(完整版)化学反应工程期末考试真题

对第一个釜进行物料衡算CA0=C+(-r)t=C+kC2tA11A1A11A1①分7.5C2整理得A1+C-1=0A1①分C=0.30mol/l解得A1①分同理对第二个釜进行物料衡算C=C+(―r)t=C+kC2tA22A1A2A22A2①分C解得A2=0.144mol/l①分C一C—A0A2CA01-0.144=85.6%6、在间歇釜中一级不可逆反应，液相反应A2R，一r=kCACAkmol/m3・h，k=9.52X109exp[-7448.4/T]h-i，A02.3Mkmol/m3，R60，C=xR00，若转化率A0.7，装置的生产能力为50000kg产物R/天。求50°C等温操作所需反应器的有效容积？（用于非生产性操作时间t°=0.75h）解：反应终了时R的浓度为C=2Cx=3.22（kmol/m3）RA0At=C心A00kCAk=9.52x109exp一1fxdx1=xal=lnk01一xk1一xA7448.4273+50t=—ln1=1.31(h)0.921一0.7VCM50000R—t+t050000x2.06V=—24x3.22x60■R=24=22.2(m3)、选择题（每题2分，共20分）1.对于反应aA+bB—pP+sSA.p_aB.2.对于一非恒容均相化学反应AAdnA.3.=0.92C.papBVdtrBB.dnBVdtrBC.(一J|a|D.p，反应产物B的化学反应速率BdCAdtdCBdtD.5气相反应4A+B-3R+S进料时无惰性气体，A与B以3:1的摩尔比进料，则膨胀因子A=CA)1/4B)2/3(C)-1/4(D)-2/34•反应C4H10A2C2H4+H2，k=2.0SI则反应级数n=___B.A)0B)1C)2D)35.串联反应AA.n-n—PP05.串联反应AA.n-n—PP0n-nA0AB.n-n—PP0nA0n-n—PP0n-nC.SS0D.n-n—ppon-nRR0X（目的）fR+S,目的产物P的得率P=__A6.一级连串反应6.一级连串反应Ats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optA.7.A.1■KKI2B.ln(KIK)I2K-K21气一液相反应中的膜内转化系数y在.<0.02B.0.02<y<2ln(KIK)21—K-KC.21D.ln(K/K)1___范围内，反应为中等速率的反应。C.三2D.〉20=厶才kCm—iIDTOC\o"1-5"\h\z气固催化反应的内扩散模数LVSe，其中L为特征长度，若颗粒为圆柱形则L=C__oA.厚度/2B.RC.R/2D.R/3下列不属于Langmuir型等温吸附的假定的是_D。A.均匀表面B.吸附机理相同C.分子间无作用D.多分子层吸附全混流流动的E（t）曲线的方差8C__。A.0B.0〜1C.1D.〉1四、分析与推导题（每题15分，共30分）1.某均相反应系统中包括如下基元反应过程，请写出各组分生成速率与浓度之间关系。A+2BkIC2A+Ck3Dk2k4解：r=-kCC2+kC-2kC2C+2kCAIAB2C3AC4Dr=-2kCC2+2kCBAB2Ar=kCC2-kC-kC2C+kCCIAB2C3AC4Dr=kC2C-kCD3AC4D

五、计算题（共20分）有一级不可逆反应A一P,在85°C时反应速率常数为3.45X10~Tmin-i,若日产4x104Kg的产品P,A和P的密度均为1.25Kg/1,今拟在某一间歇釜式反应器中进行，若辅助操作时间为0.5h,最终转化率为95%，求：（1）每批操作所需反应时间？（2）若装填系数为0.75,求反应器的体积？解:（1）达到要求的转化率所需的反应时间tr-CA0AfAtr-CA0AfA)=CA0Af、rAdxAdxAkCA01-xA)11dxa=—^_ln1—1-xAkV(xAf1:.tr=—ln0.05=86.83min=1.45h3.45x10—2(2)由PM=pRT,pA=pp知MA=Mp每小时A每小时A进料量为FA0=4x10424MP处理体积V。=FA0Cao处理体积V。=FA0Cao~