化学反应工程试题库和答案(精心)

PAGEPAGE11化学反应工程考试题库（分三个部分）（一）（综合章节）复习题一、填空题：所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传和动量传递“一反”是指 反应动力学。各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能 的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数 大 的反应的选择性。和阶跃示踪法。多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模型参数为 或Ez/。,tt平推流反应器的E函数表达式为

E(t)0,t

，其无因次方差2=0，而全混流反应器的无因次方差2＝1。某反应速率常数的单位为m3/(molhr该反应为 2 级反应。对于反应A2B2R各物质反应速率之间的关系为(-r)(-rr＝22 。A B R平推流反应器和全混流反应器中 平推流 更适合于目的产物是中间产物的串联反应。某反应的计量方程为ARS，则其反应速率表达式 不能确定 。物质A67℃5030min,而在80℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105 (J/mol) 。反应级数 不可能（可/不可能）大于。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反应器的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率；完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度 均一 ，并且 等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。70%时，中间产物R的化学反应工程定义总收率为64%45%，选择性是64%。ARARS0.80.6C/C

A00.40.20 0.2

0.6 0.8 1.0XAI.填空题*（综合多个章节）1.(1)化学反应工程是一门研的科学。1.(1)化学反应的工程问题2.(1)化学反应速率式为r KCC，如用浓度表示的速率常数为

，用压力表示的速A C A B CP C 率常数K ，则K = K P C (RT)()A3.(2)平行反应

P(主)主副)均为一级不可逆反应若E ＞E主副

选择与 无关，仅是 的函数3.(2)4.(1)对于反应级n＞0的反应，为降低反应器容积，应选反应器为宜4.(1)5.(3)对于恒容的平推流管式反应、 一致5.(3)6.(1)若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称6.(1)7.(2)流体的混合程度常、 来描述7.(2)S8.(2)催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成失活也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成失活。8.(2)9.(1)对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在时，分子与孔壁的碰撞扩散阻力的主要因素。9.(1)0.1um10.(1)绝热床反应器由于没有径向床壁传热一般可以当作平推流处理只考虑流体流动方向上温度和浓度的变化，因此一般可模型来计算。10.(1)11.(1)T T对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度为 11.(1)

opt和平衡温度

eq，二者的关系Teq T Teq opt

RE E2

ln 2EEE112.(1)描述流化床的气泡两相模型，以U0的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始流化速度Umf通过，而其余部则全部以气泡的形式通过12.(1)U0 mf13.(2)描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认相为平推流，而对 13.(2)14.(1)多相反应过程是指同时存相态的反应系统所进行的反应过程。14.(1)两个或更多二、填空题1、化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。2、化学反应速率式为r KCC，如用浓度表示的速率常数为

，用压力表示的速率A C A B CP C 常数K ，则K =(RT)()K P C )A3、平行反应 )均为一级不可逆反应，若E主＞E副，选择与浓度无关，仅是温度的函数。4、对于反应级数n＞0的反应，为降低反应器容积，应选用平推流反应器为宜。5、对于恒容的平推流管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。6、若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_微观流体_。7、流体的混合程度常用调匀度S、流体的混合态来描述。8___失活。9_0.1um撞为扩散阻力的主要因素。10上有温度和浓度的变化，因此一般可用拟均相一维模型来计算。T T11、对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度opt和平衡温度eq，二者的T Teq optT T

R Eln 2E E关系eq opt

2 1 1 。U12、描述流化床的气泡两相模型，以

0的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始U U U流化速度mf通过，而其余部分0

则全部以气泡的形式通过。描述流化床的数学模型对于气乳两相的流动模式一般认气_相为平推流而对 乳 相则有种种不同的流型。14、多相反应过程是指同时存在两个或更多相态的反应系统所进行的反应过程。15、三传一反是化学反应工程的基础。16_。K1K217、一级连串反应A P S在平推流反应器中，则目的产物P的最大K1K2kt k1

[

/(k2

k)] ln(k1）121）1

/k)1PC,max P

opt

。 2

、k2kK18、着眼反应组分K的转化率的定义式为_

nK0nKnK0 _。K119、一级连串反应K1

P S在间歇式全混流反应器中，则目的产物P的最大浓度kt k1

[

/(k2

k)] ln(k121

/k)1PC,max P

opt

。 2

）1、k2k）120、化学反应速率式r KCC，如用浓度表示的速率常数为

，用压力表示的速率A C A B C常数KP，则KC= KP。21、理想反应器是指全混流反应器、平推流反应器。22的管式反应器按平推流反应器处理。Q Q

dQ dQr G23、全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为G24、平推流反应器的返混0 二.单项选择1.(2)

r ,

dT dT一级连串反应A→P→S在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的最优空时。 。KK2 1KKKK2 1KKln(K2

/K) ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1KK

KK

D.2 1 2 1 1 2 1 21.(2)D2.(2)全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着A的增大而减小，此时该反应的反应级n 。A.＜0 B.=0 C.≥0 D.2.(2)D3.(2)当反应级n 时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。A.=0 B.=1 C.＞1 D.3.(2)D4.(2)轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件无关。A.示踪剂的种类 B.示踪剂的输入方式 C.管内的流动状态D.检测位4.(2)C5.(2)对于-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应为提高反应速率应选装置。A.填料塔 B.喷洒塔 C.鼓泡塔 D.搅拌5.(2)C6.(2)dk

Cd催化剂在使用过程中会逐渐失活其失活速率式为 dt

d i 有强内扩散阻力时为 。A.≈0 B.=1 C.→3 D.6.(2)C7.(2)不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点。A.粒子与流体间有温度差 B.粒子与流体间无温度差C.床层径向有温度梯度 D.床层轴向有温度梯7.(2)A8.(2)不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点。A.粒子与流体间有浓度差 B.粒子与流体间无浓度差C.床层径向有温度梯度 D.床层径向有浓度梯8.(2)A9.(2)下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第Ⅱ级模型的特。A.各参数均为恒值 B.参数值不随床高而变C.参数值与气泡大小无关 D.参数值与气泡大小有9.(2)C10.(2)流化床反应器中的操作气速U0是根据具体情况定的，一般取流化U0Umf在 范围内。A.0.1～0.4B.1.5～10C.D.10.(2)B21、气相反应CO+3H2则膨胀因子A_。

CH+HO进料时无惰性气体，CO与H

2以1∶2摩尔比进料，224A.-2 B.-1 C.1 D.2242、一级连串反应AA C A P,max

K1 P K2 S的最大浓度K K2 C K CC ( 1)KK

A0

K 2( )K A0A0K 2 12

[(K/K)1/21]2B.2 1B.

2 KC.A0K 2 1C.1

[(K/K)1/21]2D.1 2D.P3、串联反A→P（目的+目的产P与副产S的选择性S = C_。Pn nP P0A.n nA.A0 A

n nP P0nA0

n nP P0C.n nC.S S0

n nP P0n nD. R R04、全混流反应器的容积效率时，该反应的反应级n B 。A.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞0P(主)AP 5、对于单一反应组分的平行反应 )，其瞬间收率 随C 增大而单调降，则最适合的反应器B P A.平推流反应器 B.全混流反应器C.多釜串联全混流反应器 D.全混流串接平推流反应器6、对于反应级n＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选A 。A.平推流反应器 B.全混流反应器C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应器7、一级不可逆液相反应A

2R，C 2.30kmol/m3，出口转化率x 0.7，每批A0 操作时间tt02.06h，装置的生产能力为50000kg产物R/天，MA0 为_C_m3。A.19.6 B.20.2 C.22.2 D.23.4AA A8在间歇反应器中进行等温一级反A→B，r mol/lsAA AA求反应至C /l所需时t= B 秒。A

/l时，A.400 B.460 C.500 D.5609、一级连串反A→P→S在全混流釜式反应器中进行，使目的产P浓度最大时的最空时opt D 。ln(K2

/K) ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1KK

KK

D.2 1 2 1 1 2 1 2KK2 1KKKK2 1KK10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0不包括下列哪一B 。A.加料时间 B.反应时间 C.物料冷却时间 D.清洗釜所用时间2 1KK11一级连串反A→P→S在全混流釜式反应器中进行使目的产浓度最大时的最空时opt D 2 1KKln(K2

/K) ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1KK

KK

D.2 1 2 1 1 2 1 2KK12、全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着A的增大而减小，此时该反应的反应级数n_D_。KKA.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞013、当反应级数n_D_时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。A.=0 B.=1 C.＞1 D.＜114、轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件C 无关。A.示踪剂的种类 B.示踪剂的输入方式 C.管内的流动状态D.检测位置15对于液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应为提高反应速率应选C 装置。A.填料塔 B.喷洒塔 C.鼓泡塔 D.搅拌釜d16催化剂在使用过程中会逐渐失活其失活速率式为 dt应物有强内扩散阻力时为 C 。

kCmd i

，当平行失活对反A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈117、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点A 。A.粒子与流体间有温度差 B.粒子与流体间无温度差C.床层径向有温度梯度 D.床层轴向有温度梯度18、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点A A.粒子与流体间有浓度差 B.粒子与流体间无浓度差C.床层径向有温度梯度 D.床层径向有浓度梯度19、下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第Ⅱ级模型的特C 。A.各参数均为恒值 B.参数值不随床高而变UC.参数值与气泡大小无关 D.参数值与气泡大小有关UU20、流化床反应器中的操作气速围内。

0是根据具体情况定的，一般取流化数

0Umf在 B 范A.0.1～0.4B.C.D.三、多项选择题：1．关于理想的间歇式反应器、平推流反应器和全混流反应器，下列描述正确的是A,C,三者同为理想反应器，但理想的内涵是不同的；组成处处相同；则不随时间变化；平推流和全混流反应器都是连续流动式反应器，前者的返混为零，后者为无穷大关于积分法和微分法，认识正确的是A,B后者低；积分法不能处理动力学较为复杂的（应级数不同）可逆反应；积分法得到的动力学参数比微分法可靠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在同一平推流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；在同一全混流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；在同一间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；一样的对于瞬时收率和总收率，下列正确的判断是A,C对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；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；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；气相变容反应A2B，原料中混入了一定量的惰性气体（惰性气体与A和B转化率为零时的初始总摩尔数比为：A与B的比例为计量比，则膨胀率为 A.-0.5；B.-1/3；C.-1/6；D.-5/6A2mol/100mol/min)在平推流反应器里分解生成一系列产物，其动力学为：A2.5products,rA

min1A

9.8L应器里进行反应所能达到的转化率为AA.70%；B.80%；C.90%；D.100%EF函数，下面正确的是B,C,DA.F(t)=E(t；B.F(t)tE(t)dt；C.E(t)d(t)/dt；D.()E(t)dt10 0轴向分散系数与扩散系数，下面论述正确的是B,C,D两者实质上是相同的，都符合Fick两者实质上是不同的，轴向分散系数的定义实际上是借用了Fick轴向分散系数是与流动有关系的；扩散系数是物质本身的一种属性般有明显的影响，但对于A,B是例外。一级不可逆反应；在平推流反应器内进行反应；在全混流反应器内进行反应；零级反应A提高反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；降低反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；降低反应器内气体的流速，增大催化剂颗粒的直径；增加催化剂颗粒的直径，提高反应器内气体的流速关于基元反应的认识，正确的是A,B分子数是针对基元反应的概念；基元反应的计量系数与对应物种的反应级数之间存在一一对应关系；基元反应AR和2A2R意义是一样的；有的基元反应的总反应级数可能是小数对于一个均相变容反应，针对反应物AB,D11

dCA

；B.r CA0

dx A；C.r

d( xA 1 xA A ；AD.rA

dt1dNAV dt

A 1x dtA A

A A0 dt1 1 1 1

A,n

，活化能E<E，反应级数n<n，如果目的产物是A,,nS 1 2 1 22 2 2R的话，我们应该在D条件下操作。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低浓度对于化学反应的认识，下面正确的是B,D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；且还与反应器内流体的流动方式有关；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；反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布B全混流反应器；平推流反应器；循环反应器；平推流与全混流串联在一起的反应器关于非理想流动与停留时间分布，论述正确的是A,C一种流动必然对应着一种停留时间分布；一种停留时间分布必然对应着一种流动；一种停留时间分布可能对应着多种流动；流动与停留时间分布存在一一对应关系

1E(t) et/tB1t平推流的EB.全混流的EC.平推流串联全混流的ED.全混流串联平推流的E函数PAGEPAGE21D边界条件是人为设定的，是为了便于有关公式的推导；边界条件可以自由选取；边界条件决定于操作条件和反应装置的本身；边界条件不同，直接影响到反应器内的流动和反应。对于一个气固相催化反应过程，下列属于动力学因素的是C,D气膜扩散；孔内扩散；反应物的吸附和产物的脱附；表面反应Langmuir吸附模型的四个假定：均匀表面、单层吸附、吸附机理相同和无相互作A实际反应过程中催化剂表面吸附物种的覆盖度很低；实际的催化剂表面一般很平整；实际的催化剂表面上活性位间的距离较远；实际的催化剂表面上活性位的数量有限关于指前因子和活化能描述正确的是 B应速率对温度的变化更敏感；取值永远都是正的，活化能大、温度低，反应速率对温度的变化更敏感；高，反应速率对温度的变化更敏感；

对于一级不可逆反应A

k1Rk2S，产物R的最大浓度通常C只与速率常数的大小有关；只与反应温度有关；与A只与A描述正确的是A，B，D这两种方法都是物理示踪法；根据脉冲示踪法得到的实验数据，可以直接得到E函数；根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到E函数；根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到F函数四、计算题第一章

（二）化学反应工程复习重点基础题（分章节）化学反应工程是一门研究“化学反应的工程问题”的科学。所谓数学模型是指：用数学式来表达各参数间的关系。化学反应器的数学模型包括：动力学方程式、物料恒算式、热量恒算式、动量恒算式和参数计算式。所谓控制体积是指：能把反应速率视作定值的最大空间。第二章均相反应是指：在均一的气相或液相中进行的反应。对于反应aA+bB→pP+sS，则rP= rA。A/反应开始的量。产物P的收率ΦP与得率ХP和转化率xA间的关系为 。化学反应速率式为rA=kCCAαCBβ，用浓度表示的速率常数为kC，假定符合理想气体状态方程，如用压力表的速率常数kP，则kC= kP。对反应aA+bB→pP+sS的膨胀因子的定义式为 。膨胀率的物理意义为：反应物全部转化后系统体积的变化分率。活化能的大小直接反映了“反应速率”对温度变化的敏感程度。反应级数的大小直接反映了“反应速率”对浓度变化的敏感程度。对复合反应，生成主产物的反应称为：主反应，其它的均为：副反应。A、ASE1＞E2Sp函数。A、A→SE1＞E2，SP一级连串反应A→P→S在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，应 k2/k1。Pp/aPφPp/aPSPp/s第三章第四章理想反应器是指：理想混合反应器。全混流反应器的空时τ是“反应器体积”与“进料的体积流量”之比。全混流反应器的放热速率QG= 。全混流反应器的移热速率Qr= 。全混流反应器的定常态操作点的判据为 。全混流反应器处于热稳定的定常态操作点的判据为：全混流反应器的返混：达到最大。平推流反应器的返混为’零’.平推流是指：反应物料以一致的方向移动，且在整个截面上的流量相等。相同。平推流的特征为：所有无聊在反应器中的停留时间相同，不存在返混。全混流的特征为：返混达到最大。如果将反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为：循环反应器。对循环反应器，当循环比β→0β→∞时则相当于“全混釜”反应器。n＜0n＞0对于可逆放热反应如何选择操作温度？对于反应，rR＝k1CA2，E1；rS＝k2CA，E2E1＞E2第五章t＜0E（t）=0。t≥0E（t）>0。t=0F（t）=0。tF（t）=1。停留时间分布的密度函数（θ）= （t。表示停留时间分布的分散程度的量σθ2＝ σt2。E（t）=0。F（t）=0。全混流反应器的E（t）＝ 。E（t）dtntt+dtE（t）dt。F（t）t脉冲示踪法测定的停留时间分布曲线为：停留时间分布的密度函数。阶跃示踪法测定的停留时间分布曲线为：停留时间分布函数。以分子尺度粒子作为独立运动单元来进行混合的流体称为：微观流体。以分子集团粒子作为独立运动单元来进行混合的流体称为：宏观流体。n＜1n>1E（t）的含义？答:在同时进入的n个颗粒时，其停留世界介于t和t+dt之间的流体颗粒所占的分率为E（t）dt.F（t）的含义？答:流过系统物料中停留时间小于t物料的百分率。第六章工业催化剂所必备的三个主要条件是：活性好、选择性高、寿命长。气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠“分子间力”结合的，而化学吸附是靠“化学键”结合的。气体在固体表面上的吸附中物理吸附是“多”分子层的，而化学吸附是“单”分子层的。气体在固体表面上发生吸附时，描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为：吸附等温线。在气—固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应A→B，A 。对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由“分子间碰撞”所致。分子扩散。0.1um这种扩散称为：努森扩散。等温催化剂的有效系数η反应速率”之比。气—固相催化反应的内扩散模数φs＝ ，它是表征内扩散影响的重要参数。气—固相催化反应的内扩散模数φs“扩散系数”之比。气—固相催化反应的内扩散模数φs，φs反之，φs根据气—固相非催化反应的缩核模型，一般而言，强化这种反应过程的主要措施是 和 。气—固相催化反应的动力学步骤？简述朗缪尔（Langmuir）等温吸附方程的基本特点？答:1、均匀表面2、单分子层吸附3、被吸附的分子间互不影响，也不影响别的分子的吸附4、吸附的机理均相同，吸附形成的络合物亦均相同。解释努森扩散和分子扩散分别在何种情况下占优势？第七章（1）目前描述固定床反应器的数学模型可分为“拟均相一维模型”和“拟均相二维模型”的两大类。描述固定床反应器的拟均相模型忽略了粒子与流体之间“浓度”与“温度”的差别。“二维”模型。固定床拟均相模型是指：把固体颗粒和流体当作均相物系来考虑。固定床一维模型是指：把固体颗粒和流体当作均相物系来考虑，且在流体流动方向上没有浓度和温度变化。第七章（2）22所谓流态化就是固体粒子像“流体”一样进行流动的现象。速称为：临界流化速率。一速度称为：带出速率。在气固相反应系统的流化床中设置分布板，其宗旨是使气体“均匀分布、防止积累、结构简单和材料节省”为宜。气固相反应系统的流化床存在着气泡区、泡晕区、上流区和回流区四类区域。析。速的那些颗粒才会一直被带上去，故在此以上的区域颗粒的含量就恒定了，这一高度称作：分离高度。（三）章节复习题（全题型）第一章绪论化学反应工程是一门研究 的科学（化学反应的工程问题）化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以 作为研究对象，又以 为研究对象学科体系（化学反应、工程问题） （）化学反应过程按操作方法分为 、 、 操作（分批式操作、连续式操作、半分批式）化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指 、 、 （传质、传热、动量传递）不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称 （数学模型）在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为 （累积量=输入量-输出量8.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指 （D）A．化学反应 B.反应工程 C.反应热力学 D.反应动力9.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是 （A）A.能量传递 B.质量传递 C.热量传递 D.动量传递第二章反应动力学均相反应是指_（参与反应的物质均处于同一相）aA+bB pP+sS

par (r)aP A（ ）n n K着眼反应组分K的转化率的定义式为 （

K0 KnK0 ）当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反应称为 ，否则称为 （等分子反应、非等分反应）化学反应速率式为r KCC，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A C A B CK K K (RT)()示的速率常数P，则C= P（ ）K K K K化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为C，用逸度表示的速率常数 f，则C= f。(RT)nC（ ）C化学反应的总级数为 n，如用浓度表示的速率常数为

K ，用气体摩尔分率表示的速率常数 Ky，则PAGEPAGE32RTnp p= KC Ky（ ）= 在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，他的反应速率即代整个反应的速率，其他基元反应可视为处于 （拟平衡常态）当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时，既不存在速率控制步骤时，可假定所有各步基元应都处于 （拟定常态）活化能的大小直接反映了 对温度的敏感程度（反应速率）一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用 法来求反应级数（初速率法）生成主产物的反应称为 ，其它的均为 （主反应、副反应）P(主)A平行反应

S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，选择性S与 无关，仅的函p（浓度、温度）AP( ( ( A S

E E均为一级不可逆反应，若 主＞

S副，提高选择性

P应

_。(提K1高温度)K1一级连串反应A PC

C K2S在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度P,max K2SKK1KKA Aopt

[(K2

0/K)1/21]21 、

1 2）K1一级连串反应K1

C K2S在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度P,max K2Skt k1

[

/(k2

k)] ln(k121

/k)1opt （ 2

k k、 2 1 ）K1K2一级连串反应A P S在间歇式全混流反应器中，则目的产物PK1K2kt k1

[

/(k2

k)] ln(k121

/k)1C P,max

opt

（ 2

k kK2S、 2 1 K2SK1一级连串反应K1低）

k /k在平推流反应器中为提高目的产物P的收率应 2 1（降链反应的三个阶段为 、 、 （链的引发、链的传播、链的终止）下列属于均相反应的是 （B）煤炭燃烧 B.氢气燃烧 C.离子交换 D.加氢裂21.下列属于均相反应的是 （A）A.乙酸乙酯水解 B.CuO的还原 C.加氢脱硫 D.电石水22.下列属于均相反应的是 （C）A.催化重整 B.催化裂解 C.HCl与NaOH的中和D.水泥制23.下列属于非均相反应的是 （D）A.乙酸乙酯水解 B.氢气燃烧 C.HCl与NaOH的中和D.催化裂24.下列属于非均相反应的是 （B）A.乙酸和乙醇的酯化 B.加氢脱硫 C.氢气燃烧 D.烃类气相裂解

CO3H2

CH4

H2

，其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质 （A）CO

H2

CH4 D.H2O

2NO2H2

N 2H2 2

，其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质 （D）A.NO

H N HOA2 C. 2 D. 2A对于一非恒容均相化学反应

A

（A）r dnA

r dnB

r A

r BA. A

Vdt B. A

Vdt C. A

dt D. A dt对于一非恒容均相化学反应

反应产物B的化学反应速率r （B）Br dnAB

dnr B

dCdCA r BB

Vdt

B

Vdt C.B

dt D.B dt对于反应aA+bB

pP+sS

(rPAP

（A）p p a |a||a| B.a C.p D.p对于反应aA+bBb p

pP+sS

(rPBPp

（C）

|b|A.p B.b C.|b| D.p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= （C）A.1/4 B.2/3 C.–1/4 D.–2/3气相反应A+B→3P+S进料时无惰性气体，A与B以1∶1摩尔比进料，则膨胀因子A= （D）A.–2 B.–1 C.1 D.2气相反应2A+B→3P+S进料时无惰性气体，A与B以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子A= （C）A.–1 B.–1/2 C.1/2 D.1气相反应2A+B→3P+S进料时无惰性气体，A与B以3∶2摩尔比进料，则膨胀因子B= （D）A.–1 B.1/3 C.2/3 D.1气相反应CO++进料时无惰性气体，CO与H2以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子（A）A.–2 B.-1 C.1 D.22NO+2NO+H NNHO气相反应 2 2 2 2进料时无惰性气体， 与 2以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子（B）A.–1 B.–1/2 C.1/2 D.1气相反应N2+3H2 2NH3进料时无惰性气体， N2与H2以2∶3摩尔比进料，则膨胀因子（B）A.–1 B.–2/3 C.2/3 D.1r K

CC K K化学反应速率式为 A=K K=C P（B）

C A B，如用浓度表示的速率常数为 C，用压力表示的速率常数为

P，则A.(RT)() B.(RT)() C.(RT)() D.(RT)

r KCCA C A B

，如用浓度表示的速率常数为KC，用压力表示的速率常数为

KP，则=K K=P C（D）A.(RT)

B.(RT)()

C.(RT)()

D.(RT)()反应C4H10

2CH2

+ H2，k2.0s1，则反应级数n= （B）dCdCA.0 B.1 C.2 D.3dCdC反应A+B→C，已知k0.15s1，则反应级数n= （B）A.0 B.1 C.2 D.3反应3A→P，已知k/ls，则反应级数n= A.0 B.1 C.2 D.3反应CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O，已知ks/mol，则反应级数n= （C）A.0n= （C）A.0B.1反应N2+3H2A.0B.1

C.2 D.32NH3，已知ks/mol，则反应级数n= （C）C.2 D.3NaCl+O，已知kls/mol，则反应级数n= （）A.0 B.1 C.2 D.3反应A+B→C，已知k/ls，则反应级数n= （A）A.0 B.1 C.2 D.3下列属于平行反应的是 （C）A+B→P

ABPPBR

)AC. )

D.A+B→P=R+S串联反应A→P（目的）→R+S，目的产物P的得率XP= （B）n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R0串联反应A→P（目的）→R+S，目的产物P与副产物S的选择性SP= （C）n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R0AP（目的）→R+SP

P= （A）n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R0A如果平行反应

P(主))均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性SP应 （B）A.提高浓度 B.提高温度 C.降低浓度 D.降低温度P(主)A如果平行反应

)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高收率 应 （C）PA.提高浓度 B.降低浓度 C.提高温度 D.降低温度PAPSP2 1KK2 1KK

opt 。ln(K2

/K) ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1K2K1

K2K1

1 2

1 2KKK1一级连串反应KKK1（B）K K2 C

C K2S在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度P,max K2SK K2 CC ( 1)K2K11

A0 C ( 2)KK A02A0K2[(K2

/K)1/2K1K1

2 11KA01K

[(K/K)1/21]2D. 1 2一级连串反应A

K2 C P 在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度P,max （A）P K K2 C

K K2 CKKC ( 1)K2K11

A0

( 2)KK A02A0K2[(K2

/K)1/21]21

2 11A01

[(K/K)1/21]2D. 1 2K1一级连串反应K1（A）K K2 C

C K2P 在平推流管式反应器中，则目的产物P的最大浓度PK2P K K2 CC ( 1)K2K11

A0 C ( 2)KK A02A0K2[(K2

/K)1/21

2 11KA01K

[(K/K)1/21]2D. 1 2APSP

t opt （D）KK1 ln(KKK1

/K)2

ln(K

/K)

ln(K2

/K)12 1KK2 1KK

K2K1

1 2

K2K1t 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opt 。（C）KK1 21 ln(KK1 21

/K)2

ln(K2

/K)1

ln(K

/K)A. B. K2K1 C. K2K1 D.2 1KK1 2下列反应没有涉及到链反应的是 2 1KK1 2石油裂解 B.酯化反应 C.烃类氧化 D.聚合反60.简述均相反应及其动力学的研究内容？答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。简述链锁反应所具有的基本特征？答：1）链反应具有三个阶段：链的引发、链的传播和链的终止；2）链的引发和传播均需要通过游离原子或游离基；3）游离原子和游离基均具有较高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳定的分子，从而使链反应终止。 kC2C2反应2NO + 2H = N + 2H实验测得速率方程为：N22 2 2

NO H2机理。

2NOH kN HO解：机理（：

12 2

2 （慢） ①HO H2 2

k22H2

（快）② kC2CN 1 1 NO H2 2所以与实验结果相同机理

2NON

O2 2 （快速）③NO H2 2

k5NHO2 2 2 （慢速）④HO H2 2

k62H2

（快）⑤③达拟平衡态，④为速控步骤 N2 5

kC C5 NO H222kC kC2

C k3C2NO k NO由③得

4 N

3 NO 22 422 k5k3C2

kC2CN2 k代入

NO H

NO H2此机理与实验结果相同，选机理（，因其无叁分子反应，而机理（）是。dCAB

AA+

BB=

SS，速率方程： A=

Adt

CB。求：（1）当

CA0CB0

A

时的积分式CCA0 CCAB（2）当 B0

A

CB时的积分式CCA0C解（）C与C之比保持恒定 B0

AC AB BBCBCC B所以 AC dCkt A0 AC CCA A BC dC C dCktA0 ABA 2C BA 2 AA

k'tA0 C C2A A

k'BkA1 1k'tC C积分得 A A0写成转化率时

k't 1CA0

( A )1A（2）

CA C C

)A A

A0

)C

(1)B B0

C A B0 1 AB B0 C B A0 B式中：

1 CA

ABA1A1 1 1A积分得

kt

(1)C1 B0

ln

1 AABn300KA2012.6340K3.20E。dCr A解：

AkCndt ACA

dC dttAtC Cn 0tA0 A1 1n1n1Cn1AC达20%时，

1 Cn1A00.8CA A01 1 k (1.25n1 M1 1 (nn1 t tA0式中M为常数k∴

M 112.6

k340

M

13.2k M/3.2 E 1 1lnk340300

lnM/12.6

( 8.314300 3402E=29.06（kJ/mol）2A 考虑下述连串反应: 间变化的函数式。解:

Bk

，已知上述反应中每一步均为一级反应，试求A、B和C的浓度随对于反应物A，应有:dCdt

AkC1 AC C积分得 A dC

exp(kt)1B,

BkCdt 1

kC2

kC1

exp(k1

t)kC2 B将上式两端乘以

exp(kt)2 可得

t)dC2

kC2

t)dtkC2 1

exp[(k2

k)t]dt1d[C 即 B

t)kC2 1

k)t]dt2 1将上式积分得,C kt)B 2

k1 C k k)t]A0 2 1k2 1kkC 1 C kt)kt)}kB k A0 1 22 1C CA

C CC A0C

k

t)

k1

t)]C CC (CA

C)B

A0 k k2 1

1 k k 22 1第三章反应器（综合书本第三和第四章）理想反应器是指 、 。[理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出流）反应器]具有良好搅拌装置的釜式反应器按 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 反应器处理（理想混合反应器、平推流）Y分批式完全混合反应器操作的优化分析是以 为目标进行优化的（平均生产速率R最大、生产经费最低）全混流反应器的空时τ是 与 之比（反应器的有效容积、进料流体的容积流速）全混流反应器的容积效率η为 与 之比（反应时间t、空时τ）全混流反应器的放热速率QG=

V(rAv0

)(H)rCrp UA

UAT全混流反应器的移热速率Qr

=

T

vc0

)(T0 v0

m)cP ）G全混流反应器的定常态操作点的判据为 （Q Qr）G

Q Q

dQ dQr G全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 全混流反应器的返混 （最大）平推流反应器的返混为 （零）

G r

dT dT ）对于恒容的平推流管式反应器 、 、 一致（平均停留时间、反应时间、空时）对于恒容的 管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致（平推流）如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为 的平推流反应器。（循环操作）1对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为 反应器，而当β→∞时则相当于 反应器（推流、全混流对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为 ，而当β→∞时则反应器内返混为 （零、最大）对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为 （全混流串平推流）对于反应级数n＜0的反应，为降低反应器容积，应选用 反应器为宜（全混流）对于反应级数n＞0的反应，为降低反应器容积，应选用 反应器为宜（平推流）对于自催化反应，最合适的反应器为 （全混流串平推流）(E E)2 1)Rln

kEC 0 1 A0 AT k'E(C C )

opt （

0 2 R0

A0 A ）(E2

E)1)1Rln

kC0 A0 AT k'(C C )对于可逆的放热反应，达到化学反应平衡时的温度e （

0 R0

A0 A ）分批式操作的完全混合反应器非生产性时间t0不包括下列哪一项 （B）A.加料时间 B.反应时间 C.物料冷却时间 D.清洗釜所用时间在间歇反应器中进行等温二级反应 A→B，

0.01C2mol/ls，当C 1mol/l时，求反应至A A A0C /lA 所需时间t= 秒（D）A.8500 B.8900 C.9000 D.9900r在间歇反应器中进行等温一级反应 A→B， C /lA 所需时间t= 秒（B）

mol/ls CA ，当

/

时，求反应至A.400 B.460 C.500 D.560在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为 （A）tA.空时τ B.反应时间t C.停留时间t D.平均停留时间全混流反应器的容积效率η大于1.0时，且随着A的增大而增大，此时该反应的反应级数n （A）A.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞0全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着A的增大而减小，此时该反应的反应级数n （D）A.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞0全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n （B）A.＜0 B.=0 C.≥0 D.全混流釜式反应器最多可能有 个定常态操作点（C）A.1 B.2 C.3 D.4全混流反应器中有 个稳定的定常态操作点（B）A.1 B.2 C.3 D.4对于 的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的（D）A.间歇式反应器 B.全混流反应器 C.搅拌釜式反应器D.平推流管式反应器

A

C，

2.30kmol/m3 x，出口转化率

0.7

，每批操作时间tt 2.06h M m30 ，装置的生产能力为50000kg产物R/天， 则反应器的体积V为 （C）A.19.6 B.20.2 C.22.2 D.23.4对于自催化反应，最合适的反应器为 （D）A.全混流反应器 B.平推流反应器C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应35.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器为 （D）A.平推流反应器 B.全混流反应器C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应器对于反应级数n＜0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用 （B）平推流反应器 B.全混流反应器C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应器对于反应级数n＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用 （A）平推流反应器 B.全混流反应器C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应38.对于可逆放热反应，为提高反应速率应 （C）A.提高压力 B.降低压力 C.提高温度 D.降低温度A对于单一反应组分的平行反器为 （A）

P(主)，其瞬间收率P随A增大而单调增大，则最适合的反应A.平推流反应器 B.全混流反应器C.多釜串联全混流反应器 D.全混流串接平推流反应器A对于单一反应组分的平行反应器为 （B）

P(主)，其瞬间收率P随A增大而单调下降，则最适合的反A.平推流反应器 B.全混流反应器C.多釜串联全混流反应器 D.全混流串接平推流反应器（完全混合）反应器和平推流（或挤出流）时间的物料的混合，所有的物料在器内具有相同的停留时间。产性时间包括加料、排料和物料加热、冷却等用于非反应的一切辅助时间。留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。对于可逆放热反应如何选择操作温度？答：1）对于放热反应，要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率2）净反应速率出现一极大值；3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。r kC

E r kC E E E

R 1 A，1；S

2 A

2，当1＞

2时如何选择操作温度可以提高产物的收率？rS R

k

eE1

/

kC 10C

EEe2 1CR r答：对于平行反应 S

k eE220

RT/RT A k20

A E，所以，当1＞

E2时应尽可能提高反应温度，方可提高R的选择性，提高R的收率。r kC在间歇釜中一级不可逆反应，液相反应A→2R， A Akmol/m·h，k=9.52×109exp[-7448.4/T]h-1，C M C x A0 2.3kmol/m， R 60，R0 0，若转化率A 0.7，装置的生产能力为50000kg产物R/天。求5℃等温操作所需反应器的有效容积？（t=0.75h）0解：反应终了时R的浓度为C 2C xdxdxR A0 dxdx

3.22(kmol/m3)tC

xA A1xA

1ln 1A00 kC k01xA

k 1xAk9.52109

7448.40.92t 1 ln 1

273501.31(h)0.92 10.7VCMR Rt

500000t 240V500002.06243.22

22.2(m3)CH=CH CH=

(A)+CH=CH COOCH(B) (C)47. 2

2 2 3

该反应在全混流反应器中进行，以AlCl3

为催化剂，反应温度20℃，液料的体积流速为0.5m/h，丁二烯和丙烯酸甲酯的初始浓度分别为C C CA0 96.5mol/m，B0 184mol/m

r6.63mol/m速率方程

kC

CA Dk=1.15×1-3m3/mo·k，若要求丁二烯转化率为40。求：）反应器的体积； ）容积效率η。解：1） A + B→CdCr A

AkCCdtA Ddt

kCA0

x)CA DA0A

C x xA0A A对于全混流反应器∵

r kCA

x)CA D

k(1x)CA D 0.4∴ 1.151030.4)6.63V

87.4(ks)24.28(h)v v∵ 0

0.5m3/h∴Vv024.280.512.14m32）在分批式反应器内的反应时间为tC

xA

1

0.4

dxA 67(ks)dxA00 rdxA

kC D

1xA t 6787.4

0.766

r kC在全混流反应器中一级不可逆反应，液相反应A→2， A Akmol/mhk=9.52×109exp[-7448.4/T]Ch-，A

M2.3kmol/m， R

C x60，R0 0，若转化率

0.7，装置的生产能力为50000kgR/50℃等温操作所需反应器的有效容积和它的容积效率0（）v0

？（t=0.75h）0C 2C xR A0 AvC0 R

vxA00

24M以C xA0

0.7,MR

R60v 50000/(246022.30.7)10.78m3/h0（2）反应器有效容积VV C x x

A0 v kC0 Avx

Akx )AV

0k

A 27.34m3x )Ax dx 1 x dx 1 1tC A A A A ln(3)

A00 kC k01xA

k 1xAk9.52109

7448.40.92t 1 ln 1

273501.31(h)t0.92 10.7t

1.132.54

0.5160.75m35.0m2的冷却盘管。欲利用改反应器来进行 5525.9AR

k1.0788109ep T

(h1

，反应热(H

)/r

C，原料液中A的浓度A0

0.2mol/

，但不含反应产物R。此原料液的密度ρC 2.929=1050g/；定压比热P （J/·℃。要求原料液的进料流率

v 3m0

/h，反应器出口的反应液中C 0.04mol/A

。总传热系数U=209.（KJ/m·℃25℃。试求满足上述反应要求所需的反应温度以及料液的起始温度T。0解：1)计算反应温度TCCA

11A0C( A0Ck A

(0.22(0.75)18 0.04 3k1.0788109exp[5525.9]T根据T33T T

V(rA

)(Hr

)T )m ]0 vc2） 0 PT 308.6180.040.7520921209.25(308.6298.16)297.4K2CHCOOH(C)0 310502.9292CHCOOH(C)50.(CH3CO)2(A) + H2O(B)

3 25℃k=0.1556min-，采用三个v1800cm60%时，进料速度0。C C C C解：初始浓度为A0，离开第一釜为A1，依次为A2、A3。C C A0 ∵1 (r)∵A1

(r)A1

kCA1 C

C 1 1 A0

x 11 kC∴ C

C 1k A0 11

1k1A2对第二釜

1k2 2对于等体积釜串联1 2A2C 1 x 1 1A2C (1)2 A0

(1k)2x 1 1A3 (1k)3同理∴τ=2.3（min）v V0

18002.3

782.6(cm3/min)51.串联全混流反应器进行一级不可逆反应，假定各釜容积、温度相同，k0.92(h1), 10m3h,x 0.9,0 A N条件下分批式反应器的有效容积。解：利用

xA,

1

1(1k)NiN(个) 1 2 3V（m3） 97.8 47.0 37.6若采用分批式1ln 1

1 ln 1

2.503ht k 1At V

0.92 10.9 B为N时 V97.810

9.78h V97.8 25.03 3B 9.78应用两个按最优容积比串联的全混流釜进行不可逆的一级液相反应，假定各釜的容积和操作温度都相同，已知k=0.92h-解：对于一级不可逆反应应有( 1 )

v0=10m/h，

xA

0.9，试求V、V和总容积V。1 2r 1 1 x x

kCA0

(1xA1

) kCA0

x )2A1PAGEPAGE43( 1 r

1 1 1 A,i x x

r

r 代入

A,i

A,i1

A,i1 A,i1 1 1 1 kC得

(1xA1

)2 x x

kCA0

(1xA2

) kCA0

x )A1整理得

x22x x 0A2x∵

x， ∴

0.6838 A1

0.6838 2.35(h)∴1 kx∴A1

) 0.6838)Vv1 0

23.5(m3) x A2

0.90.68382.35(h)2 k(1xA2

) 0.92(10.9)V v2 0

23.5(m3)1总容积VV1

V 47(m3)2k0.92(m3kmol1h1),CA0

2.30kmolm3,v0

10m3h,

要求出口x=0.9，计算该操作最优容积比AV1

)和总容积V。(1r

[ 1 ] 2x解：

x kC

2xA1

)2 kCA0

2x )3A1(1r

1 1 1A,1x代入 A,1

xA,1

xA,0

[r A,2

]rA,12kC 2A0

)3A,1

1xA,1

[ 1kC 2A0

)2A,1

1kC 2A0

])2A,1x 33x

3.01xA1

0.990x 0.741A1x x

0.741 5.22h1 kCA0x

(1xA1xA1

)2 1.922.30.741)2 0.90.741 2 kCA0

x )2A2

0.922.30.9)2 5.221 V V 17.510.6951 2总容积

VVV1

v0 V10(7.515.22)127.3m3D=12.6cmAr 为 A

A；而k=7.8×10exp[-19220/T](s-1AP=5atm,T=500C。xA0.9,FA0=1.55kmol/h,L,t，空时τ（理想气体。解：反应气体的进料体积流速为：v

RT 1.550.082773 19.66(m3/h)0 P 5反应流体在管内的体积流速为：vFRTF

x)RT/PP 0

A0

21

1 RTF F此处：0

0（纯气体y

1.0，A 1

，CA0 P∴vF∴A0

(1xA

)/CA0C

FA0

x)CA

(1xA)CA0而A v F x) x)而A0 A AV1x

(1xA

)dxAv k0 x)0 A1[2ln 1

]29.88(s)0.0083(h)∴k 1x A∴4v 45.4610329.880L 0D2

D2

13.0(m)3.14(0.126)2t1xAdx

1ln 1

18.57(s)k01xA

k 1xA

2AR液相原料中反应物A进入平推流反应器中进行 的反应，已知C 1moll,V2l,rA0

2mollsA 。C求：1）当出口浓度A

0.5moll

v时的进料流0。v2)当进料流量0

0.5l时出口浓度

Af。V V xAdxAF 解：1）A0

v 0 rA00 AC

xAx

C0

1 (1

1)20sdCA00 r CdCA A

A

0.05C CA A0 1 (1

1 )

V 260

240s0.05 C C v 0.52） A A0 01 12 1C CA A01

12113C A 13

0.077mollAAR2R，其速率方程为：rA

kCCA

，在70℃下等温地进行此反应，在此温度下k=1.512C C v x m3/kmo其它数据如下：A0 0.99kmol/m；R试求：1）在全混流反应器中反应所需的容积；2）在平推流反应器中反应所需的容积。

0.01kmol/m0 10m3/h

0.99。aCR0解：令 CA0

0.010.01010.99C CA

(1x)AC CR R

C xA0

C (ax)A0 Ar kC2∴ A

(1xA

)(ax )A全混流反应器所需的容积vxV 0AkC

100.99 661(m3)xA0

)(axA

) 1.5120.99)(0.01010.99)平推流反应器所需的容积x dx x 1 1 1 vvvvV 0 A

A

A

dxkC A0

(1xA

)(axA

) kC A0

a11xA

ax Av 1 a

10 V 0kC

ln

ln

A

ln100ln1.0001(a1) 1xA0

a 1.5120.991.0101V60.8(m3)57. (A) (P) (S)5CH k CHCl k CH56 6 1 6 3 6 4 2dCAkCdt 1

dCSPkC kCS1 A 2 Pdt反应速度 ； ，在恒温恒容下求(a)平推流(b)全混流,求

，其中k 1.0(h1) k1 ,

0.5(h1),Vv0

1(h),CP0

C S0

C,A0

/l。C解:(a)

C k]0.368mol/lA0 1kC 1C 1 P k k

ekek

1

e0.5e1.0) 1 2(

2 1)=

=0.477mol/C CS (CA

C )1(0.3680.477)P

=0.155mol/lCCS CPS

0.477=0.155

=3.08(b)

v(C0

C )A

KCV1 AC CC A0 A0A 1k1vC V(k

1K= 1C kC

K k(1 1 )20 P 1 2kC

PkC C 1 A

1A0 P 1k∴ 2

1k1

1k2CA=0.5mol/lCCS CPS

C=2.0

P=0.333mol/l

CS=0.167mol/lCH k 6 6 1

HCl k CHCl53 6 4 25dCAk

dCPkC

kCdt 1 A

1 A 2 P反应速度 ；

，在恒温恒容下求等容积的两釜串联全混流反应器内进行这S一 反 应 时 , 求 目 的 产 物 P 的 选 择 性 P ， 其 中k 1.0(h1) k1 ,

0.5(h1),Vv0

1(h),CP0

C S0

C,A0

/l。解：等容积釜串联应有

1 2 1

1/20.5h对第二个全混流反应器作物料衡算V(C0

C )kA2 1

VA2 2C C A0A2 1k∴ 1

K)2= 1

K k1 1

k1

0.5V(C对于P:0

C )VA2 2

(kC1

kC )2 P21C 1C A0

KC1 A0P2 K∴ C 1

)2K2

K+

K2

)2 K2

k2

0.25A2 0.5)

=0.444mol/lC 0.5P2 0.5)20.25)

0.50.25)2+C∴S2=1-(0.444+0.391)=0.165mol/lCP2CS2

0.3910.165

=2.37醋酸甲酯的水解反应如下：CHCOOCH+HOCHCOOH+CHOH，CHCOOH3 3 2 3 3 3应速度与醋酸甲酯和醋酸的浓度积成正比。（） 50050mol/5400s70（5）（2） 如果反应改在连续搅拌釜中进行，A=0.8（3） 如果采用管式流动反应器，A=0.8解： A + B→C + D（1）dC

r kCCA A Cd C) dtA) A=

AkCA0 dt

)(CA0 A C

C A0

kC2)( C0A0 A AA0d 1

C ACC0 AkC dt A

kC t ln

A0 A0

A0

C C (1A

)(A

CC0A0

1CCA0

C0CA0

C0 ACA01 0.70.1k ln 1.106106m3/mol5000.10.10.7Cr 1.1061065002)( C0)0.2765(20.9

AAd(r)A

A A C A A0 d对A求导 A

0.2765(2A

0.9)

0.45A(rA

)max

8.364102mol/m3sC A0

C A0 A

C A0 A

8.037103s（2）

r rdd

kC2A0

(1A

)(A

C /C )dC0 AdC

A AA00 r

A AA00 kC2)(

/C )（3）对于PFR A A0 A A C0 A0 1

1

6.258103skC CA0 C

/C )0 1A0

C /C A C0 A0AAR 12.CA(kmol/m3h)2AS

2A

(kmol/m3h)RS10kmol/mA80%。反应在连续搅拌釜中进行时，ARR解：1）使用连续搅拌釜r r∵ A 1C C

2r2(r

)

2r)∴ A0C CR RCR

A A 1 2r11A C CA0 A

0.4C2A

10.2CAC CC A0 A

C A0 AR 10.2C∴

10.2(CA0

C )A0 A 0.8 C当A 时，有

5.71kmol/m3C (C A0

C )0.2C2A

1.15kmol/m3S A

2A RS RR C 1.15S C

4.965C

5.71 R R 0.714R C C C 100.8A0 A A0 AV恒定，停留时间与空时相等C C Rr R1

5.712