化学反应工程(本)阶段练习一答案

1、学习必备欢迎下载化学反应工程( 本 )阶段练习一一、填空1) 化学反应工程研究目的是工业反应过程的优化。2) 优化的技术指标有反应速率、反应选择率、能量消耗。3) 优化的决策变量有结构变量、操作方式、工艺条件。4) 排除一切传递过程影响的动力学称为微观动力学（或本征动力学） 。5) 包含传递过程影响的动力学称为宏观动力学（或表观动力学） 。6) 反应级数的工程意义是反应速率对组分浓度变化的敏感程度。7) 活化能的工程意义是反应速率对温度变化的敏感程度。8) 典型化学反应大致可分为简单反应（包括自催化反应） ；可逆反应；平行反应；串连反应。9) 理想反应器包括理想间歇反应器和理想管式反应器10)

2、 一级反应的重要特征是反应转化率与初浓度无关。二、单选或多选题消除了物理过程影响的动力学称为c。a.颗粒动力学b.宏观动力学c.本征动力学d.床层动力学达到相同转化率所对应的a.反应时间b.a速率常数相同是一级反应特征的重要判据。c.初浓度d. 残余浓度技术指标包括a.收率B，C，Db. 能耗c.选择性d. 反应速率常用的流固相反应模型包括B，C。a. 全混流模型b. 整体模型c. 收缩未反应芯模型d.平推流模型三、图解题简单反应A P， ( rA )kc nA ，在间歇反应器中反应。试画出下列不同级数时相应坐标的关系曲线。学习必备欢迎下载xAn 0n 11n 2cAttt画出自催化反应的下列

3、关系图。( rA )1rAtx A三、计算题 有下列两个反应：a. C2 H4 的二聚反应，反应温度为 200，反应活化能b. C2H 6 的二聚反应，反应温度为 200，反应活化能E 156.9kJ / mol E 104.6kJ / mol为使反应速率提高一倍，计算所需提高的温度为多少？并讨论所计算的结果。解：反应速率提高一倍，即k22k1lnk2E 11k1()R T1T2ln 215690011T2481.56K(473.15)8.314T2T8.4 Cln 2104600 (11 )T2485.86 K8.314473.15T2T '12.7 C分别提高温度为8.4 C 和

4、12.7 C结论：不同反应活化能（E），化学反应速率对温度的变化敏感程度不同。E 越大，温度对化学反应速率的影响越大。醋酸和乙醇的反应为二级反应， 在间歇反应器中进行， 5min 转化率可达 50%，问转化率 75%需要增加多少时间。学习必备欢迎下载解：二级反应，有：xACA0kt1 xAt1xA11xA 20.51 0.751t21xA1xA 21 0.50.753t23515mintt2t1 10min再需要 10min.己二醇和己二酸以等分子比用 H 2SO4 作催化剂进行缩聚反应，生成醇酸树脂，其反应速率方程式为rAkc2A ，cA00.004k m o/ll 。现在用间歇反应器进行生

5、产， 每批操作的加料、出料和清洗等辅助时间为 1h，若每天处理 2400 kg 己二酸（己二酸分子量为 146），己二醇和己二酸的转化率为80%，反应釜装料系数为0.75，70时， k1.97l / kmolmin。试计算反应釜的体积。解：对于反应物料满足：k1111tC A0C A 0 (1 xA ) C A 0C A代入数据，有：t '1 111(11) 507.6 mink C A0 (1 xA ) C A01.970.004 0.20.004每次加料时间 t60min则每做一批需要时间ttt567.6minn2400每天处理的物料量V1464.11m3C A00.004在一天内的生产周期a24602.537批567.5每批的物料体