《反应工程》试卷

1、东莞理工学院（本科）试卷（ b 卷）2011 2012学年 第 一 学期 反应工程 模拟试卷开课单位： 化学与环境工程学院 ，考试形式：闭卷，允许带 计算器 入场一、 填空题（每空2分，共20分）1. 化学反应速率式为，用浓度表示的速率常数为，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数，则=_。2. 化学反应工程的“三传一反”指的是_动量、热量和质量传递，化学反应_。3. 平行反应均为一级不可逆反应，若，选择性sp与_浓度_无关，仅是_温度_的函数。4. 一级连串反应在平推流反应器中，为提高目的产物p的收率，应_减小_。5. 不同的操作方式的釜式反应器中，相同的最终转化率下的最终收率的大

2、小关系为： _间歇釜>多个连续反应釜>单一连续釜_。6. 具有良好搅拌装置的釜式反应器按_全混流_反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按_平推流_反应器处理。7. 平推流反应器以对比时间表示的平均停留时间q_1_，散度_0_二、选择题（每题2分，共20分）1. 对于反应，则_a_。a. b. c. d. 2. 对于一非恒容均相化学反应，反应产物b的化学反应速率_b_。a. b. c. d. 3. 气相反应4a + b 3r + s进料时无惰性气体，a与b以31的摩尔比进料，则膨胀因子=_c_。（a）1/4（b）2/3（c） 1/4（d）2/34. 反应，则反应级数n

3、=_b_。（a）0 （b）1 （c）2 （d）35. 串联反应a p（目的）r + s，目的产物p的得率=_a_。a. b. c. d. 6. 一级连串反应a p s在平推流管式反应器中进行，使目的产物p浓度最大时的反应时间_c_。a. b. c. d. 7. 气液相反应中的膜内转化系数g在_b_范围内，反应为中等速率的反应。a. 0.02 b. 0.02g2 c. 2 d. 28. 等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应 若保持相同的转化率xa，调节反应温度使k2/k1降低，则p的收率将(a )a.增大 b减小 c不变 d先增后减9. 下列不属于langmuir型等温吸附的假定的是_d_。

4、a. 均匀表面 b. 吸附机理相同 c. 分子间无作用 d.多分子层吸附10. 全混流流动的e（t）曲线的方差_c_。a. 0 b. 01 c. 1 d. 1三、 计算题1.（15分）2.（20分）在容积为2.5m3的间歇反应器中进行液相反应 a+b p反应维持在75等温操作，实验测得反应速率方程式为 ra=kcacb kmol/(l·s)， 当反应物a和b的初始浓度ca0=cb0=4mol/l，而a的转化率xa=0.8时，该间歇反应器平均每分钟可处理0.684kmol的反应物a。(1) 今若将反应移到一个管径为125mm的理想管式反应器中进行，仍维持75等温操作，且处理量和所要求转

5、化率相同，求所需反应器的管长。(2) 今若将反应移到一个连续搅拌的釜式反应器中进行，仍维持75等温操作，且处理量和所要求转化率相同，求反应体积。(1)由于ca0=cb0 ，且是等摩尔反应，所以反应速率方程式为 ra=kcacb=k此反应在间歇反应器中达到要求转化率所需反应时间为 5分此反应时间应等于理想管式反应器的停留时间，即体积流量 v0=0.684/0.004=171l/min反应体积 vr=171 6=1026l 5分管长 3分(2)连续釜式反应器的停留时间 把已知数据代入可求得 vr=171 30=5130l=5.13m3 3.（25分）为了测定一闭式流动反应器的停留时间分布，采用脉冲

6、示踪法，测得反应器出口物料中示踪剂浓度如下：t,min012345678910c(t),g/l0035664.53210试计算：（1）   反应物料在该反应器中的平均停留时间和方差。（2）   停留时间小于4.0min的物料所占的分率。解：（1）根据题给数据用（5.13）式即可求出e(t)，其中m可由（5.14）式求得。本题可用差分法。然后按照（5.20）和（5.21）式算出平均停留时间和方差。此处用差分法，即： （a） (b)为了计算和，将不同时间下的几个函数值列与下表中： tminc(t)g/le(t)min-1e(t)tte(t)tmint2e(t)tmin2000000100000230.098360.098360.19670.3934350.16390.16390.49171.475460.19670.19670.79683.147560.19670.19670.98354.91864.50.14750.14750.88505.310730.098360.098360.68854.8195820.065570.065570.52464.197910.032790.032790.29512.6561000000