化学反应工程复习资料

PAGEPAGE1《化学反应工程》课程综合复习资料一、填空题1、全混流反应器的E函数表达式为，其无因次方差=，而平推流反应器的无因次方差＝。2、工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是、、和。3、在间歇反应器中进行一恒压气相反应，原料为A和B的混合物，其中A含量为20%(mol)，若物料初始体积为2升，则A转化50％时，物料的总体积为。4、基元反应的分子数（可能/不可能）是小数。5、某液相反应于50℃下在间歇反应器中进行，反应物A转化80％需要10min，如果于相同条件下在平推流反应器中进行，则达到同样的转化率需要的空时为；如果同样条件下在全混流反应器中进行，达到同样的转化率需要的空时。6、测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为和。7、完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度，并且（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。8、多级混合模型的唯一模型参数为，轴向扩散模型的唯一模型参数为：。9、对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是。10、对于反应，各物质反应速率之间的关系为：(-rA):(-rB):rR＝。11、某重油催化裂化装置处理量为100吨重油/h，未转化重油为6吨/h，汽油产量为42吨/h，则重油的转化率为__，工业上汽油的收率及选择性为__和__。12、某反应的计量方程为，则其反应速率表达式。13、反应级数（可能/不可能）大于3，（可能/不可能）是0，基元反应的分子数（可能/不可能）是0。14、在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中，属于本征动力学范畴的三步为、和。15、在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为和。16、对于一个在全混流反应器里进行的放热反应，一般可以出现三个定常态操作点M1、M2、M3，如下图所示，其中M1和M3这两点我们称之为的定常态操作点，M2则称为的定常态操作点。实际操作时，我们一般选择M1、M2、M3中做为操作点。17、某一级液相反应在间歇式反应器中进行，5min转化率为50％，则转化率达到80％需时间_____min。18、某反应的速率方程式为mol/(m3.h)，则反应级数n为2时，k的单位为_。19、某反应的计量方程为，则其反应速率表达式。20、下图是某连串反应在各转化率下的产物浓度分布曲线，那么当转化率达60%时，中间产物R的化学反应工程定义总收率为，按炼厂或化工厂惯用的收率和选择性的定义，在该转化率条件下的收率是，选择性是。21、所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指、和，“一反”是指。22、有一液相不可逆反应：，A的初始浓度为0.5mmol/L和3mmol/L的条件下均在10min内转化了15％，该反应的反应级数为n=。速率常数k=。23、某一级液相反应在间歇式反应器中进行，6min转化率为50％，则转化率达到85％需时间___min。二、选择题1、对于一级恒容和一级变容不可逆反应，下面叙述正确的是。C.对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系D.对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系16、某反应速率常数的单位为hr-1，该反应为级反应。A.零级；B.一级；C.二级；D.不能确定.17、对于反应，目的产物是R，下述反应器中最适宜的是A.平推流反应器；B.全混流反应器；C.两个串连在一起的等体积全混流反应器；D.平推流与全混流串联在一起的反应器18、某反应速率常数的单位为m3/(mol.hr)，该反应为级反应。A.零级；B.一级；C.二级；D.不能确定.19、对于下列平行反应：，活化能E1>E2，反应级数n1<n2，如果目的产物是R的话，我们应该在条件下操作。A.高温、反应物A高浓度；B.高温、反应物A低浓度；C.低温、反应物A高浓度；D.低温、反应物A低浓度20、是。A.平推流的E函数；B.全混流的E函数；C.平推流串联全混流的E函数；D.全混流串联平推流的E函数21、对于一个串联反应，目的产物是中间产物，下述反应器中最适宜的反应器是BA.全混流反应器；B.平推流反应器；C.两个串连在一起的等体积全混流反应器D.平推流与全混流串联在一起的反应器22、对于化学反应的认识，下面正确的是A.化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催化剂有关系；B.化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关，而且还与反应器内流体的流动方式有关；C.反应器仅仅是化学反应进行的场所，与反应目的产物的选择性无关；D.反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布23、对于一个气固相催化反应，减小外扩散和内扩散影响的措施正确的是。A.提高反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；B.降低反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；C.降低反应器内气体的流速，增大催化剂颗粒的直径；D.增加催化剂颗粒的直径，提高反应器内气体的流速24、对于一个气固相催化反应过程，下列属于动力学因素的是(多项选择)A.气膜扩散；B.孔内扩散；C.反应物的吸附和产物的脱附；D.表面反应25、Langmuir吸附等温的四个假定：均匀表面、单层吸附、吸附机理相同和无相互作用这几点应该说是非常苛刻的，实际情况很难满足上述要求。然而，对于多数的化学反应，应用这几点假定进行有关的推导，结果一般是可以接受的，其主要原因在于。A.实际反应过程中催化剂表面吸附物种的覆盖度很低；B.实际的催化剂表面一般很平整；C.实际的催化剂表面上活性位间的距离较远；D.实际的催化剂表面上活性位的数量有限26、对于一级不可逆反应，产物R的最大浓度通常。A.只与速率常数的大小有关；B.只与反应温度有关；C.与A的初始浓度和速率常数的大小有关；D.只与A的初始浓度有关三、计算题1、在一反应器入口输入理想脉冲示踪物后，不同时间检测出口示踪物的浓度，结果如下所示：时间，min05101520253035CA，mol/L0411105420现有某液相反应物A在该反应器中进行分解反应，速率方程为：,k=0.27min-1，若用多级混合流模型预测时，该反应器的出口转化率为多少？2、某气相一级不可逆反应：在等温，等压条件下在一间歇反应器中进行，原料中含A75％（mol），8分钟后体积增加了一倍，求A的转化率以及此温度下的速率常数。3、在适宜的条件下A按下面的计量方程进行反应v0=15liter/min,CA0=3mol/liter,CR0=CS0=0。用多大的平推流反应器R浓度能达到最大？该最大浓度是多少？4、用一个2升的全混流反应器来确定某反应的动力学方程，A的液相溶液分别以不同的流率和不同的初始浓度加入反应器，并测定A的出口浓度，得到如下表所示的数据。v0L/minCA0mmol/LCAmmol/L0.449.1418.340.564.4023.601103.2041.142153.2068.102180.8075.72假设反应速率只与A有关，求反应速率方程式，如需作图，请使用下页的图面。

《化学反应工程》课程综合复习资料参考答案一、填空题1、，1，0。2、活性、选择性、稳定性。3、1.6升。4、不可能。5、10min；不能确定。6、脉冲示踪法、阶跃示踪法。7、均一，等于。8、串联的全混区的个数N，Pe＝。9、反应器的大小；目的产物的分布。10、2：1：3。11、94％，42％、44.7％。12、不能确定。13、不可能、可能、不可能。14、吸附、表面反应、脱附。15、积分法、微分法。16、稳定的、不稳定的、M3。17、11.58。18、m3/(mol.h)。19、不能确定。20、66.7％、40%、66.7%。21、质量传递、动量传递、热量传递、反应动力学。22、1、0.016min-1。23、16.42。二、选择题1、C；2、BD；3、C；4、ABD；5、BCD；6、ABD；7、A；8、D；9、BC；10、AC；11、BC；12、B；13、AB；14、BD；15、AD；16、B；17、A；18、C；19、B；20、B；21、B；22、BD；23、A；24、CD；25、A；26、C。三、计算题1、解：根据脉冲示踪数据可得：＝15min=45.83min2＝0.204故：则：2、解：(1)为变容反应，摩尔比;0.250.75即：1/31故：i=1/3，即：膨胀率：8分钟后：V＝2V0=V0（1＋εAxA）解得：xA=66.7%3、解：由：得：Vp＝2.31×15=34.66得：CR,max=0.5×3＝1.5mol/L4、解：根据全混流反应器的设计方程：得：由已知数据可得下述数据