广州大学化学反应工程试卷(含答案)

院、系领导审批并签名B卷广州大学2023-2023学年第一学期考试卷课程化学反响工程考试形式〔闭卷，考试〕学院化学化工系化工专业化学工程与工艺班级2023级学号姓名题次一二三四五六七八九十总分评卷人分数20201545评分一填空题〔每空1分，共20分〕1.半衰期是指所需的时间，对于反响，反响速率为，CA0=3kmol/m3，那么该反响的半衰期是。2.某活化的Al2O3催化剂，采用汞-氦法测定孔体积。催化剂的质量为，被样品置换的氦气体积为40cm3，置换汞的体积为82cm3，那么催化剂的颗粒体积Vp=cm3/g催化剂，催化剂的孔体积Vg=cm3/g催化剂，颗粒密度=g/cm3催化剂，催化剂空隙率εp为。3.当分子管径d0小于分子的平均自由程λ〔d0〕,此时扩散为，扩散的阻力主要来自，扩散系数与有关。〔选择“压力〞或“温度〞〕。4．气液反响用来判别反响快慢的程度。对于气液瞬间反响，液相主体中反响物A的浓度CAL＝，反响主要在上进行，宜采用反响器。5.T-x图中，多段绝热床反响器段间间接冷却时，冷却线为；用原料气直接冷激时，冷却线为。多段绝热床每段出口温度位于之间。6.对于气-固相流化床，流体通过床层可视为，流化床催化剂颗粒内外扩散，宏观动力学与本征动力学。7.连续釜式反响器中发生一级不可逆放热反响，存在三个定态点，其中仅一个稳态的定态点，该点的数学特点为。二选择题〔每题2分，共20分〕题号12345678910答案1.反响器中发生反响，反响器中，那么反响的膨胀因子=，膨胀率=。，，，，2.对于反响，以下描述正确的选项是。A.A的消耗速率B.A的消耗速率C.A的消耗速率D.3.由以下图推测反响的级数为。A.1B.0C.0.5D.24.反响体系有A，B，C三种组分，以下图表示的间歇反响器中这三种组分浓度随时间变化曲线，判断反响的类型为。A.平行反响B.并列反响C.单一反响D.连串反响5.采用下述两种反响器进行等温、恒容二级不可逆反响：〔1〕体积为VR的一个活塞流反响器；〔2〕两个体积为R的活塞流反响器串联。在相同条件下，两种反响器能到达的出口转化率。A.无法判断B.前者大于后者C.相同D.前者小于后者6.下面的T-X图中，AB是平衡曲线，那么确定图中所标明的各点中，等温线AM上点速率最大。A.A点B.D点O.B点D.M点7.下面可以作为停留时间分布密度函数E〔t〕。A.B.C.D.8.对于转化率与反响速率存在极大值的动力学关系，采用型式的反响器可能使得所需反响体积最小。A．全混流B．活塞流C．活塞流后串接一个全混流D．全混流后串接一个活塞流9.一级连串反响，在全混流釜式反响器中，当k1≠k2，目的产物R最大浓度对应的时间topt＝。A.B.C.D.10．在流化床反响器中，流体通过床层时根本可视为，催化剂颗粒在床内运动接近。A．全混流，全混流B．平推流，平推流C．全混流，平推流D．平推流，全混流三简答与分析题〔共15分〕1.试分析积分反响器和微分反响的优缺点。〔5分〕2.对于平行反响，，其中L为目的产物，其动力学方程分别为：，，为使L的选择性最大，如果在连续流动反响器中进行，分析并确定以下图中哪种操作方式最好，应该如何确定温度？〔10分〕四推导及计算题〔共45分〕1.〔10分〕在CuZnAl催化剂上发生可逆反响，，A、B、R和D均能被催化剂吸附，推导出外表反响为控制步骤时的速率方程。2.〔10分〕在平推流反响器中进行以下液相反响反响开始时A和B的浓度分别等于和，目的产物为P，试计算:反响时间为3h时A的转化率。〔5分〕求目的产物p浓度为多少。〔5分〕3.〔12分〕有一自催化液相反响，其速率方程为，在373K温度下，速率常数，，每小时处理1000mol原料，其中A占80%〔mol〕，其余为P。当A的最终转化率为90%。为使所需反响体积最小，采用何种型式的反响器组合好，并计算所需的反响器总体积。4.〔13分〕某一流动反响器的停留时间分布密度函数如下：求：(1)求平均停留时间及方差；〔4分〕(2)进行一级不可逆反响，反响速率常数为1min-1，CA0，采用多釜串联模型计算反响器出口转化率；〔4分〕(3)假设反响物料为宏观流体，其它条件均与上述相同，计算反响器出口转化率。〔5分〕。广州大学2023-2023学年第一学期考试卷B卷答案一填空题〔每空1分，共20分〕1.转化率从0变为50%，0.067h2.0.808，0.414，1.238，0.5133.努森扩散，气体分子与孔壁的碰撞，温度4.膜内转换系数〔八田准数〕，0，界面或者气膜，填料塔5.平行线，斜线，最正确温度与平衡温度6.平推流，可以忽略，相等7.二选择题〔每题2分，共20分〕题号12345678910答案BDDACDADBD三简答与分析题〔共15分〕1.答：积分反响器结构简单，实验方便，转化率较高，对取样和分析要求不高，能全面考察反响的全过程，对于热效应大的反响，反响器难以处于恒温条件，数据处理较繁琐。〔2.5分〕微分反响器可直接求出反响速率，催化剂用量少，转化率低，易实现等温，但分析精度要求较高，配料较复杂，床层较薄，容易产生沟流，影响实验的准确度。〔2.5分〕2.答：〔3分〕要提高L的选择性，那么应该保持较高的A浓度，较低的B浓度〔3分〕。因此选择〔3〕进料方式〔2分〕。反响温度控制在低温下操作〔2分〕。四推导及计算题〔共45分〕1.解：由于常数的选取不同，表达式的形式有差异，得分主要看推导步骤。2.解：(1)

积分得：即：〔2〕，反响时间t=3h，代入式〔2〕求出组分A的浓度。

所以：，转化率(3)方法1：式〔1〕除以式〔3〕有

所以由上式可知：CA=0时，P的浓度CP最大，即：方法2：利用选择率求出P的浓度，由上式可知：C