件進(jìn)行間歇恒容反應(yīng)，1min后反應(yīng)器內(nèi)的總壓為多少？反應(yīng)條件：(1)1atm純A；(2) 10atm純A；(3)1atm A和9atm惰性氣體。解：一級(jí)反應(yīng)： A=(2-1)/1=1 n=n0(1+A yA0xA)= n0(1+ yA0xA) P=P0 (1+ yA0xA)(1) 1atm純A：yA0=1 P=P0 (1+ yA0xA)=1.393atm(2) 10atm純A：yA0=1 P=P0 (1+ yA0xA)=13.93atm(3) 1atm A和9atm惰性氣體：yA0=0.1 P=P0 (1+ yA0xA)=10.393atm15. 某二級(jí)液相反應(yīng)A+B=C，已

21、知在間歇全混釜反應(yīng)器中達(dá)到xA=0.99需反應(yīng)時(shí)間為10min，問(wèn)：（1）在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，空時(shí)為多少？（2）在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，空時(shí)為多少？（3）若在兩個(gè)等體積串聯(lián)全混流反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，空時(shí)又為多少？解： （1）在平推流反應(yīng)器中：（2）在全混流反應(yīng)器中：（3）兩個(gè)等體積串聯(lián)全混流反應(yīng)器中：第一個(gè)釜 第二個(gè)釜由試差法計(jì)算得到：=51.5min16. 自催化反應(yīng)A+R2R其速率方程為：-rA=kCACR （1） 在等溫條件下進(jìn)行反應(yīng)，已知CA0和CR0，要求最終轉(zhuǎn)化率為xAf。為使反應(yīng)器體積最小。試問(wèn)：最合適的理想反應(yīng)器組合方式；（2） 此最小反應(yīng)器總體積表達(dá)式；（3） 在FA0/(-

22、rA)xA圖上表示各反應(yīng)器的體積。解：（1）最合適的理想反應(yīng)器組合方式：全混釜反應(yīng)器串聯(lián)平推流反應(yīng)器（2）反應(yīng)速率最大點(diǎn)是兩個(gè)反應(yīng)器的分界點(diǎn)。CA+CR= CA0+CR0 CR= CA0+CR0-CA= CM-CA反應(yīng)速率最大時(shí)，d(-rA)/dt=0 CA=0.5CM若CAf0.5CM，即，僅用一個(gè)全混釜即可若CAf0.5CM，即全混釜體積：平推流體積： V=Vm+VPFA0/(-rA)VPVm0xAf17. 對(duì)于反應(yīng)速率方程為的液相反應(yīng)，為達(dá)到一定的生產(chǎn)能力，試討論當(dāng)n0、n=0和n0時(shí)，如何選擇型式（平推流或全混流）使反應(yīng)器體積最小，并簡(jiǎn)單說(shuō)明理由，并在圖上表示反應(yīng)器的體積。解：當(dāng)n=0

23、時(shí)，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無(wú)關(guān)，故與反應(yīng)器型式無(wú)關(guān)。當(dāng)n0時(shí)，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度呈正效應(yīng)，而平推流反應(yīng)器的濃度水平明顯高于全混流型式，故選擇平推流反應(yīng)器。當(dāng)n0時(shí)，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度呈負(fù)效應(yīng)，而平推流反應(yīng)器的濃度水平明顯高于全混流型式，故選擇全混流反應(yīng)器。n0FA/(-rA)xAFA/(-rA)xAFA/(-rA)n=0n0xA18. 一級(jí)等溫反應(yīng)A=P，活化能為83140J/mol，在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為420K，反應(yīng)器體積為Vp，如改為全混流反應(yīng)器，其體積為Vm，為達(dá)到相同的轉(zhuǎn)化率xA=0.6，（1）若反應(yīng)操作溫度相同，則Vm/Vp之值應(yīng)為多少？（2）若Vm/Vp=1，則全

24、混流反應(yīng)器的操作溫度應(yīng)為多少？解：（1） （2）Vm/Vp=1，同樣得到： 代入數(shù)據(jù)得到：Tm=440K19. 等溫二級(jí)反應(yīng)，依次經(jīng)過(guò)體積相等的平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器，出口轉(zhuǎn)化率為0.99，若將兩個(gè)反應(yīng)器改換次序，問(wèn)出口轉(zhuǎn)化率為多少？解：等溫二級(jí)反應(yīng)得到，平推流全混流：將平推流反應(yīng)器+全混流反應(yīng)器時(shí)的條件代入，計(jì)算得到：kCA0=61.53全混流反應(yīng)器+平推流反應(yīng)器：先計(jì)算全混流出口xA=0.884全混流出口xA就是平推流進(jìn)口xA，計(jì)算平推流出口xA=0.98620. 等溫一級(jí)反應(yīng)，依次經(jīng)過(guò)體積相等的平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器，出口轉(zhuǎn)化率為0.99，若將兩個(gè)反應(yīng)器改換次序，問(wèn)出口轉(zhuǎn)化率為多

25、少？解：等溫一級(jí)反應(yīng)得到，平推流全混流：將平推流反應(yīng)器+全混流反應(yīng)器時(shí)的條件代入，計(jì)算得到：k=3.175全混流反應(yīng)器+平推流反應(yīng)器：先計(jì)算全混流出口xA=0.760全混流出口xA就是平推流進(jìn)口xA，計(jì)算平推流出口xA=0.9921. 液相二級(jí)不可逆反應(yīng)A+B=C，CA0=CB0，在平推流反應(yīng)器進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)=10min時(shí)xA=0.99，問(wèn)在相同溫度下為達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率，采用（1）在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，空時(shí)為多少？（2）若在兩個(gè)等體積串聯(lián)全混流反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，空時(shí)又為多少？22. 在恒溫恒容下進(jìn)行下式所示的自催化反應(yīng)：A+R2R，其速率方程為，初始濃度分別為和，試推導(dǎo)其在間歇釜中達(dá)到最大反應(yīng)速率

26、時(shí)的時(shí)間和A組分的濃度，若采用連續(xù)操作，應(yīng)采用何種理想反應(yīng)器組合方式，可使反應(yīng)器總體積最小，并用示意圖進(jìn)行表示。23. 平行反應(yīng)：AP rP=1S rS=2CAT rT=CA2其中P為目的產(chǎn)物，在等溫操作中，證明：采用全混流反應(yīng)器最大產(chǎn)物濃度CPmax=CA0；采用平推流反應(yīng)器最大產(chǎn)物濃度CPmax= CA0/(1+ CA0)。24. 等溫一級(jí)不可逆串聯(lián)反應(yīng)ARS，進(jìn)料為純A濃度為CA0，連續(xù)操作空時(shí)為，試分別推導(dǎo)出反應(yīng)器出口各組分的濃度：（1）平推流反應(yīng)器；（2）全混流反應(yīng)器。AP rP=k1CAS rS=k2CA25. 等溫一級(jí)不可逆平行反應(yīng)：進(jìn)料為純A濃度為CA0，連續(xù)操作空時(shí)為，試分別

27、推導(dǎo)出反應(yīng)器出口各組分的濃度：（1）平推流反應(yīng)器；（2）全混流反應(yīng)器。VmPFRCSTRVpv026. 試分別在圖上畫出下列流動(dòng)模型的停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)和停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)曲線：舉出與它有相同停留時(shí)間分布的另一種流動(dòng)模型，這說(shuō)明了什么問(wèn)題。27. 液相反應(yīng)R(主反應(yīng)) rR=k1CA0.6CB1.2A+BS(副反應(yīng)) rS=k2CA2.0CB0.2ABBAABAB從有利于產(chǎn)品分布的觀點(diǎn)，（1）將下列操作方式按優(yōu)劣順序排列，并說(shuō)明理由。 （2）若反應(yīng)活化能E1>E2，應(yīng)如何選擇操作溫度？28. 試采用脈沖示蹤法推導(dǎo)全混流反應(yīng)器的停留時(shí)間分布函數(shù)和分布密度函數(shù)。29

28、. 試采用階躍示蹤法推導(dǎo)全混流反應(yīng)器的停留時(shí)間分布函數(shù)和分布密度函數(shù)。30. 畫出平推流反應(yīng)器、全混流反應(yīng)器、平推流和全混流反應(yīng)器串聯(lián)及全混流和平推流反應(yīng)器串聯(lián)的停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)和分布函數(shù)F(t)31. F()和E()分別為閉式流動(dòng)反應(yīng)器的無(wú)因次停留時(shí)間分布函數(shù)和停留時(shí)間分布密度函數(shù)。（1）若反應(yīng)器為平推流反應(yīng)器，試求：(a)F(1)；(b)E(1)；(c)F(0.8)；(d)E(0.8)；(e)E(1.2)（2）若反應(yīng)器為全混流反應(yīng)器，試求：(a)F(1)；(b)E(1)；(c)F(0.8)；(d)E(0.8)；(e)E(1.2)（3）若反應(yīng)器為一非理想反應(yīng)器，試求：(a)F()；(b)E()；(c)F(0)；(d)E(0)；(e)；(f) 32. 丁烯在某催化劑上反應(yīng)的到丁二烯的總反應(yīng)為C4H8(A)= C4H6(B)+ H2(C)假設(shè)反應(yīng)按如下步驟進(jìn)行：A+AAB+CBB+假定符合均勻吸附模型，試分別推導(dǎo)動(dòng)力學(xué)方程：（1） A吸附控制；（2） B脫附控制；（3） 表面反應(yīng)控制。33. 乙炔與氯化氫在HgCl2-活性炭催化劑上合成氯乙烯的反應(yīng)C2H2 (A) + HCl (B)= C2H3Cl (C)其動(dòng)力學(xué)方程式可有如下幾種形式：（1）（2）（3）試分別列出反應(yīng)機(jī)理和控制步驟34. 氣固相催化