化學(xué)反應(yīng)工程試卷及答案

.化學(xué)反應(yīng)工程試卷及答案（共25分,每空1分）1．即 ，而且著重研究傳遞過(guò)程對(duì) 的影響，研究不同類型應(yīng)器的特點(diǎn)及其與化學(xué)反應(yīng)結(jié)果之間的關(guān)系。2．反應(yīng)器按型式來(lái)分類可以分為管式反應(yīng)器、 和 。3．對(duì)于反應(yīng)A2B4D，反應(yīng)物A的消耗速率表達(dá)式為 ；反應(yīng)產(chǎn)物C的生成速率表達(dá)式為： 。4．反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算所涉及的基礎(chǔ)方程式就是動(dòng)力學(xué)方程式和 。5．間歇釜反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)：

對(duì)催化劑性能影響最大的物理性質(zhì)主要是 和孔體積分布。復(fù)合反應(yīng)包括三個(gè)基本反應(yīng)類型，即并列反應(yīng)、平行反應(yīng)和 。在停留時(shí)間相同的物料之間的均勻化過(guò)程，稱之為 。而停留間不同的物料之間的均勻化過(guò)程，稱之為 。對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n0的反應(yīng)，為了降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用 反器為宜；對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n0的反應(yīng)，為了降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用反應(yīng)器為宜。固定床催化反應(yīng)器主要缺點(diǎn)是 ， 。有效因子物理意義 。多段絕熱式反應(yīng)器是筒體內(nèi)放置幾次擱板擱板上放置 與層之間設(shè)置氣體的 裝置。二、選擇題（共20分,每小題2分）對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率應(yīng) ( )。A11A1A．提高壓力 B．降低壓力 C．提高溫度 D．降低溫AP A11A1A．提高壓力 B．降低壓力 C．提高溫度 D．降低溫AS (2)rA

kCn2 A

E2 2．對(duì)于反應(yīng)aAbBrRsS，則rr

(rA

( )。在C 和反應(yīng)時(shí)間保持不變下降低反應(yīng)溫度釜液中CaAo a

/C增大，表明活化能ES 1

r

r

a D.a與E的相對(duì)大小為 ；在溫度和反應(yīng)時(shí)間保持不變下，增高反應(yīng)濃a2

b r r度，釜液中Cp

/C增大，表明反應(yīng)級(jí)數(shù)n、nS 1

的相對(duì)大小為 。

非等分子反應(yīng)2NOH2

N HO2 2

的膨脹因子

等于（ ）NO.….…………………訂………裝…….全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為 、 。

A. 1/2 B.–1 C.–1/2 D.2平推流反應(yīng)器停留時(shí)間分布的無(wú)因次方差2為（ ）A. 0.5 B. 2 C. 0 D. 1多釜串聯(lián)的反應(yīng)器，由于釜間無(wú)返混，使返混程度減少，當(dāng)N時(shí)，多串聯(lián)全混反應(yīng)器組的操作就相當(dāng)于( )。多釜串聯(lián)反應(yīng)器 B.平推流反應(yīng)器C.全混流反應(yīng)器 D.無(wú)法確定(1)V1V2二個(gè)等體積全混流反應(yīng)器串聯(lián)，總?cè)莘e為V3處理量及轉(zhuǎn)化率均相同，則容積比較為( )A．V<V<V B．V=V<V

tttdt之間的流體粒子所占的分率t三、名詞解釋（共12分,每小題3分）理想置換反應(yīng)器:體積當(dāng)量直徑：1 2 3 1 2 3C．V<V<V D．V<V=V2 1 3 2 1 3于自身重量時(shí)，顆粒受力處于平衡狀態(tài)，故顆粒將在床層內(nèi)作上下、左右、前后的激烈運(yùn)動(dòng)，這時(shí)整個(gè)床層稱為()。A．流化態(tài)B．流化床C．固定床D．移動(dòng)床８.對(duì)于氣液相反應(yīng)來(lái)說(shuō)，慢反應(yīng)是指化學(xué)反應(yīng)將在液相主體內(nèi)發(fā)生的，而快反應(yīng)過(guò)程是指反應(yīng)僅發(fā)生在液膜區(qū)()。A．液相主體，氣相主體B．氣相主體，液相主C．液相主體，液膜區(qū) D．液膜區(qū)，液相主體覆蓋率的增加而()。A．增大、減小B．減小、增大C．增大、增大D．減小、減小下列關(guān)于停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)表述含義正確的是( )。A．表示流過(guò)系統(tǒng)的物料中停留時(shí)間小于t的流體粒子所占的分

氣液相反應(yīng)過(guò)程：濃相段:四、簡(jiǎn)答題（共12分,每小題6分）簡(jiǎn)述反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)過(guò)程（步驟）。簡(jiǎn)述流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)。五、計(jì)算題3111121010）

AP目的產(chǎn)物rp

kcA在555K及0.3MPaAP

AS目的產(chǎn)物rS

kc2AA30%（摩爾分?jǐn)?shù)），6.3mols1，動(dòng)力學(xué)方程

其中k1

1h1，k2

1.5m3kmol1h1，cA0

5kmolm3，cP0

c 0，體積流率S0式為rA

0.27c

molm3s1為了達(dá)到95％轉(zhuǎn)化率，試求：A

為5m3h1，求轉(zhuǎn)化率為90%時(shí)：全混流反應(yīng)器出口目的產(chǎn)物Ｐ的濃度及所需全混流反應(yīng)器的體積。(1)所需空速為多少(2)反應(yīng)器容積大小4m2500kgm2h13mm2.9kgm3為1.8105kgm1s1。求床層的壓降。

答案一、填空題（共25分,每空1分）化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、宏觀化學(xué)反應(yīng)速率。槽式反應(yīng)器（釜式反應(yīng)器）和塔式反應(yīng)器（先后可以互換）r 1dnA、r 1dn 。CA V dt C V dt物料衡算方程式、熱量衡算方程式（先后可以互換）E1

E、n2

n。2dQdt

aSg

(TS

T)gQ

Q

dQr gdQr g dT dTdQ比表面積、孔體積連串反應(yīng)或串聯(lián)反應(yīng)簡(jiǎn)單混合、返混全混流、平推流（或者說(shuō)更換催化劑麻煩催化劑內(nèi)實(shí)際反應(yīng)速率

(基本點(diǎn)答對(duì)就給全分，根據(jù)答題情況酌情給分)四、問(wèn)答題（共12分,每題6分）簡(jiǎn)述反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)過(guò)程答：①假定反應(yīng)機(jī)理，即確定反應(yīng)所經(jīng)歷的步驟；②確定速率控制步驟，該步驟13．

催化劑內(nèi)無(wú)濃度差時(shí)的反應(yīng)速率

若為化學(xué)反應(yīng)，則寫(xiě)出化學(xué)平衡式；④利用所列平衡式與

IV催化劑、冷卻（或加熱）IV題號(hào)答案二、選擇題（共20分,每小題2分題號(hào)答案12345678910CACCBBBCAA三、名詞解釋（共12分,每小題3分）理想置換反應(yīng)器（平推流反應(yīng)器）速度向前流動(dòng)，向活塞一樣在反應(yīng)器中向前平推，故又稱為活塞流或平推流反應(yīng)器。度時(shí)，顆粒在氣流作用下懸浮于床層中，所形成的流固混合物稱為濃相段。

程中各種表面濃度變換為氣相組分分壓的函數(shù)，即得所求的反應(yīng)速率方程。（每點(diǎn)分，全對(duì)6分）。(基本點(diǎn)答對(duì)就給全分，根據(jù)答題情況酌情給分)2.簡(jiǎn)述流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)。顆粒劇烈攪動(dòng)和混合，整個(gè)床層處于等溫狀態(tài)，可在最佳溫度點(diǎn)操作；傳熱強(qiáng)度高，適于強(qiáng)吸熱或放熱反應(yīng)過(guò)程；(3)顆粒比較細(xì)小，有效系數(shù)高，可減少催化劑用量；壓降恒定，不易受異物堵塞；返混較嚴(yán)重，不適于高轉(zhuǎn)化率過(guò)程；為避免溝流、偏流等，對(duì)設(shè)備精度要求較高。（每點(diǎn)1分，全對(duì)6分）。(基本點(diǎn)答對(duì)就給全分，根據(jù)答題情況酌情給分)五、計(jì)算題31111210310）1．在555K及0.3MPa下，在平推流管式反應(yīng)器中進(jìn)行氣相反應(yīng)AP，已知進(jìn)料A30%（摩爾分?jǐn)?shù)），6.3mols1，動(dòng)力學(xué)方程式為r 0.27cmolm3s1為了達(dá)到95％轉(zhuǎn)化率，試求：

ar p P S S 1

2分A A P P

kc kc2(3)所需空速為多少(4)反應(yīng)器容積大小解

A 1A 2 A 1510.）1510.1.5510.]2分

1分Pc P

0.30.3103

1.75103molm3 A0 RT 8.3145556.31038.314555.15

c SP p

(c cA0

0.52.57kmolm3分V 0 300

0.0969m3s1

V

(c

cA)

5(5

25.7(m3)3分cA0

095x

0.95 x

1 ln

11.10s

R 0 -rA

10.51.50.520S V

rA11.101

0 0.271xA0.09s1

0.27

10.95

4m2500kgm2h13mm2.9kgm3，其粘度V V0.096911.101.075m3R 0標(biāo)準(zhǔn)空速為：

為1.8105kgm1s1。求床層的壓降。T p 273.150.3 解V0 0T p

0.0969

555.150.1013

2500S VNO

0 V 1.075R

Re

du m g

3103 3600

210……3

AP目的產(chǎn)物r kcp 1A

mErgun

1g

1.8105

10.45150 u2

1AS目的產(chǎn)物r kc2

p

1.75 m

B L分S 2 A

Rem

d 3S B其中k

1，k 1.5m3kmol