化學(xué)反應(yīng)工程期中自測(cè)試卷

1、化學(xué)反應(yīng)工程期中自測(cè)試卷( 1 )科 目:化學(xué)反應(yīng)工程 適用對(duì)象:化學(xué)工程與工藝本科 2004-7-6I.填空題1.(1)_是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。2.(1)不論是設(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(lái)表達(dá)個(gè)參數(shù)間的關(guān)系，簡(jiǎn)稱(chēng)_。3.(2)一級(jí)連串反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。4.(1)著眼反應(yīng)組分K的轉(zhuǎn)化率的定義式為_(kāi)。5.(2)一級(jí)連串反應(yīng)在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。6.(1)化學(xué)反應(yīng)速率式為，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用壓力表示的速率常數(shù)，則=_。7.(2)理想反應(yīng)器是指_、_。8.(2)具有良好攪拌裝置的釜式反應(yīng)

2、器按_反應(yīng)器處理，而管徑小，管子較長(zhǎng)和流速較大的管式反應(yīng)器按_反應(yīng)器處理。9.(2)全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為_(kāi)、_。10.(1)平推流反應(yīng)器的返混為_(kāi)。II.單項(xiàng)選擇1.(2)氣相反應(yīng)進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體，與以12摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子=_。A. -2 B. -1 C. 1 D. 22.(2)一級(jí)連串反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_。A. B. C. D. 3.(2)串聯(lián)反應(yīng)A P（目的）R + S，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性=_。A. B. C. D. 4.(2)全混流反應(yīng)器的容積效率=1.0時(shí)，該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 05.(2

3、)對(duì)于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng)，其瞬間收率隨增大而單調(diào)下降，則最適合的反應(yīng)器為_(kāi)。A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器6.(2)對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_。A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器7.(2)一級(jí)不可逆液相反應(yīng)， 出口轉(zhuǎn)化率，每批操作時(shí)間，裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天，=60，則反應(yīng)器的體積V為_(kāi)。A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.48.(2)在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)反應(yīng)A B，當(dāng)時(shí)，求反應(yīng)至所

4、需時(shí)間t=_秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 5609.(2)一級(jí)連串反應(yīng)A P S在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí)_。A. B. C. D. 10.(2)分批式操作的完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時(shí)間不包括下列哪一項(xiàng)_。A. 加料時(shí)間 B. 反應(yīng)時(shí)間 C. 物料冷卻時(shí)間 D. 清洗釜所用時(shí)間III.簡(jiǎn)答題1.(5)簡(jiǎn)述均相反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容？2.(5)對(duì)于可逆放熱反應(yīng)如何選擇操作溫度？3.(5)簡(jiǎn)述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時(shí)、反應(yīng)時(shí)間、停留時(shí)間三者關(guān)系？4.(5)對(duì)于反應(yīng)，其活化能為；，其活化能為，當(dāng)時(shí)如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率？5.(5)簡(jiǎn)述

5、理想反應(yīng)器的種類(lèi)？IV.計(jì)算題1.(10)反應(yīng)A B為n級(jí)不可逆反應(yīng)。已知在300K時(shí)要使A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到20%需12.6分鐘，而在340K時(shí)達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需3.20分鐘，求該反應(yīng)的活化能E。2.(5)氣相反應(yīng)在400K時(shí)的速率式，求。3.(5)現(xiàn)有一有效容積為0.75m3的攪拌釜反應(yīng)器，其內(nèi)設(shè)置有換熱面積為5.0m2的冷卻盤(pán)管。欲利用改反應(yīng)器來(lái)進(jìn)行AR的一級(jí)不可逆的液相反應(yīng)，其速率常數(shù)，反應(yīng)熱，原料液中A的濃度，但不含反應(yīng)產(chǎn)物R。此原料液的密度=1050g/l；定壓比熱（J/g·）。要求原料液的進(jìn)料流率為，反應(yīng)器出口的反應(yīng)液中?？倐鳠嵯禂?shù)U=209.2（KJ/m2·h&

6、#183;）。所用的冷卻介質(zhì)的溫度為25。試全混流反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性的判據(jù)來(lái)確定定常態(tài)操作是否穩(wěn)定。4.(10)在間歇釜中一級(jí)不可逆反應(yīng)，液相反應(yīng)A 2R，kmol/m3·h，k=9.52×109exp-7448.4/T h-1，2.3 kmol/m3，60，0，若轉(zhuǎn)化率0.7，裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天。求50等溫操作所需反應(yīng)器的有效容積？（用于非生產(chǎn)性操作時(shí)間t0=0.75 h）化學(xué)反應(yīng)工程期中自測(cè)試卷答案( 1 )1.(1)三傳一反2.(1)數(shù)學(xué)模型3.(2)、4.(1)5.(2)、6.(1)7.(2)理想混合（完全混合）反應(yīng)器、平推流（活塞流或擠出流）

7、反應(yīng)器8.(2)理想混合反應(yīng)器、平推流9.(2)、10.(1)零1.(2)A2.(2)A3.(2)C4.(2)B5.(2)B6.(2)A7.(2)C8.(2)B9.(2)D10.(2)B1.(5)參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個(gè)相內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為均相反應(yīng)。（分）均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究各種因素如溫度、催化劑、反應(yīng)物組成和壓力等對(duì)反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響，（分）并確定表達(dá)這些影響因素與反應(yīng)速率之間定量關(guān)系的速率方程。（分）2.(5)1）對(duì)于放熱反應(yīng)，要使反應(yīng)速率盡可能保持最大，必須隨轉(zhuǎn)化率的提高，按最優(yōu)溫度曲線(xiàn)相應(yīng)降低溫度；（分）2）這是由于可逆放熱反應(yīng)，由于逆反應(yīng)速率也隨反應(yīng)溫度的提高而提高，

8、凈反應(yīng)速率出現(xiàn)一極大值；（分）3）而溫度的進(jìn)一步提高將導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率相等而達(dá)到化學(xué)平衡。（分）3.(5)空時(shí)是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比。（分）反應(yīng)時(shí)間是反應(yīng)物料進(jìn)入反應(yīng)器后從實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的時(shí)刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需的反應(yīng)時(shí)間。（分）停留時(shí)間是指反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器的時(shí)刻算起到離開(kāi)反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時(shí)間。（分）由于平推流反應(yīng)器內(nèi)物料不發(fā)生返混，具有相同的停留時(shí)間且等于反應(yīng)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。（分）4.(5)對(duì)于平行反應(yīng)（分），所以，當(dāng)時(shí)應(yīng)盡可能提高反應(yīng)溫度，（分）方可提高R的選擇性，提高R的收率。（分）5.(5)通常所指的理想反應(yīng)器有兩類(lèi)：理想混合（完全混合）反應(yīng)器和平推流（活塞流或擠出流）反應(yīng)器。（分）所謂完全混合流反應(yīng)器是指器內(nèi)的反應(yīng)流體瞬間達(dá)到完全混合，器內(nèi)物料與反應(yīng)器出口物料具有相同的溫度和濃度。（分）所謂平推流反應(yīng)器是指器內(nèi)反應(yīng)物料以相同的流速和一致的方向進(jìn)行移動(dòng)，不存在不同停留時(shí)間的物料的混合，所有的物料在