湖南科技大学考试试题纸(A 卷)2.doc

湖南科技大学考试试题纸（A卷）(2008-2009学年第1学期)化学反应工程 课程 化学化工学院（系） 06工艺12 班级考试时量 100分钟 学生人数 59 命题教师 仇明华 系主任 交题时间：2008年 12 月 15 日 考试时间：2008年 12 月 31 日一、比较下列各对名词（20分，每小题4分）1西勒模数与丹克莱（Damkhler）准数2空隙率与孔隙率3轴向混合（扩散）模型与多级串联全混流模型4停留时间分布函数与分布密度函数5数学模型与数学期望二、选择填空（20分，每小题2分）1在化学计量式中，关键组分可能是（ ）。AL BM CA DB2图解法确定多级全混釜中各级进出口浓度时的图示结果中CA3是第三级釜的（ ）。 A出口浓度 B进口浓度 C初始浓度 D不能判断3化学反应工程中，全混釜（CSTR）热稳定性的多态指的是（ ）。A热平衡态 B稳定热平衡态 C非稳定热平衡态 D相对状态4间歇搅拌釜式反应器（BSTR）的数学模型是A B C D 5某气-固相催化反应体系中，内扩散有效因子的值为0.75，若按催化剂颗粒外表面浓度和内表面积计算的反应速率为210-5mol/cm3.s，则该反应体系的实际反应速率为（ ）。A0.37510-5 mol/cm3.s B0.7510-5 mol/cm3.sC1.5010-5 mol/cm3.s D2.510-5 mol/cm3.s 注：请打印或用炭素墨水书写、字迹要求工整、并抄写在方框线内 共3页， 第1 页，6在气-固相催化反应过程中，若为严重的内扩散控制，则（ ）。A B C D 7 在中，西勒模数 的单位与反应组分A的级数（ ）。A 有关 B 无关 C 因具体情况而定 D 不确定。8在全混釜中，等于或小于平均停留时间的物料占总物料中的分率为（ ）。A98.12% B63.21% C 80% D21.63%9 在下列表达式中, 不正确的是（ ）。 A B C D10在PFR中，（ ）。A BC D三、判断题（20分，每小题2分，）1化学反应动力学方程式通常可表达为。 （ ）2内扩散有效因子随西勒模数的增加而下降。 （ ）3当某一最佳浓度对提高反应选择率有利时，应选择全混流反应器。 （ ）4物料流过反应器的空间时间在数值上等于该反应器停留时间分布函数的数学期望。 （ ）5该气相反应的膨胀因子为。 （ ）6内扩散有效因子是实际反应量与按外表面浓度和内表面积计算的反应量之比。 （ ）7讨论温度对复杂反应选择率的影响时，不要考虑反应活化能的差异。 （ ）8讨论浓度对复杂反应的影响时，必须考虑各组分反应级数的差异。 （ ）9返混是引起反应器内物料粒子停留时间分布的根本原因。 （ ）10多级串联全混流模型参数值越大，说明非理想反应器内物料的返混程度越大。 （ ）四、（1O分）若某铁催化剂上进行氨合成反应 反应速率由氨吸附控制，并设表面吸附态有氨和氮，试推演均匀表面吸附模型动力学方程。注：请打印或用炭素墨水书写、字迹要求工整、并抄写在方框线内 共3页， 第2 页，五、（10分）用连续釜式反应器生产乙酸乙酯，每天生产乙酸乙酯，已知其化学反应式为 A B R S 其反应速率方程式为。需要处理的原料液量为，A的初始浓度为，B的初始浓度为，S的初始浓度为，产物R的初始浓度为，该反应的速率常熟，平衡常熟。试计算转化率为35%时所需的反应体积。六、（10分）已知一等温闭式液相反应器中停留时间分布函数的数学期望为，方差为0.5。试求（1）若用多釜串联拟合，该反应器相当于几个等体积的全混釜串联？（2）若用轴向扩散模型拟合，则模型参数为多少？（3）若反应物料进行一级不可逆反应，其反应速率常数为，试用多釜串联模型计算反应器的出口转化率。七、（10分）在铬铝催化剂上进行丁烷脱氢反应，其反应速率方程为 及773K时，若在该温度下采用厚度为的圆形薄片型催化剂，其有效扩散系数为试计算内扩散有效因子。注：请打印或用炭素墨水书写、字迹要求工整、并抄写在方框线内 共3页， 第3页，湖南科技大学考试试题参考答案及评分细则（2008 -2009 学年第 1 学期） 化学反应工程 课程（A卷） 化学化工 院（系） 06工艺12 班级应试学生人数 59 实际考试学生人数 考试时量 100分钟 命题教师 仇明华 审核人： 考试时间： 2009年 12 月 31 日一、比较下列各对名词（20分，每小题4分）1西勒模数与丹克莱（Damkhler）准数2空隙率与孔隙率3轴向混合（扩散）模型与多级串联全混流模型4停留时间分布函数与分布密度函数5数学模型与数学期望答案：（略）二、选择填空（20分，每小题2分）15： CAACC 610： ABBCC三、判断题（20分，每小题2分，）15： 610： 四、（1O分）若某铁催化剂上进行氨合成反应反应速率由氨吸附控制，并设表面吸附态有氨和氮，试推演均匀表面吸附模型动力学方程。解： 氨吸附速率方程为 ，其中 ， 代入氨吸附速率方程并整理，得 由于氮吸附为平衡步骤，则上式中的，而氨的吸附为控制步骤，则应由反应平衡常数确定，即，分别代入速率方程，得 又令，则 五、（10分）解