反應(yīng)工程題庫標(biāo)準(zhǔn)自己做僅供參考

1、一、是非題：（正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”）1對(duì)化學(xué)反應(yīng)來說，溫度越高，反應(yīng)速率越大，因此高溫操作，可使反應(yīng)器體積最小。（）2多個(gè)PFR串聯(lián)或多個(gè)CSTR串聯(lián)，其流型仍為活塞流或全混流。（）3對(duì)于零級(jí)反應(yīng)，由于反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)，因此催化劑內(nèi)擴(kuò)散阻力對(duì)宏觀反應(yīng)速率無影響。（）4在進(jìn)行均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，既可以在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，也可以在連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器中進(jìn)行，但由于反應(yīng)器操作方式不同，因此所得的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程形式也是不同的。()5間歇釜式反應(yīng)器改成連續(xù)操作后，由于省去了輔助時(shí)間，因此一定能提高產(chǎn)量。（）6在絕熱式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，由于西勒（Thiele）模數(shù)與反應(yīng)物濃度無關(guān)

2、，因此內(nèi)擴(kuò)散有效因子在床內(nèi)為常數(shù)。（）7由于全混釜的停留時(shí)間散布比任意非理想流動(dòng)反應(yīng)器的都寬，因此(t2)CSTR(t2)NFR。（）8在一絕熱反應(yīng)器中，僅當(dāng)進(jìn)行一級(jí)反應(yīng)時(shí)，其反應(yīng)溫度和轉(zhuǎn)變率的關(guān)系才呈線性。（）在任意轉(zhuǎn)變率下，一級(jí)不可逆連串反應(yīng)在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行的收率總是低于在間歇釜中進(jìn)行的收率。10在相同的溫度下，一級(jí)連串不可逆反應(yīng)APQ，在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)P的收率總是高于在全混流中進(jìn)行的P的收率。（）11在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行液相反應(yīng),由于返混程度最大,故反應(yīng)速率一定最小。（）12因?yàn)閱我环磻?yīng)就是基元反應(yīng)，因此反應(yīng)級(jí)數(shù)與化學(xué)計(jì)量系數(shù)相同。（）13一自催化反應(yīng)AkP,若(-RA)=k

3、CACP，由于反應(yīng)級(jí)數(shù)大于零，則在達(dá)到相同的轉(zhuǎn)變率時(shí)，所需的V總是小于V。（）PFRCSTR14在間歇反應(yīng)器（BR）中和活塞流反應(yīng)器（PFR）中等溫進(jìn)行同一反應(yīng)，若CA0、xAf相同時(shí)，則tBR=PFR。()15無論是一級(jí)反應(yīng)仍是二級(jí)反應(yīng)，流體的混雜態(tài)對(duì)反應(yīng)結(jié)果無影響。（）16對(duì)氣固催化反應(yīng)，由于外擴(kuò)散阻力的存在，使得CAS（t2）乙，因此甲反應(yīng)器的返混程度一定大于乙反應(yīng)器的返混程度。()28由于全混釜的返混程度比任意非理想反應(yīng)器的返混程度都大。因此22(t)CSTR(t)NFR()29.單一反應(yīng)AP,在100下等溫反應(yīng)，已知在CA1mol/L時(shí)，（RA）=2mol/則當(dāng)CA2mol/L時(shí)，（

4、RA）=4mol/。（）對(duì)于混雜的非極限情況，即宏觀混雜和微觀混雜并存時(shí)，即不能按微觀流體辦理，也不能按宏觀流體辦理。（）Da0.1，該反應(yīng)器若用多釜串聯(lián)模型來描述，則模型參數(shù)N=5。31.已知一閉式反應(yīng)器的uLr（）32擁有相同停留時(shí)間散布的兩個(gè)反應(yīng)器，進(jìn)行同一化學(xué)反應(yīng)，若操作條件相同，反應(yīng)結(jié)構(gòu)總是相同的。（）33達(dá)到單個(gè)分子尺度的微觀混雜總是比達(dá)到流體微團(tuán)尺度的宏觀混雜效果好。（）34所謂單一反應(yīng)，就是基元反應(yīng)。（）35冪級(jí)數(shù)動(dòng)力學(xué)方程式中的反應(yīng)級(jí)數(shù)是根據(jù)化學(xué)計(jì)量方程受騙量系數(shù)確定的。（）36已知停留時(shí)間散布方差值22可知其流型湊近全混流。()t10000min37可逆放熱反應(yīng)的最優(yōu)溫度是

5、指轉(zhuǎn)變率一準(zhǔn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于最大反應(yīng)速度的溫度。（）38在平推流反應(yīng)器內(nèi)等溫進(jìn)行一級(jí)不可逆液相反應(yīng)，反應(yīng)器出中轉(zhuǎn)變率可達(dá)40，若使轉(zhuǎn)變率提高到80，在同樣操作條件下，則反應(yīng)器體積應(yīng)增加一倍。()39多級(jí)全混釜串聯(lián)，串聯(lián)釜數(shù)增多，返混程度增大，釜數(shù)湊近無窮多，返混程度湊近全混流。（）40氣固催化反應(yīng)的本征速率方程是指除掉了吸附和脫附阻力后的速率方程。()41設(shè)計(jì)固定床反應(yīng)器應(yīng)采用除掉了內(nèi)、外擴(kuò)散阻力后的反應(yīng)速率方程式。（一定要選擇的話，我選錯(cuò)的）二、選擇題：（正確答案可能不止一個(gè)）1在間歇反應(yīng)器中等溫進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)AR，當(dāng)轉(zhuǎn)變率達(dá)90時(shí)，所需反應(yīng)時(shí)間為2h，若反應(yīng)改在管式反應(yīng)器中進(jìn)行，空時(shí)為2h，

6、其余條件同間歇反應(yīng)器，則轉(zhuǎn)變率為（B）A60B.90C45D752四只相同體積的全混釜串聯(lián)操作，其無因次停留時(shí)間散布的方差值2為(B)AB.CD0A(1)P(2)Q，P為目的產(chǎn)物，若活化能次序?yàn)椋篍2E1bcB.bacC.cabba16在氨氣和稀硫酸進(jìn)行氣液反應(yīng)，若H2SO4濃度大于臨界濃度，則該過程的宏觀反應(yīng)速率的阻力主要集中在A。A氣膜內(nèi)B相界面C相界面平和膜內(nèi)D液膜內(nèi)AP，催化劑顆粒外表面濃度C和Cps與流體主體濃度C和C存在17氣固催化反應(yīng)ASAGPG差別。當(dāng)過程為反應(yīng)控制時(shí)，則C應(yīng)C（大于小于等于），Cps應(yīng)CPGASAG（大于小于等于）；當(dāng)過程為傳質(zhì)控制時(shí)，則CAS（趨近于C趨AG

7、近于0某一值）18.對(duì)零級(jí)和一級(jí)不可逆反應(yīng)，宏觀流體的反應(yīng)速率微觀流體的反應(yīng)速率（大于小于等于），對(duì)大于一級(jí)的不可逆反應(yīng)，宏觀流體的反應(yīng)速率微觀流體的反應(yīng)速率（大于小于等于），對(duì)小于一級(jí)的不可逆反應(yīng)，宏觀流體的反應(yīng)速率微觀流體的反應(yīng)速率（大于小于等于）。19已知反應(yīng)1：AP-rA1反應(yīng)2：AR-r2A2CA當(dāng)反應(yīng)物濃度由1mol/L降至L時(shí)，兩個(gè)反應(yīng)的速率將是（D）A相等的B-rA1為-rA2的2倍C-rA2為-rA1的4倍D-rA1大于-rA220間歇釜反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)：AP(1)rkCa1AS(2)r=kCa2A11AA22A在C和反應(yīng)時(shí)間保持不變下，降低反應(yīng)溫度、釜液中C/C增大，表

8、示(C)A0PSAala2Bala2C活化能E1E221等溫恒容下進(jìn)行各步均為一級(jí)不可逆串聯(lián)反應(yīng)Ak1Pk2S若保持相同的轉(zhuǎn)變率xA，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度使k2/kl降低，則P的最大得率將(A)A增大B減小C不變D先增后減22一個(gè)全混流反應(yīng)器，其有效容積v1=1m3，進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，達(dá)60轉(zhuǎn)變率，進(jìn)料量為Q，今改用兩只有效容積均為的全混流反應(yīng)器串聯(lián)操作進(jìn)行同上反應(yīng)，反應(yīng)溫度相同，0l轉(zhuǎn)變率要求不變，則進(jìn)料量Q02將(A)A大于Q0lB.小于C等于Q0lD等于23有兩個(gè)有效容積不等的全混流反應(yīng)器串聯(lián)操作，反應(yīng)為二級(jí)不可逆反應(yīng)AP，若大釜在先，小釜在后，出口轉(zhuǎn)變率為A1A2x，小釜在先、大釜在后，則出

9、口轉(zhuǎn)變率為x，兩種情況下，進(jìn)料流速、進(jìn)料濃度和反應(yīng)溫度均相同，比較xA1和xA2的相對(duì)大小為(B)A1A2A1A2CA1A2D不確定AxxBxxxBx=xxA3Cx=x=xA3D。xxxA1A2A3A1A2A1A2A1A3A225等溫液相反應(yīng)：ARrRk1CAR為目的產(chǎn)物22RDrD=k2CR；現(xiàn)有如下四種方案可供選擇(1)平推流反應(yīng)器高轉(zhuǎn)變率(2)平推流反應(yīng)器低轉(zhuǎn)變率全混流反應(yīng)器低轉(zhuǎn)變率(4)兩個(gè)等容積全混流反應(yīng)器串聯(lián)，高轉(zhuǎn)變率。從提高R的選擇性著眼，適宜選擇()A(1)B(2)C(3)D(4)26已知一反應(yīng)器用軸向分別模型描述，其Pe100，可鑒識(shí)該反應(yīng)器返混程度(B)A很大B很小C中等D

10、無返混27氣體分子與固體表面間發(fā)生物理吸附時(shí)，其吸附熱一般在(A)40200KJmolB大于400KJmolC825KJmolD4KJmol以下28氣固催化反應(yīng)本征速率是指除掉(C)阻力后的反應(yīng)速率。A外擴(kuò)散B內(nèi)擴(kuò)散C內(nèi)、外擴(kuò)散D吸附和脫附29所謂固定床積分反應(yīng)器是指反應(yīng)物一次通過后，轉(zhuǎn)變率大于(B)的情況。A10B25C40D5030列管式固定床反應(yīng)器填充的催化劑為了除掉壁效應(yīng)其粒徑應(yīng)小于反應(yīng)管徑的(B)倍。A100B8C3D5031反應(yīng)器中等溫進(jìn)行著A1P和A2R兩個(gè)反應(yīng)，當(dāng)降低A的濃度后，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)生成P的量顯著降低，而R的生成量略降低，表示(A)A反應(yīng)(1)的反應(yīng)級(jí)數(shù)大于反應(yīng)(2)B反應(yīng)

11、(1)的反應(yīng)級(jí)數(shù)小于反應(yīng)(2)C反應(yīng)(1)的活化能小于反應(yīng)(2)D反應(yīng)(1)的反應(yīng)速率常數(shù)大于反應(yīng)(2)32.純二甲醚氣相分解反應(yīng)CH3OCH3C+3H2+CO在恒溫恒壓下進(jìn)行，當(dāng)分解率達(dá)100時(shí)，反應(yīng)物系的體積為(D)A與原體積相同B為原體積的1/3C為原體積的2倍D為原體積的3倍33.兩個(gè)有效容積不等的全混流反應(yīng)器串聯(lián)操作，進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)AkP，出口轉(zhuǎn)變率要求一定，可采取兩種串聯(lián)次序：(1)大釜在先，小釜在后，進(jìn)料流量為Q01；(2)小釜在先，大釜在后，進(jìn)料流量為Q02。兩種情況下，進(jìn)料濃度、反應(yīng)溫度相同，則進(jìn)料流量Q01，和Q02的比較為(D)AQ01Q02BQ01=Q02C無確定關(guān)

12、系DQ01放熱速率B移熱速率放熱速率隨溫度的變化率D移熱速率隨溫度變化率xA2BxA1=xA2CxAlP，現(xiàn)有反應(yīng)器體積下，出口轉(zhuǎn)變率為45，若將反應(yīng)器體積增加一倍，則出口轉(zhuǎn)變率將為(D)，操作條件均保持相同。A90B90C45D4546等溫一級(jí)不可逆液相反應(yīng)，采用下列三種方案進(jìn)行：一個(gè)分批式完全混雜反應(yīng)器，容積V1(僅考慮反應(yīng)時(shí)間所需)，一個(gè)平推流反應(yīng)器，容積V2，二個(gè)等體積全混流反應(yīng)器串聯(lián)，總?cè)莘e為V3。上述三種情況反應(yīng)溫度、物料辦理量及轉(zhuǎn)變率相同，則容積比較為(B)AV1V2V3BV1=V2V3CV2V1V3DV2E2，則反應(yīng)溫度應(yīng)采用高溫。28一氣固催化反應(yīng)AB2R，若反應(yīng)機(jī)理為：B2

13、22BABR(此步為速率控制步驟)RR則本征反應(yīng)速率方程為：rkSPAKBPB(1KBPBKRPR)一氣固催化反應(yīng)ABR，若本征反應(yīng)速率方程為：kSKAKBPAPBrKRPR)(1KBPB)(1KAPA則該反應(yīng)可能的反應(yīng)機(jī)理為。29化學(xué)反應(yīng)速率可分為溫度效應(yīng)和濃度效應(yīng)，對(duì)簡單反應(yīng)而言，溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響程度取決于反應(yīng)的計(jì)量系數(shù)；對(duì)復(fù)合反應(yīng)而言，選擇性對(duì)溫度的敏感程度取決于反應(yīng)的活化能。30在間歇攪拌釜中，進(jìn)行一可逆放熱反應(yīng)時(shí)，其最正確反應(yīng)溫度的序列是。31在管式反應(yīng)器中，進(jìn)行一可逆放熱反應(yīng)時(shí)，其最正確反應(yīng)溫度的序列是先高溫后低溫。32在BR中等溫進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，當(dāng)轉(zhuǎn)變率達(dá)95時(shí)，反應(yīng)時(shí)間

14、為2h；若反應(yīng)在PFR或CSTR中等溫進(jìn)行，溫度同BR，空時(shí)均為2h，則轉(zhuǎn)變率分別為：PFR：95%CSTR：%。33三個(gè)平推流反應(yīng)器串聯(lián)，進(jìn)行一液相均相反應(yīng)，其流程如下列圖所示。xA0=0 xA1xA2xA3VV312VFA0FA1FA2FA3若反應(yīng)速率(-RA)=kCA2,則V2的計(jì)算式為：;若xA1-xA0=xA2-xA1=xA3-xA2，則三個(gè)反應(yīng)器體積大小之間的關(guān)系為：VV(d)(a)(c)AAPFRPFRBB（a）(b)BPFRAAB（c）(d)36.下列四種組合反應(yīng)器中，單個(gè)反應(yīng)器體積均相等，辦理量也相同。（如下列圖所示）PFRPFR（a）CSTRCSTR(b)PFRPFRCST

15、RCSTR(c)(d)(1)試比較返混程度大小次序?yàn)?(b)(c)=(d)(a)；(2)當(dāng)進(jìn)行二級(jí)反應(yīng)時(shí)，各組合反應(yīng)器最終轉(zhuǎn)變率高低次序?yàn)椋海╝）(c)(d)(b)。37.對(duì)一閉式反應(yīng)器進(jìn)行停留時(shí)間散布實(shí)驗(yàn)測定，在Q300L/min下，獲得E(t)t關(guān)系如下列圖所示。由于該圖放置已久，縱坐標(biāo)模糊不清。試根據(jù)E(t)函數(shù)性質(zhì)確定并計(jì)算：（1）E(t)-1/200(t-20)E(t)（2）F(t)-t2/400+（3）V2m3（4）多級(jí)串聯(lián)模型參數(shù)N21020t/min下列幾種組合反應(yīng)器，經(jīng)脈沖示蹤測其停留時(shí)間散布，若用多釜串聯(lián)模型描述，試寫出N值或N值范圍。PFRPFR(a)1(b)NFR(c)

16、2(d)2Na?a?b（2）吸熱反應(yīng)，絕熱操作：ba在固定床反應(yīng)器中，進(jìn)行二級(jí)不可逆氣固催化反應(yīng)，試比下列情況下催化劑有效系數(shù)值的大?。╝、c處湊近反應(yīng)器的入口，b處湊近反應(yīng)器的出口）。（1）等溫操作，dP不變：Cba?a?b（2）吸熱反應(yīng)，絕熱操作：Cba（3）dP由3mm改為5mm、7mm，則a3、a5、a7的大小次序?yàn)椋篴3a5a7(均為a點(diǎn)地址，且假設(shè)溫度相等)。A在一臺(tái)PFR中進(jìn)行一平行反應(yīng)Ak12P，P為目的產(chǎn)物，E1E2，兩反應(yīng)均為一級(jí)吸熱Q反應(yīng)。試比較在下列操作條件下，反應(yīng)器中各點(diǎn)的瞬時(shí)選擇性的大小。（1）等溫操作：abcS=S=S（2）絕熱操作：?a?bc?abcSSS43要

17、使固定床反應(yīng)器所用催化劑量最少，對(duì)簡單不可逆反應(yīng)，應(yīng)盡可能在高溫溫度下操作；對(duì)可逆放熱反應(yīng)，應(yīng)盡可能在最正確溫度溫度下操作；對(duì)可逆吸熱反應(yīng)，應(yīng)盡可能在高溫溫度下操作。44一級(jí)不可逆氣固催化反應(yīng)AP，在不同條件下操作，粒內(nèi)外反應(yīng)物A濃度變化情況如下列圖所示：試鑒識(shí)圖中四種情況的宏觀動(dòng)力學(xué)種類本征動(dòng)力學(xué)控制內(nèi)擴(kuò)散控制內(nèi)外擴(kuò)散和本征動(dòng)力學(xué)同時(shí)控制外擴(kuò)散控制b)四種情況下的內(nèi)擴(kuò)散有效因子值的大小次序?yàn)椋?324045可逆放熱反應(yīng)AP，在四段絕熱式固定床中進(jìn)行，床層溫度與轉(zhuǎn)變率的關(guān)系如下列圖。試比較各段床層的(1)進(jìn)出口溫差大小T1T2T3T4催化劑用量多少WlW2W3EB3）D、G、H三點(diǎn)速率大小次序

18、：HGD4）圖上哪一點(diǎn)反應(yīng)速率最大：F47畫出活塞流反應(yīng)器、全混流反應(yīng)器、活塞流和全混流反應(yīng)器串聯(lián)、全混流和活塞流反應(yīng)器串聯(lián)的停留時(shí)間散布函數(shù)與散布密度函數(shù)。乙烷進(jìn)行熱裂解，其活化能為314025J/mol。試問650是的分解速率是500是的分解速率的套用3的公式，懶得算了倍。249.A和B按下式反應(yīng)，其速率式為：2ARrR=k1CA,A+BSrS=k2CACBR的瞬間收率為1/(1+k2*cB/2k1*cA)。若R為目的產(chǎn)物，則配料時(shí)A和B的濃度應(yīng)A多B少；若E1E2，則反應(yīng)溫度應(yīng)選擇高溫。在Q100l/min下對(duì)三只反應(yīng)器分別進(jìn)行示蹤實(shí)驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)器ABC反應(yīng)體積（l）10002

19、0003000250100150t(1)三只反應(yīng)器返混程度大小次序?yàn)锳BC若在上述反應(yīng)器中均等溫進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，k=12min-1，則各只反應(yīng)器的轉(zhuǎn)變率分別為xA=xB=xC=（要試差，比較麻煩，估計(jì)不會(huì)考）DA51已知一閉式反應(yīng)器的0.05，該反應(yīng)器若用多級(jí)全混釜模型來描述，則模型參數(shù)uLrN。52在進(jìn)行示蹤實(shí)驗(yàn)時(shí)，示蹤劑的選擇應(yīng)知足以下條件：p13353.停留時(shí)間散布實(shí)驗(yàn)測定的正確性可用以下a.歸一性檢測；b.示蹤劑質(zhì)量守恒方法來查驗(yàn)。54在工業(yè)反應(yīng)裝置中反應(yīng)流體往往偏離兩種理想的流動(dòng)模式，也就是說在反應(yīng)器出口的反應(yīng)物料中存在顯然的找不到原話，我想填“返混”。55氣固催化平行反應(yīng)，若主

20、、付反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，且粒子等溫，則內(nèi)擴(kuò)散不影響其選擇性，在粒內(nèi)任意地址，反應(yīng)速率之比均為k1;k2。56對(duì)于熱效應(yīng)不大，反應(yīng)溫度的允許變化范圍又比較寬的情況，用單段絕熱反應(yīng)器最為方便。針對(duì)2NO21O2N2O反應(yīng),NO、O消耗速率與NO生成速率的57.252225關(guān)系為：比率為2：1。58以lnk1/T作圖，為一直線，有時(shí)在高溫區(qū)發(fā)生轉(zhuǎn)折或彎曲，其原因可能是：P22上面有段話可能合適。59反應(yīng)速率常數(shù)k與溫度的關(guān)系為lgk1000010.2，則反應(yīng)活化能為：T*104。60某反應(yīng)在500K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)k是400K時(shí)的1000倍，則600K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)是400K時(shí)的2154倍。6

21、1.氣體分子在固體催化劑微孔中擴(kuò)散的主要形式有正常擴(kuò)散和努森擴(kuò)散，當(dāng)p167時(shí)，DeDAB,當(dāng)時(shí)，DeDK。62.當(dāng)分子擴(kuò)散的平均自由程遠(yuǎn)大于催化劑微孔直徑時(shí)，分子在微孔中的擴(kuò)散為努森擴(kuò)散，其擴(kuò)散系數(shù)與壓力的關(guān)系為無關(guān)，與溫度的關(guān)系為正比于根號(hào)T。63.下列反應(yīng)分別在CSTR中進(jìn)行，在動(dòng)力學(xué)方程、進(jìn)料量、最終轉(zhuǎn)變率等均確定的情況下，試選擇合適的操作溫度：a.A?B，HA0（最優(yōu)溫度、最高允許溫度、較低溫度）。上面的箭頭顯示不出來，估計(jì)是可逆放熱反應(yīng)，選擇最優(yōu)溫度b.ABRS，HA0（最優(yōu)溫度、最高允許溫度、較低溫度）最高允許溫度64.已知在某一體積為200L的反應(yīng)器進(jìn)行停留時(shí)間散布測定，在流量

22、為10L/min，條件下測得停留時(shí)間散布函數(shù)的方差t2100min2，若用多級(jí)混雜模型描述，則模型參數(shù)N4某一氣固催化復(fù)合反應(yīng)為平行反應(yīng)，其本征速率分別為：Akv1B(主)r=kCA2Akv2S(副)rS=kv2CApv1為提高反應(yīng)選擇性應(yīng)選擇（大顆粒、細(xì)顆粒）細(xì)顆粒，（大孔徑、小孔徑）小孔徑的催化劑。66.均相反應(yīng)ABPS，CB02CA0，已知A的轉(zhuǎn)變率為70%，B的轉(zhuǎn)變率85%。67固定床內(nèi)進(jìn)行一級(jí)不可逆氣固催化放熱反應(yīng)，絕熱操作，床內(nèi)催化劑有內(nèi)擴(kuò)散阻力，此時(shí)床層入口和出口的值相對(duì)大小應(yīng)是。68.某兩段間接換熱式氣固相催化反應(yīng)器進(jìn)行可逆放熱反應(yīng)，各段進(jìn)出口轉(zhuǎn)變率與溫度符合最正確分配原則，操

23、作線見下列圖。（填，或）M點(diǎn)反應(yīng)速率N點(diǎn)反應(yīng)速率B點(diǎn)反應(yīng)速率C點(diǎn)反應(yīng)速率C點(diǎn)反應(yīng)速率P點(diǎn)反應(yīng)速率M點(diǎn)反應(yīng)速率D點(diǎn)反應(yīng)速率某氣固催化反應(yīng)ABRS，已知A，B，R，S均吸附于同一類活性中心點(diǎn)，表面反應(yīng)為控制步驟1）試按LH機(jī)理推導(dǎo)該反應(yīng)的機(jī)理方程2)若反應(yīng)過程中B過分，A，B吸附很弱，A的轉(zhuǎn)變率很低時(shí)，此時(shí)表現(xiàn)為幾級(jí)反應(yīng)。氣固催化平行反應(yīng)，若主、付反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，且粒子等溫，則內(nèi)擴(kuò)散不影響其選擇性，在粒內(nèi)任意地址，反應(yīng)速率之比均為k1：k2。71對(duì)于熱效應(yīng)不大，反應(yīng)溫度的允許變化范圍又比較寬的情況，用單段絕熱反應(yīng)器最為方便。72固定床內(nèi)等溫進(jìn)行一級(jí)不可逆放熱反應(yīng)，床內(nèi)催化劑有內(nèi)擴(kuò)散阻力，此

24、時(shí)床層入口和出口處催化劑有效系數(shù)值相對(duì)大小應(yīng)是73.要獲得最大的目的產(chǎn)物B，對(duì)反應(yīng)：試采用最正確的操作方式：先高溫后低溫。74.減少催化劑顆粒內(nèi)擴(kuò)散影響的主要舉措有減小催化劑粒徑或增大反應(yīng)物濃度。對(duì)動(dòng)力學(xué)控制、液膜擴(kuò)散阻力控制及氣膜阻力控制的氣液反應(yīng)，怎樣選擇吸收設(shè)備應(yīng)用雙膜理論，對(duì)下列情況分別繪出氣相及液相中反應(yīng)物濃度散布示意圖。（1）苯與氯氣反應(yīng)，M1,1（2）純氨氣與硫酸水溶液反應(yīng)，硫酸濃度等于臨界濃度。77.氣液反應(yīng)A(g)1B(l)P(l)2,當(dāng)PAG你想說啥78.在半徑為R的球形催化劑上，等溫進(jìn)行氣相反應(yīng)AB。試以反應(yīng)物A的濃度CA為縱座標(biāo)，徑向距離r為橫座標(biāo)，針對(duì)下列三種情況分別

25、繪出反應(yīng)物A的濃度散布示意圖。(1)化學(xué)動(dòng)力學(xué)控制(2)外擴(kuò)散控制(3)內(nèi)、外擴(kuò)散的影響均不能忽略圖中要示出CAG，CAS及CAC的相對(duì)地址，它們分別為氣相主體、催化劑外表面、催化劑顆粒中心處A的濃度，CAe是A的平衡濃度。解：以反應(yīng)物A的濃度為縱座標(biāo)四、問答題：1在固定床反應(yīng)器中，分別進(jìn)行一級(jí)和二級(jí)不可逆氣固催化反應(yīng)，試比a、b兩處的值大小（a處湊近反應(yīng)器的入口，b處湊近反應(yīng)器的出口），并說明原因。1）一級(jí)放熱反應(yīng)，絕熱操作；ab2）二級(jí)反應(yīng)，等溫操作。ab放熱反應(yīng)ab吸熱反應(yīng)估計(jì)是相等ab放熱反應(yīng)估計(jì)是相等a100s的物料在總物料中所占的比率，并判斷該散布密度是否正確F（t）=1-exp（

26、）;(1)F(110)-F(90);(2)F(100)-F(0);(3)1-F（100）；用歸一化法查驗(yàn)，即F（）-F（0）是否等于1試述絕熱式和換熱式氣固相催化反應(yīng)器的特點(diǎn)，并舉出應(yīng)用實(shí)例。見課本和，不好說8試述多段間接換熱式和多段直接換熱式氣固相催化反應(yīng)器的特點(diǎn)，并舉出應(yīng)用實(shí)例。簡述絕熱溫升（或溫降）觀點(diǎn)，在工廠實(shí)際生產(chǎn)中有何用途指反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)變時(shí)使反應(yīng)物系溫度升高或降低的度數(shù)。P113多找點(diǎn)話說絕熱溫升可以作為權(quán)衡反應(yīng)放熱程度的指標(biāo)。絕熱反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算常用絕熱溫升作為估算氣溫升的依據(jù)。在四段絕熱式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行n級(jí)不可逆放熱反應(yīng)，各段的催化劑裝量相同，且控制進(jìn)入各段的反應(yīng)物料溫度相等

27、。若n0，試問：（1）哪一段凈轉(zhuǎn)變率最大哪一段最小為什么（2）若段間采用冷卻方法進(jìn)行降溫，試問哪一段間需加入的冷激劑量多為什么（3）若n0，對(duì)問題（1）（2）是否還能做出肯定性的回答為什么同課后習(xí)題11試解析下列說法是否正確為什么1）在一絕熱反應(yīng)器中進(jìn)行零級(jí)反應(yīng)，熱效應(yīng)可忽略不計(jì)，則其轉(zhuǎn)變率與反應(yīng)器長度的關(guān)系是線性的。2）在一絕熱反應(yīng)器中，僅當(dāng)進(jìn)行一級(jí)反應(yīng)時(shí)，其反應(yīng)溫度與轉(zhuǎn)變率的關(guān)系才呈線性。3）多段絕熱反應(yīng)器最優(yōu)化的結(jié)果是各段的催化劑量相等。同課后習(xí)題12.在等溫固定床反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，床內(nèi)充填顆粒直徑為6mm的球形催化劑，反應(yīng)組分在其中的擴(kuò)散系數(shù)為s，在操作溫度下，反應(yīng)速率常數(shù)為

28、。有人建議改用3mm的球形催化劑以提高產(chǎn)量，你認(rèn)為采用此建議能否增產(chǎn)增產(chǎn)幅度有多大假設(shè)催化劑的理化性質(zhì)均不隨顆粒大小而改變，并且改換粒度后仍保持同一溫度操作。dPdPkP0.02887,0.99956mm,DeA6解：dPdPkP0.01444,0.99953mm,DeA6所以，采用此建議產(chǎn)量的增加是極有限的。一臺(tái)PFR和一臺(tái)CSTR的串聯(lián)方式分別為：QQPFRPFRCSTRCSTR（a）(b)在Q100L/s時(shí)，對(duì)（a）進(jìn)行脈沖示蹤，對(duì)(b)進(jìn)行階躍示蹤。問獲得的E(t)曲線是否相F(t)曲線是否相同若在兩個(gè)系統(tǒng)內(nèi)分別進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，反應(yīng)條件相同，則出口轉(zhuǎn)變率哪個(gè)大或相等若進(jìn)行二級(jí)不可逆

29、反應(yīng)，則出口轉(zhuǎn)變率哪個(gè)大或相等見課本P154對(duì)于乙炔法氯乙烯生產(chǎn)工藝：HgCl2C2H2+HClC2H3Cl采用流化床反應(yīng)器串聯(lián)固定床反應(yīng)器的裝置已經(jīng)獲得成功，你認(rèn)為該裝置設(shè)計(jì)的基本考慮是什么今有固定床、填料塔、板式塔、鼓泡塔、噴霧塔、流化床等各類反應(yīng)器可供采用，試判斷下列各反應(yīng)宜采用何種反應(yīng)器并簡述原因。（1）2NaOH(L)+CO2(G)Na2CO3+H2O（氣液瞬間不可逆反應(yīng)）ZnCl2水溶液（2）CH3OH(G)+HCl(G)CH3Cl+H2O（氣液慢速反應(yīng)）鼓泡塔Ag催化劑（3）2CH3OH(G)+O2(G)2HCHO(G)+2H2O(G)（氣固催化反應(yīng)，催化劑顆粒直徑35mm）固定

30、床（4）重質(zhì)油催化裂化反應(yīng)(催化劑快速失活)16在流化床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件的目的是在于打碎氣泡，改進(jìn)氣固接觸，減小返混現(xiàn)有下列反應(yīng)：BPB1Pr1k10e125520/RTCA2CB1Rr2k20e188280/RTCPCBP為目的產(chǎn)物，為了使P的收率盡可能高，應(yīng)采用何種形式的反應(yīng)器？采用什么樣的加料方式和操作條件？解：17在除掉了內(nèi)、外擴(kuò)散的影響下，兩個(gè)不可逆氣固催化反應(yīng)在組成各自一定的情況下，測得其反應(yīng)速率與溫度的變化關(guān)系如圖中的曲線及所示，呈指數(shù)型式增加，先升后降。則其速率控制步驟可逆是：反應(yīng)：；因?yàn)榉磻?yīng)：；因?yàn)?8液相n級(jí)不可逆反應(yīng)，其1和C擁有圖示曲線關(guān)系，將此反應(yīng)分別在平推流和全混流A

31、rA兩種反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行初步濃度C加和終了濃度CAf相同，反應(yīng)溫度也相同，試在圖上表示兩種反應(yīng)器所需空時(shí)大小。參照課本P107圖（b）對(duì)動(dòng)力學(xué)控制、液膜擴(kuò)散阻力控制及氣膜阻力控制的氣液反應(yīng)，怎樣選擇吸收設(shè)備五、證明題：平行反應(yīng)：其中P為目的產(chǎn)物，在等溫操作中，證明：采用CSTR，CpmaxCA0；采用PFR操作，CpmaxCA0/(1+CA0)。2.證明一級(jí)反應(yīng)在等溫條件下轉(zhuǎn)變率達(dá)時(shí)所需的反應(yīng)時(shí)間為轉(zhuǎn)變率50時(shí)所需時(shí)間的十倍。kt1ln(1xA1)證明：一級(jí)反應(yīng)：kt2ln(1xA2)t2ln(1xA1)ln(199.9%)10t1ln(1xA2)ln(19.9750%)P3.反應(yīng)物A進(jìn)行如下反應(yīng)

32、：AQ,反應(yīng)均為一級(jí)，各反應(yīng)的活化能依次為：RE2E1R，在不同反應(yīng)條件下測得如下數(shù)據(jù)(外擴(kuò)散阻力已除掉)：A3)A催化劑)dp(mm)C(molmT(k)(r)(molLS，m361400101140010020543020(內(nèi)擴(kuò)阻力已除掉)試求：本征速率常數(shù)，本征反應(yīng)活化能，(2)粒徑為6mm時(shí)的催化劑有效系數(shù),在進(jìn)料量為20L/s，p=1200kg/m3，反應(yīng)器出口轉(zhuǎn)化率為80時(shí)催化劑的裝填量。25擬設(shè)計(jì)一固定床反應(yīng)器，在350下等溫進(jìn)行一氣固催化反應(yīng)A(g)cat.3R(g)，3可視為一級(jí)不可逆反應(yīng)。純A氣體以Q0100m/h的流量經(jīng)過催化劑床層。此時(shí)外擴(kuò)散阻力可忽略不計(jì)。已知催化劑為

33、球形顆粒，直徑為4mm，床層聚積密度B為1300kg/m3,床層空隙率為。26.一級(jí)氣固催化反應(yīng)A(g)cat.R(g)，在除掉了內(nèi)、外擴(kuò)散阻力后，測得如下數(shù)據(jù)：T()C(mol/L)(-R)(mol/AA300135012現(xiàn)將這種催化劑裝在固定床中進(jìn)行等溫反應(yīng)(300)，可視為活塞流。在進(jìn)料流量為h（此時(shí)外擴(kuò)散可忽略不計(jì)）時(shí)，反應(yīng)器出口轉(zhuǎn)變率為80。已知顆粒直徑為5mm，球形，催化劑量為100kg，顆粒密度P1000kg/L，求：1）300時(shí)的內(nèi)擴(kuò)散有效因子值2）若將反應(yīng)溫度提高到350，出口轉(zhuǎn)變率仍為80，求催化劑裝填量。解：13000C時(shí),kv(-RA)0.10.1s-1CA1W/PxA

34、fdxAQ0CA00kVCA0(1-xA)即：W/Pln(1-xAf)Q0kV100/1000ln(1-0.80)3.6/36000.10.16,屬于嚴(yán)重內(nèi)擴(kuò)散。溫度升高到3500C時(shí)，仍應(yīng)為嚴(yán)重內(nèi)擴(kuò)散22s-1kv1kv0.10.22kv2Wkv10.10.2236Wkv0.222W0.2236W22.36(kg)14000C時(shí),kP(-RA)0.10.1s-1CA1W/PxAfdxAQ0CA00kPCA0(1-xA)即：W/Pln(1-xAf)Q0kP200/2000ln(1-0.80)3.6/36000.10.16,屬于嚴(yán)重內(nèi)擴(kuò)散。溫度升高到4500C時(shí)，仍應(yīng)為嚴(yán)重內(nèi)擴(kuò)散kP22s-11

35、kP0.10.22kP2WkP10.10.2236W2kP0.22W0.2236W44.72(kg)28.一級(jí)氣固催化反應(yīng)A(g)cat.R(g)，實(shí)驗(yàn)測得如下數(shù)據(jù)：PAAT()d(mm)C(mol/L)(-R)(mol/gcats)120148024014802403500假設(shè)外擴(kuò)散阻力可忽略不計(jì)，A在顆粒內(nèi)的有效擴(kuò)散系數(shù)DeA不隨溫度變化。求：反應(yīng)活化能。解：(RA)kWCAG由第一、二行數(shù)據(jù)可知，T相同，kw應(yīng)相同。1(RA)1CAG2140dP222(RA)2CAG122120dP11與成反比,說明屬于嚴(yán)重內(nèi)擴(kuò)散。480K時(shí)是嚴(yán)重內(nèi)擴(kuò)散，500K時(shí)更是嚴(yán)重內(nèi)擴(kuò)散由二、三行數(shù)據(jù)可得：(R

36、A)22kw23kw2(RA)33kw32kw3112kw2232kw3kw21Aexp(-E/RT2)kw39Aexp(-E/RT3)E219.2kJ/moldP3kP3kw2dP3kw2kw3dP2kw3dP2kp2E11E1-1exp(-(-)exp(-8.314()RT2T348050029.一級(jí)氣固催化反應(yīng)A(g)cat.R(g)，在50atm下，測得如下數(shù)據(jù)：CA(mol/L)(-RA)(mol/T()dP(mm)120667粉末11625粉末116676已知催化劑為粉末狀時(shí)已除掉了內(nèi)擴(kuò)散的影響,催化劑密度為1000kg/m3。求：（1）反應(yīng)的活化能（2）為使dP6mm時(shí)也能除掉內(nèi)

37、擴(kuò)散阻力的影響，則應(yīng)采用什么反應(yīng)溫度解：1由前兩行數(shù)據(jù)可見,同為粉末狀的催化劑,反應(yīng)速度的改變是由于溫度的變化所致。（RA)1k1k0exp(-E/RT1)（RA)2k220k0exp(-E/RT2)ln20E11-(-)RT1T2E247.09(kJ/mol)2比較第一行與第三行數(shù)據(jù)，可知在相同的溫度（667K）下，粉末狀催化劑1，而dP（RA)310.056mm催化劑，20k1CA11屬于嚴(yán)重內(nèi)擴(kuò)散，此時(shí)11200.05Rk667KDeA0.0032020DeADeA510-8(m2/s)當(dāng)dP為6mm,而要除掉內(nèi)擴(kuò)散影響時(shí)31某氣固催化反應(yīng)A(g)cat.R(g)，為一級(jí)不可逆反應(yīng)，在絕

38、熱式固定床反應(yīng)器（可視為活塞流）中進(jìn)行，如下列圖。已知催化劑為球形顆粒，直徑為4mm，DEa為1052cm/s，以顆粒體積計(jì)的本征反應(yīng)速率常數(shù)kP3.0e1000/T（s-1）。若在反應(yīng)器中絕熱溫升可作為常數(shù)，求轉(zhuǎn)變率為20處的催化劑有效因子值。解：32在實(shí)驗(yàn)室全混流反應(yīng)器內(nèi)裝有10g粒徑為的催化劑，進(jìn)料為純A、1atm、336，進(jìn)料速度為4mLs，對(duì)于一級(jí)反應(yīng)Acat.R，可達(dá)80轉(zhuǎn)變率。如欲設(shè)計(jì)一工業(yè)反應(yīng)器，進(jìn)料也為純A，操作溫度、壓力、轉(zhuǎn)變率均同上。如采用流化床反應(yīng)器(假設(shè)氣相為全混流)，則粒徑采用lmm的催化劑，如采用固定床反應(yīng)器(氣相為活塞流)，則粒徑用15mm的催化劑。為使催化劑用

39、量最省，應(yīng)采用何種反應(yīng)器已知催化劑顆粒密度為2000kgm3，有效擴(kuò)散系數(shù)DeA為310-62ms。CA0PA010.02mol/LRT0.08206609實(shí)驗(yàn)室全混流反應(yīng)器：W/PxAfQ0CA0kPCA0(1-xAf)W/PxAfQ0kP(1-xAf)解：10/20.84kP(1-0.80)kP3.2(s-1)2R2kP(0.7510-3)3.20.6SSDeA310-6S1,1kP3.2(s-1)流化床：氣相按全混流，且dP1mm，1W/PxAfQ0kP(1-xAf)W0.8Q03.2/2000(1-0.8)固定床：dP15mmSRkP0.0075DeA3(1-1)StanhSS2500

40、(kg.s/m3)3.2310-67.7463(1-1)0.3377.746tanh7.7467.746WxAfdxA0.8dxA3)002985(kg.s/mQ0kP/P(1-xAf)0.337(3.2/2000(1-xAf)所以，為使催化劑用量最省，應(yīng)采用流化床反應(yīng)器。33現(xiàn)有兩種球形催化劑粒子，直徑分別為和，分別在等溫的固定床反應(yīng)管中進(jìn)行測試，床層體積為33150cm,床層空隙率均為,所用反應(yīng)物流量均為3cm/s,反應(yīng)為一級(jí)不可逆。對(duì)直徑為的催化劑，達(dá)到的轉(zhuǎn)變率為66，而直徑為的催化劑，則轉(zhuǎn)變率只能達(dá)30。求這兩種催化劑的內(nèi)擴(kuò)散有效系數(shù)各為多少（外擴(kuò)散阻力已除掉。）34一級(jí)不可逆氣固催化

41、反應(yīng)AR，在不同反應(yīng)條件下測得如下數(shù)據(jù)(外擴(kuò)散阻力已除掉)：dp(mm)CA3)T(k)(-rA3(mol/m)(mollSm催化劑)61400114001043020(內(nèi)擴(kuò)阻力2除掉)試求：(1)本征速率常數(shù)(2)本征反應(yīng)活化能，(3)粒徑為6mm時(shí)的催化劑有效系數(shù)一級(jí)氣固催化反應(yīng)AR，實(shí)驗(yàn)測得如下數(shù)據(jù)。序號(hào)dP(mm)CAG(mol/m3)(-RA)(mol/T(K)112014802240148032403500求:反應(yīng)活化能。(假設(shè)外擴(kuò)散阻力已除掉,DeA不隨溫度變化。)36.在等溫與外擴(kuò)散阻力已除掉的情況下，在某實(shí)驗(yàn)室催化反應(yīng)器中測得dS為6mm的催化劑的一級(jí)不可逆反應(yīng)的宏觀反應(yīng)速率

42、常數(shù)為100s-1,已知有效擴(kuò)散系數(shù)為210-5m2/s，試求直徑為9mm時(shí)的催化劑的內(nèi)擴(kuò)散有效因子與宏觀反應(yīng)速率常數(shù)。37.一級(jí)不可逆氣固催化反應(yīng)A一一P在固定床中等溫進(jìn)行，催化劑為球形dp=6mm，DeA=10-823(-r3，求m/s，在除掉外擴(kuò)散阻力和C=10mol/m時(shí)測得宏觀反應(yīng)速度A)=1mol/smA催化劑(1)該催化劑的m值(2)在進(jìn)料量為20ls，p=g/cm3，反應(yīng)器出口轉(zhuǎn)變率為80時(shí)反應(yīng)器催化劑裝填量。在（即5atm）及50下，氣體在高度湍流的氣固相催化反應(yīng)器中操作，外擴(kuò)散阻力可不計(jì)，反應(yīng)為一級(jí)可逆反應(yīng)，50時(shí)平衡轉(zhuǎn)變率為85，在該反應(yīng)條件下，DeA為s，催化劑的顆粒密

43、度為1g/cm3,不同顆粒大小時(shí)反應(yīng)速率如下：dP/mmA-4-4-4(-R)/(mol/101010為減少固定床反應(yīng)器壓降,戰(zhàn)勝內(nèi)擴(kuò)散阻力,希望采用的最大顆粒直徑為多少39氨合成塔入口的氣體組成為%NH3，%N2，%H2，%Ar及%CH4。該塔是在30MPa壓力下操作，1N23H2NH3。已知催化劑床層中某處的溫度為500，反應(yīng)氣體中氨含量為2210%（mol），試計(jì)算該處的反應(yīng)速率。在Fe催化劑上氨合成反應(yīng)速率式為：p1.5p3rk1pN2H2NH3kmol/mhpNH3k21.5pH2已知500時(shí)：k133kmol(MPa)1.5/m3.h，k21.055104kmol(MPa)0.5/

44、m3.h。解：求各組分的分壓值：1N23H2NH322pypi0ipA0XAiAyA0AXA1yi0iyA0XAiA,piyiPyA01AXA1（13）yA020.87%，A22212yR0RyA0XAyRAyA0AXA10.0351*0.2087*XA10.1020.2087*(-2)*XA145.914XA6.5XA0.1416yA0yA0XAyAAXA1yA00.2087(1-0.1416)0.2087*(-2)*0.14160.1904yH03yA0XAyH1yA0AXA10.626-3*0.2087*0.14160.571610.2087*(-2)*0.1416各組分的摩爾分率及分壓

45、值為：NH310%pNH3=3MPaN2%pN2=H2%pH2=反應(yīng)速率為：rk1pN2pH1.52pNH3k21.5pNH3pH233.017.151.51.05510435.71817.151.534.023103kmol/m3h40在一個(gè)有效容積為300L的反應(yīng)器中，90等溫下將濃度為4kmol/m3的過氧化氫異丙苯溶液分解：C6H5C(CH3)2COHCH3COCH3C6H5OH（A）(P)(R)生產(chǎn)苯酚和丙酮。該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)等于,最終轉(zhuǎn)變率達(dá)99%，試計(jì)算苯酚的產(chǎn)量。（1）如果這個(gè)反應(yīng)器是間歇操作反應(yīng)器，并設(shè)輔助操作時(shí)間為10min;2）如果是全混流反應(yīng)器；

46、3）試比較上二問的計(jì)算結(jié)果；4）若過氧化氫異丙苯濃度增加一倍，其他條件不變，結(jié)果怎樣解：(1)間歇反應(yīng)器,一級(jí)反應(yīng)：t1xAf)10.99)46.05sln(1ln(1k0.1VrQ0(tt0)Q0(46.051060)300LQ00.4644L/s苯酚產(chǎn)量FRFA0 xAfQ0CA0 xAf0.464440.991.839mol/s（2）全混流反應(yīng)器VrQ0CA0 xAfQ0 xAfkCA0(1xAf)k(1xAf)300Q00.990.1(10.99)Q00.3030L/s苯酚產(chǎn)量FRFA0 xAfQ0CA0 xAf0.303040.991.20mol/s（3）說明全混釜的產(chǎn)量小于間歇釜的

47、產(chǎn)量，這是由于全混釜中反應(yīng)物濃度低，反應(yīng)速度慢的原因。4）由于該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，由上述計(jì)算可知，無論是間歇反應(yīng)器或全混流反應(yīng)器，其原料辦理量不變，但由于CAB增加一倍，故C苯酚也增加一倍，故上述兩個(gè)反應(yīng)器中苯酚的產(chǎn)量均增加一倍。41原料濃度CA0為10kmol/m3，在等溫流動(dòng)反應(yīng)器中進(jìn)行下列液相反應(yīng)：Ak1Pk2Qk11.71018exp(52718/RT)h為一級(jí)不可逆反應(yīng)，已知：1014exp(k26.9125520/RT)h-1-1要求轉(zhuǎn)變率xA=，而目的產(chǎn)物P的濃度為最大。按全混流和活塞流反應(yīng)器分別計(jì)算應(yīng)在什么溫度下操作在全混流反應(yīng)器中:解：在一實(shí)驗(yàn)室無梯度反應(yīng)器中進(jìn)行等溫催化反應(yīng)動(dòng)

48、力學(xué)研究，測得下列數(shù)據(jù)：序號(hào)粒徑dP/mmCAG/(mol/L)轉(zhuǎn)速（r/min）(-RA)/(mol/min)11000121000131800411000試說明：（1）當(dāng)粒徑dP為時(shí)，內(nèi)擴(kuò)散影響是否已除掉簡述原因。（2）當(dāng)轉(zhuǎn)速為800r/min時(shí)，外擴(kuò)散影響是否已除掉簡述原因。43.某氣液吸收化學(xué)反應(yīng)A(g)B(l)P(l)，已知HA12atm.m3/kmol,kLA210-4m/s,kGAkmol/m2hatm,patm。0.2AG0.2由于采用化學(xué)吸收，液膜阻力下降，其值僅為總阻力的，試求增降系數(shù)和化學(xué)吸收的宏觀速率。)kLACAiPAG-PAiHACAi解：（RA)kGA(PAG-P

49、Ai1HAkGAkLAPAG（1）HAkGAkLAHA液阻kLAHkGA氣阻A6.51kLAkGA93.5120.26.5210-4360093.5代入式（），得47.951（RA)10.2120.0374（kmol/m2h)236000.247.9510-4在一雙混釜中，進(jìn)行一氣液瞬間不可逆反應(yīng)，A(g)2B(l)2P(l)。當(dāng)溫度為50，液相B的濃度為5kmol/m3時(shí)，宏觀反應(yīng)速率與氣相中A的分壓之間的關(guān)系如下列圖。（1）說明PAG0.5atm時(shí)的反應(yīng)場所；（2）求出kGA、kLA的值；（3）求PAG1.0atm時(shí)的增強(qiáng)系數(shù)。（已知DLADLB)解：（1）假設(shè)反應(yīng)面為相界面，此時(shí)屬于氣膜

50、控制，(RA)kGAPA，則為經(jīng)過原點(diǎn)的一條直線，但從圖上可見，當(dāng)PAG0.5atm時(shí)，直線并不經(jīng)過原點(diǎn)。所以，反應(yīng)場所為液膜內(nèi)的某一個(gè)面上。當(dāng)PAG00.5atm,(RA)kGAPAGkGA(RAPAG)22hatm)4(kmol/m0.5圖受騙PAG0.5atm時(shí)的點(diǎn)為反應(yīng)面從液膜內(nèi)轉(zhuǎn)移到相間面的臨界點(diǎn)，此時(shí)(CBL)C5kmol/m3(CBL)CkGAPAGkLADLB1DLAB40.55kLA112kLA0.8(m/h)3RAkLACAi1DLBCBLkLACAiDLABCAikLACAiDLBCBLkLADLAB30.8CAi50.812CAi1.25kmol/m311531.252

51、45在一雙混釜中，測定氣液不可逆反應(yīng)A(g)2B(l)P(l)的有關(guān)傳質(zhì)系數(shù)，測準(zhǔn)時(shí)保持P為常數(shù)（P=），改變液相中B的濃度C，測得宏觀反應(yīng)速率與C之間的關(guān)AGAGBLBL系如下列圖。已知：DLA.109m2/S,D.109m2/S。15LB10求：kGA、kLA、HA、KGA的值。解：由圖可見，(CBL)C0.8kmol/m3當(dāng)(CBL)C0.8kmol/m3，反應(yīng)屬于氣膜控制，此時(shí)P(R)kGAAGA)250kGA(RA1250(kmol/m2hatm)PAG0.2(CBL)CkGAPAG12500.20.8kLADLB1kLA1.01DLAB1.52kLA937.5(m/h)當(dāng)(CBL)C00.8kmol/m3，反應(yīng)發(fā)生在液膜內(nèi)某一個(gè)面上。此時(shí)PAGDLBCBL(RA)DLAB1HAkGAkLA當(dāng)(CBL)