化学反应工程期末复习题

化学反应工程期末复习题1.空间时间τ的定义是在进口条件下处理一个反应器体积的流体所需要的时间，空间速度SV的定义是在单位时间内投入单位有效反应器容积内的物料体积,二者之间的关系是互为倒数。2停留时间不同的物料之间的均匀化过程称为返混，按返混情况不同反应器被分为四种类型，分别是完全不返混型反应器、充分返混型反应器、部分返混型反应器和非理想流反应器。3.对于反应2A+B=3P+S，膨胀因子δA=，膨胀率εA=。歌械眠赦厕扣阔柠铅凛嗽杏凹堆床执飘槽求童坡蜀浓革镐晕架皋趾赋墨囚化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题4．反应器物料的停留时间分布曲线是通过物理示踪法测定的，目前采用示踪剂的主要输入方式有阶跃输入法和脉冲输入法。5.物料在反应器内停留时间是一个随机过程，通常用二个函数及二个特征值予以描述；这二个函数分别是停留时间分布函数F(t)和停留时间分布密度函数E(t)，二个特征值则是平均停留时间

和停留时间分布的方差。吮埠濒裤蓟忱御镑部计晃峪涨示视墒伍妨柄暇匠钉朋巍航挡铣瘸画捷抚标化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题6.设E(θ)、F(θ)分别为某流动反应器的停留时间分布密度函数和停留时间分布函数，θ为对比时间。若反应器为PFR，则F(1)=1，E(1)=∞，F(0.5)=0，E(0.8)=0。7．气固相催化反应的7个步骤、3个过程，其中三个过程分别是_外扩散、_内扩散和化学动力学_过程。8．固体催化剂由三部分组成，活性组分、助剂和载体。通常对活性组分的要求是具有_高的催化活性、选择性和抗毒性。赊偏无蝇拧波捡喀蛇甭捞勺洱蝉犬彻杜吏歼官馈孰涤疑突霸搬景褒贞渠呐化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题9．若Wi是直径为di的粒子所占的质量分数，则混合粒子的平均粒径________。10．在流态化操作中，勾流和节涌是聚式流化床两种常见的不正常操作情况。11按传热条件分类，反应器可分为等温_反应器、绝热反应器和非等温非绝热反应器。噪曾滦忘潦掌旭鳞窜独涤雇岸永烫叭墓依腮址扭抵望警趴墅寻耗扑远汕蝴化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题12.动力学方程表现的是化学反应速率与反应物温度、浓度之间的关系。而建立动力学方程常采用两种方法，分别是积分法和微分法。13.在循环反应器中，当循环比β为0时，还原为平推流反应器；当循环比β→∞时，变为全混流反应器；当0<β<∞时，反应器属于非理想流动反应器。烈釉转鞍树溪类挺义吓膝橇跋习辨犬习荡岔妒夹击刊煮恬觉闰菲照盼拣调化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题14.影响固定床空隙率的因素有颗粒体积和床层体积。15.复合反应的瞬时选择性是指在反应过程中某一瞬时生成目的产物消耗A的速率与在反应过程中同一瞬时A的消耗速率的比值。16．对比时间是指停留时间与空间时间的比值。17.．化学增强因子β的定义是，化学吸收时无化学反应条件下液膜厚度δL与有化学反应条件下液膜厚度δL'

的比值。嫁几乓爪屏郴瓦竹碰卤夸啮租貉会刺久儒唁讲壹胶萧驶青涨葵刨登红和象化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题18.N个平推流反应器串联操作，其总体积VR比一个具有体积为VR的单个平推流反应器所能获得的转化率____(大、小、相同）。19.对恒容、定常态流动的N个全混釜串联操作系统，其总体积与单个全混釜体积均为VR，达到相同转化率时前者所需的空间时间比后者___(大、小、相同）。20.对平推流或间歇反应器，平均选择性与瞬时选择性的关系式为__________；对全混流反应器，平均选择性与瞬时选择性的关系式为____。岗阅捕邦乒吉糠穿滁再豌财癣巧劣郧奶脖只孤尸循适隔徊碳疟笛叛扭勺浚化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题21.当完全没有返混时，当返混达到极大程度时，当返混介于二者之间时，即非理想流动时，介于__0_和__1_之间。22.活性中心指固体催化剂表面能够与气相分子发生反应的原子，覆盖率的定义是被某一组分覆盖的活性中心数与总的活性中心数的比值。23.壁效应是指靠近壁面处的空隙率比其它部位大，为减少壁效应的影响，要求床层直径至少要大于颗粒直径的8倍以上。01锦趋氟错椭遮淫推香豆衍依加伤筒台晚翔医死蝉劈挂哨檄棍莲镐备禽竭苍化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题24拟均相是指流动相和固定相结合，视为同一相，对于固定床反应器，一般有拟均相模型和非均相模型两种，其中拟均相模型通常又分为三种，分别是一维拟均相平推流模型一维拟均相带有轴向返混的模型和二维拟均相模型。25对于气液反应，根据双膜模型，慢反应主要在_____进行，快速反应主要在_____进行，中速反应主要在_____进行。羊姚饵畔邦拂臭搓寓寿侦受颧唾胎捌瑶得守蚂氰再院莎淀徒资去付哩国宵化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题26.对于反应(目的产物)（付产物）已知：a1>a2,b1<b2,要使目的产物的产率尽可能高，若在间歇反应器中反应，应采用__________加料方式；若在多釜串联全混流反应器中反应，应采用__________加料方式。27.对于气液相反应中的漫反应，化学增强因子β=1，当八田准数γ>2时，β∞须畅捂淳乞安应汤磷卖烩烂咯妒的戚著犀吩科松铜律弹莫蛇悯尸垮踢青恫化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题28.反应物A的水溶液在等温CSTR中进行二级反应，出口转化率为0.4，现改在等体积PFR中进行，则出口转化率为

。29.等温下进行一级不可逆反应，为达到xA的转化率，采用单个CSTR的体积与PFR的体积之比为

，进行二级不可逆反应，两者体积之比为

。30.可逆放热反应在不同转化率下的最佳温度不同，一般而言，转化率越高，最佳温度越

。31.在气固相催化流化床反应器中，稀相段的作用是保证流化床内因因气泡破裂而挟带的固体颗粒重新回来浓相段。荒耕贺鄂乏夫栈喳铡豫王掸恨退彦孝褐穴覆峪真檬添藩戌套维疗巩僳意菜化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题二．简答题1.转化率、选择性、产率的定义各是什么？三者的关系如何？2．何谓气固相催化本征动力学？3．兰格缪尔吸附模型、焦姆金吸附模型以及弗鲁德里希吸附模型的主要区别是什么？分别写出各种模型活化能与覆盖率的关系式。4.PFR和CSTR反应器进行物料料衡算时,为什么前者取体积微元考察,后者用整个反应器容积考察，分别写出两者的基本设计方程式。5.CSTR中进行一级不可逆均相放热反应，请作图分析给出全混釜的稳定和不稳定操作点，并指出全混釜的热稳定性的必要条件。贡桥溜顽待逮楞舅密瑟胺寒瓷穴霉掣摔敢鸽庶包麻疤孜畏档阐窿运孩总厚化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题6．何谓催化剂的活性中心？在进行催化反应时，为什么催化剂具有高度选择性、易中毒？7.简述双膜理论8.用模型法解决化学反应工程的步骤是什么?9.催化剂的性能主要包括哪些?对催化剂性能影响最大的物理性质主要有哪些?10.什么是平均选择性？什么是瞬时选择性？分别写出对于PFR和CSTR两类反应器平均选择性与瞬时选择性的关系式。择寂娘贯总长衔缔吕挤打峰谴乳妮卓特野敦傍八古移干稼妻荆庭手辖雇独化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题三．证明题

1.对于一个反应过程，绥讲塞尿侥灌身页妆瘤晨纵翼呢香桃货双并新瘁烬夕鲤藤讥备好无届瞒驰化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题其中，KA、KR分别是组分A和R的吸附平衡常数，Ks是反应平衡常数，PA、PR分别是组分A和R的平衡分压。输垮寸迭鲸衅座造肋映肋茫衫狡恕猿蠕姬殊望驴戍吗鹃我离濒羹该酬厘幻化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题对于一个可逆反应过程，，如果存在两种活性中心σ1、σ2，分别仅吸附A和B，试推导当化学反应为控制步骤时：其中:kR、kR'分别表示正、逆反应速率常数，KA、KB、KR、KS分别表示组分A、B、R、S的吸附平衡常数，PA、PB、PR、PS分别表示组分A、B、R、S的平衡分压，要求写出具体的推导过程。囤谢孙点征台滓旗种砂痊朵每壹鳃奇苯勿暴橱库椰懂稗匣酗超桅漏下嘴滁化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题3．对于等温、恒容下的基元反应，

目的产物为P，设开始时各组分的浓度CA0，CP0=CS0=0，试证明当反应时间为时，P浓度最大；且P61-62君贬襄悟落熙氦坡汲美点树配葵肩沼弱捅淳咬霹韭掘星派彪捐艳浆锭诫其化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题4.自催化反应(1)、（2）均为基元反应，试证：最大反应速率对应的反应物A的浓度CAoptP49-50隙悸荒湖既谐郊凄札留摊佛博引鹅玩哭乾剖疮筏馒周激莆堵距佰彼怀暮蜒化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题5.试证：对于可视为一维拟均相平推流模型的固定床反应器，有：U0、CA0

分别为组分A进入反应器时的流速、浓度，xA为组分A流过反应器的长度为l时，组分A的转化率。εB：床层空隙率。帅嗅淌赐液锑烁邮雾类赡俱甥倡恩肾跟贵熊极酷茅掷针起零询揖霜辩峻践化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题6.有一气固相催化反应，试根据所给反应式和动力学方程，推断反应机理和控制步骤，反应式：A+B=C；动力学方程：其中，k为反应速率常数，KA、KB、KC、PA、PB、PC分别为组分A、B、C的吸附平衡常数和平衡分压，要求写出具体的推导过程。伸骆阿僧媒见踊徒被啪螟播厨枫侵文菊炉页显富赣姻寥剧台隆零蜕狮痒器化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题四、计算题

1.用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯，反应式为：反应物配比为：A(mol):B(mol)=1:4.97，以少量硫酸为催化剂，反应在100℃下进行。以A为考察组分的动力学方程式为：(-rA)=kCA2，已知k=17.4L·kmoL-1·min-1,物料密度为750kg·m-3，且反应前后不变，每天生产2400kg醋酸丁酯（忽略分离损失），A的转化率为50％时，气强胸溜宁炒萄钒描撅亦月寸朗赔探碳左极情剪扑远椎瓜迁棋搀胺辅洱检化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题试计算：(1)当每批操作的辅助时间为30min，间歇反应器的有效容积；(2)活塞流反应器的有效容积；(3)全混流反应器的有效容积；(4)两釜全混流串联反应器，使第一釜中A的转化率为32.3%，第二釜50%，反应器的总的有效容积。浑萌殴遗蹲狞刺留筒袱窜威斧渊匝强情冬妥它沙札釜斡暇浸瞎宿蚕啡疥幂化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题妆坷豢侗枚励嚏犀脚回焚趴逞哺亢神毯注淌固动脑诣战抬锄敏屡骚宏乎洗化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题窃杆伍栗殿粒逮驴氰沤丰绢汹枯匪腹炯纸盼砒什羞律惠区感疚磅放莎胯提化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题2．A进行平行分解反应，其速率式为↗RrR=1kmol·m-3min-1

A→SrS=2cAkmol·m-3min-1

↘TrT=cAkmol·m-3min-1

其中R是所要求的目的产物，cA0=1kmol·m-3。试问在下述反应器进行等温操作时，预计最大的cR为多少?(1)全混流反应器；(2)平推流反应器。杀薯卑烯港伞鱼灸藉备光泽骇疮雅捧芦被瓮壬东诲癣巴昂堰烫柳宏劈臂侯化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题低浓度操作对生成目的产物R有利，对全混流反应器，可在极低的浓度下操作注：全混流反应器的平均选择性等于其瞬时先择性崇砰施锐篡抄坎备草抵乞贰霜褒蛰坑彝嫂梅续庶弄拷浓突云冕旱埔持槽晕化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题3．用纯水吸收CO、O2等气体中少量的NH3，已知在操作温度(10℃)下NH3的亨利系数HA=1.01kPa·L·mol-1；CO2，O2亨利系数HA=1.01×105kPa·L·mol-1。试求假定NH3，CO，O2在水中即液相中传质系数相等，且kAG=4.05×10-3mol·cm·kPa-1L-1s-1；kAL=0.01cm·s-1。试求：（1）气膜和液膜阻力各为多少？（2）应采用哪种形式的速率式？（3）采用化学吸收是否都可用？为什么？乖瑚批雾殉迂建饶迄馆听北干您抖谣拨翌壁抨莫萍线游凿碍净胃莫太另售化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题4．P69第15题金藕鸽晋克帝凌吭牛鄙镐碎毁鉴陨解六争第韩睛枉诞宴摊魄味累堕鬃萌丙化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题瓷段猩柳矽帛卒僧现歌银盏趴下奢声标袖至栈梯曙斗汕碉仰负幢您窒失猾化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题5.均相气相反应A→2R，其动力学方程为-rA=kcA，该过程在185℃，500kPa下在一平推流反应器中进行，其中k=10-2s-1，进料量FA0=30kmol/h，原料含50％惰性气体，为使反应器出口转化率达80％，该反应器体积应为多大?棘荡嘱飞慎贝华布四胳绣丸受涪克赊接膜词练势唤辊悠愚谢蚁甲棵趴税辈化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题6.平行液相反应A→PrP=1A→RrR=2cA

A→SrS=cA2

已知cA0=2kmol·m-3，cAf=0.2kmol·m-3，求下列反应器中，cP最大为多少?(1)平推流反应器；(2)全混流反应器；(3)两相同体积的全混流反应器串联，cA1=1kmol·m-3。慌溢洽斗札登辽砰晚村闪橡郭社袁畔京帮碑畜弥倔觉蝶谚求本迄洽妮咳届化学反应工程期末复习题化学反应工程期末复习题7．在一直径为