化学反应工程期末考试试卷

1、化学反应工程试题A卷第1页共3页II密I封I线I内I不要I答I题Ii20092010学年第一学期期末考试化学反应工程试题（A卷）供煤炭深加工与利用（专）专业/I使用201丄年1月题号一二三四五六七总分得分阅卷人本套试卷共3页一、填空题（每空2分，共20分）1.化学反应速率式为-rA=KACB，用浓度表示的速率常数为KC，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数K，则Kc=_（R产KP。活化能的大小直接反映了反应速率对温度的敏感程度。P（主）EE平行反应S（副）均为一级不可逆反应，若主副，选择性Sp与_浓度无关，仅是温度_的函数。4.一级连串反应A*P心旨S在平推流反应器中，为提高目的产

2、物p的收率，应_减小5.工业催化剂所必备的三个主要条件是：_高活性，高强度，长寿命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。平推流反应器以对比时间表示的平均停留时间0=1，散度b2=_q二、选择题（每题2分，共20分）1.A.2.A.3.对于反应aA+bBP_B.a对于一非恒容均相化学反应dnr_abVdt气相反应4A+因子5A=CA)1/4CH4.反应410A)q5.A.6.串联反应An-nppon-nA0APP+sS，则rp_a.C.p|a|D.paAAaBB反应产物B的化学反应速率rB.BB3RdnVdtB)2/3dC

3、r_aC.BdtD.dCdtS进料时无惰性气体，A与B以3:1的摩尔比进料，则膨胀A2C2H4B)1C）-1/4(D)-2/3H2C）P（目的）-R+S，n-npponB.A0k_2.0S-1，则反应级数n=B.D)3目的产物P的得率n-npP0n-nC.SS0p=_AD.n-npn-nRR0一级连串反应APS在平推流管式反应器中进行,使目的产物P浓度最大时的t_反应时间optCA.,KK12B.ln(K/K)12K-K21C.ln(K/K)2K-K21D.ln(K/K)J2可、KK127.气一液相反应中的膜内转化系数丫在.A.Q.Q2B.Q.Q2y12.在Pt催化剂上进行异丙苯分解反应：CH

4、CH(CH)oCH+CH65326636以A,B及R分别表示异丙苯，苯及丙烯，反应步骤如下：A+ooAbAboBa+RBboB+a(1)(2)(3)若表面反应为速率控制步骤，试推导异丙苯分解的速率方程。解：若表面反应速率为控制步骤，则表面反应速率即是本征反应速率三、简答题(每题5分，共10分)1.一个典型的气固相催化反应的动力学过程包括哪些步骤？反应组分在催化剂表面的活性中心上吸附在催化剂表面进行化学反应反应产物在催化剂表面解析四、分析与推导题(每题15分，共30分).r=ke-kep；kpe-ke=o3A4BR1AV2Ake一kep=o5B6VBkpe=ke；ke=kep1AV2A5B6VB

5、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+2B=kC2A+C=kDk2k4解：rA=-kCC2+kC-2kC2C+2kC1AB2C3AC4Dr=-2kCC2+2kCBAB2Ar=kCC2-kC-kC2C+kCC1AB2C3AC4Dr=kC2C-kCD3AC4D令Kk1e=Kp1kA1A2又e+e+e=1ABVeKp1AA1+KP+KP1A3Be=Kp3BB1+KP+KPe=1A31BV1+KP+KP11A3B令Kk32k4r=ke-kep=k3A4BR3k令k二亠.e=kepV3kB3VB5KKP-LPP1AKRB21+KP+KP1A3B化学反应工程试题A卷五、计算题(共20分)有一级不可逆反应AP,在85C时反应速率常数为3.45X10min-i,若日产4xl04Kg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：每批操作所需反应时间？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与=5肾纱dx=cAQq1tr=一In0.05=86.83nin=lA5h3.45x102(2)由FM=pRT,PaPp知Ma=Mp每小时A进料量为巧=4xl0424MP4xl0424x1.25处理体积