化学反应工程试卷及答案教学内容

.化学反响工程试卷及答案一、填空题〔251〕1．化学反响工程学不仅争论化学反响速率与反响条件之间的关系，即 ，而且着重争论传递过程对 争论不同类型反响器的特点及其与化学反响结果之间的关系。2．反响器按型式来分类可以分为管式反响器、 和 。3．对于反响A2B3C4D，反响物A的消耗速率表达式为 ；反响产物C的生成速率表达式为： 。器设计计算所涉及的根底方程式就是动力学方程式、和 。5．间歇釜反响器中进展如下反响：

对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 和孔体积分布。复合反响包括三个根本反响类型，即并列反响、平行反响和 。在停留时间一样的物料之间的均匀化过程，称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。对于反响级数n0的反响，为了降低反响器容积，应选用 器为宜；对于反响级数n0的反响，为了降低反响器容积，应选用反响器为宜。固定床催化反响器主要缺点是 ， 。有效因子物理意义 。多段绝热式反响器是筒体内放置几次搁板，搁板上放置 与层之间设置气体的 装置。二、选择题〔202〕对于可逆放热反响，为提高反响速率应 ( )。A11A1A．提高压力 B．降低压力 C．提高温度 D．降低温度AP (1)A11A1A．提高压力 B．降低压力 C．提高温度 D．降低温度AS (2)rA

kCn2 A

E2 2．对于反响aAbBrRsS，则rr

(rA

( )。在C 和反响时间保持不变下降低反响温度釜液中CaAo a

/CES 1

r

r

a D.a与E的相对大小为 ；在温度和反响时间保持不变下，增高反响浓a2

b r r度，釜液中Cp

/C增大，说明反响级数n、nS 1

的相对大小为 。

非等分子反响2NOH2

N HO2 2

的膨胀因子

等于〔 〕NO.…………….…………………订………装…….全混流反响器稳定的定常态操作点的判据为 、 。

A. 1/2 B. –1 C. –1/2 D. 2平推流反响器停留时间分布的无因次方差2为〔 〕A. 0.5 B. 2 C. 0 D. 1N时，多釜串联全混反响器组的操作就相当于()。A．多釜串联反响器 B.平推流反响器C.全混流反响器 D.无法确定 等温一级不行逆液相反响，承受以下三种方案进展：V2，(3)二个等体积全混流反响器串联，总容积为V3。上述三种状况反响温度、物料处理量及转化率均一样，则容积比较为()A．V1<V2<V3 B．V1=V2<V3C．V2<V1<V3 D．V2<V1=V3 于自身重量时，颗粒受力处于平衡状态，故颗粒将在床层内作上下、左右、前后的剧烈运动，这时整个床层称为()。A．流化态B．流化床C．固定床D．移动床８.对于气液相反响来说，慢反响是指化学反响将在液相主体内发生的，而快反响过程是指反响仅发生在液膜区()。A．液相主体，气相主体B．气相主体，液相主体C．液相主体，液膜区 D．液膜区，液相主体焦姆金吸附模型认为一般吸附活化能随掩盖率的增加而，脱附活化能随掩盖率的增加而()。增大、减小B．减小、增大C．增大、增大D．减小、减小F(t)表述含义正确的选项是()。表示流过系统的物料中停留时间小于t的流体粒子所占的分率

tttdt之间的流体粒子所占的分率表示流过系统的物料中停留时间为t的流体粒子所占的分率三、名词解释〔123〕抱负置换反响器:体积当量直径：气液相反响过程：浓相段:四、简答题〔126〕简述反响速率方程的推导过程〔步骤〕。简述流化床反响器的特点。111210310〕

AP目的产物rp

kcA在555K及0.3MPaAP

AS目的产物rS

kc2A中含A30%〔摩尔分数〕，其余为惰性物料，加料流量为6.3mols1，动力学方程

其中k1

1h1，k2

1.5m3kmol1h1，cA0

5kmolm3，cP0

c 0，体积流率S0式为rA

0.27c

molm3s195％转化率，试求：A

为5m3h1，求转化率为90%时：全混流反响器出口目的产物Ｐ的浓度及所需全混流反响器的体积。在一总长为4m的填充床中，气体以2500kgm2h1的质量流率通过床层。床3mm0.45，气体密度为2.9kgm3，其粘度为1.8105kgm1s1。求床层的压降。

答案一、填空题〔251〕化学反响动力学、宏观化学反响速率。槽式反响器〔釜式反响器〕和塔式反响器〔先后可以互换〕r 1dnA、r 1dn 。CA V dt C V dt物料衡算方程式、热量衡算方程式〔先后可以互换〕E1

E、n2

n。2dQdt

aSg

(TS

T)gQ

Q

dQr gdQr g dT dTdQ比外表积、孔体积连串反响或串联反响简洁混合、返混全混流、平推流〔或者说更换催化剂麻烦前后都行)催化剂内实际反响速率

(根本点答对就给全分，依据答题状况酌情给分)四、问答题〔126〕简述反响速率方程的推导过程答：①假定反响机理，即确定反响所经受的步骤；②确定速率掌握步骤，该步骤13．

催化剂内无浓度差时的反响速率

假设为化学反响，则写出化学平衡式；④利用所列平衡式与

IV催化剂、冷却〔或加热〕IV题号答案二、选择题〔202题号答案12345678910CACCBBBCAA三、名词解释〔123〕〔平推流反响器〕是指通过反响器的物料沿同一方向以一样速度向前流淌，向活塞一样在反响器中向前平推，故又称为活塞流或平推流反响器。直径度时，颗粒在气流作用下悬浮于床层中，所形成的流固混合物称为浓相段。

程中各种外表浓度变换为气相组分分压的函数，即得所求的反响速率方程。〔1.56〕。(根本点答对就给全分，依据答题状况酌情给分)2.简述流化床反响器的特点。颗粒猛烈搅动和混合，整个床层处于等温状态，可在最正确温度点操作；传热强度高，适于强吸热或放热反响过程；(3)颗粒比较细小，有效系数高，可削减催化剂用量；压降恒定，不易受异物堵塞；返混较严峻，不适于高转化率过程；为避开沟流、偏流等，对设备精度要求较高。〔16〕。(根本点答对就给全分，依据答题状况酌情给分)五、计算题〔31111210310〕1．在555K及0.3MPaAP中含A30%〔摩尔分数〕，其余为惰性物料，加料流量为6.3mols1，动力学方程式为r 0.27cmolm3s1为了到达95％转化率，试求：

ar p P S S 1A

2分A A P P

kc kc2所需空速为多少?反响器容积大小?解

A 1A 2 A 1510.〕1510.1.5510.]257.11分

1分Pc AA0 RTP

0.30.31038.314555

1.75103molm3

Sc (cS

c )0.571(50.5)2.57kmolm32分6.31038.314555.15V

0.0969m3s1

P p A0 c c

5(50.5)0 300

V V(

A)

25.7(m3)3分cA0

095x

0.95 x

1 ln

11.10s

R 0 -r 10.51.50.52A0 r 0 1xA

0.27

10.95

在一总长为4m的填充床中，气体以2500kgm2h1的质量流率通过床层。床S 111.1010.09s1VV V0.096911.101.075m3R 0标准空速为：

3mm0.45，气体密度为2.9kgm3，其粘度为1.8105kgm1s1。求床层的压降。T p 273.150.3 解V0 0T p

0.0969

555.150.1013

2500S VNO

0 V 1.075R

Re

du m g

3103

3600

210……3

AP目的产物r kcp 1A

m

1g

1.8105

10.45150 u2

1AS目的产物r kc2

p

1.75 m

B L3分S 2 A

Rem

d 3S B其中k

1h1，k 1.5m3kmol1h1