化学反应工程第1阶段练习题

江南大学现代远程教育第一阶段练习题考试科目:《化学反应工程》第0章至第二章（总分100分）学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、分批式操作的间歇反应器非生产性时间t0不包括下列哪一项（）。A.加料时间B.反应时间C.物料冷却时间2、反应A+B→C，已知k=0.45mol∙L-1∙s-1，则反应级数n=()。A.0B.lC.23、按反应器型式来分类，管式反应器，一般长径比：（）A.大于20B.大于304、建立数学模型，依照物理模型和相关的已知原理，写出描述物理模型的数学方程及其（）和边界条件。A.初始条件B.临界条件C.相关条件5、反应持续时间tr简称为反应时间，用于（）反应器。A.PFRB.CSTRC.BR6、反应压力通常可由反应物系的组成和温度通过（）方程来确定，不是独立变量。A.动力学B.数学C.状态7、发生在（）不同的物料之间的均匀化过程，称之为返混。A.停留时间B.反应时间C.空间时间8、单一不可逆反应过程，确定反应器型式不但要考虑反应的级数，而且要考虑过程要求进行的程度，即转化率的高低；级数越高，要求的转化率也高，连续操作应采用（）反应器。A.PFRB.CSTRC.BR9、对连串反应来说，在BR反应器中为达到最优产物浓度，操作时应考虑最佳（）。A.反应时间B.反应物浓度C.操作顺序10、对全混流反应器，其瞬时选择性与平均选择性（）A.相近B.相等C.需按实际计算二、判断题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、一个实验室中实现良好的化学反应，在工业上也能很好进行。（）2、从化学反应工程的角度看，反应级数反映了反应物浓度对反应速率影响的敏感程度。（）3、非理想流动反应器的物料返混程度最大。（）4、理想置换反应器在垂直于流动方向上的同一截面，不同径向位置的流体特性（组成、温度等）具有一定的分布。（）5、CSTR反应器的出口组成与反应器内的物料组成不应该相同的。（）6、可逆吸热反应的速率对温度来说具有最佳反应温度。（）7、反应器的形式会影响化学反应动力学特性。（）8、间歇反应器与全混流反应器在结构上大体相同，但从返混的角度上看却是完全相同的。（）9、有些气相反应反应，反应前后摩尔数不同，在系统压力不变的情况下，反应会引起系统物流体积发生变化，物流体积的改变必然带来反应物浓度的变化，从而引起反应速率的变化。（）10、将反应动力学特性和反应器中流动、传递特征结合起来，建立数学模型，利用计算机进行模拟计算，得到过程数据，以便对反应器进行优化设计和过程优化控制。（）三、简答题(本题共5小题，每小题8分，共40分)1、化学反应工程学主要包括以下哪几方面的内容？2、间歇反应器有哪些特点？3、平行反应的平均选择性如何定义的？4、循环反应器的基本假设是什么？5、可逆吸热反应操作方式及选择反应器如何选择？四、计算题(本题共1小题，共10分)液相一级不可逆分解反应A→B+C于常温下在一个2m3全混流反应器（CSTR，MFR，连续搅拌槽式反应器）中等温进行。进口反应物浓度为1kmol·m-3，体积流量为1m3hr五、计算题（本题共1小题，共10分）A进行平行分解反应，其速率式为↗RrR=1kmol·m-3min-1A→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。附：参考答案：一、单项选择题：（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、B2、A3、C4、A5、C6、C7、A8、A9、A10、B二、判断题：（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、×2、√3、×4、×5、×6、×7、×8、×9、√10、√三、简答题：（本题共5小题，每小题8分，共40分）1、答：(1)化学反应动力学特性的研究；(2)流动、传递过程对反应的影响；(3)反应器设计计算、过程分析及最佳化。2、答：（1）由于剧烈搅拌、混合，反应器内有效空间中各位置的物料温度、浓度都相同；（2）由于一次加料，一次出料，反应过程中没有加料、出料，所有物料在反应器中停留时间相同，不存在不同停留时间物料的混合，即无返混现象；（3）出料组成与反应器内物料的最终组成相同；（4）为间歇操作，有辅助生产时间。一个生产周期应包括反应时间、加料时间、出料时间、清洗时间、加热（或冷却）时间等。3、答：平均选择性：式中(ΔnA)P、(ΔnP)为生成目的产物P消耗的A量和生成目的产物P的量。4、答：循环反应器的基本假设：①反应器内为理想活塞流流动；②管线内不发生化学反应；③整个体系处于定常态操作。5、答：可逆吸热反应，首先研究随着反应的进行，即随着转化率的变化，反应速率的变化趋势。随着反应进行，反应速率是下降的，为使反应器体积最小，应选用平推流反应器。温度对反应速率的影响：在一定转化率下，可逆吸热反应的速率总是随着温度的升高而增加，同时，从化学平衡角度考虑，因是吸热反应，升高温度，平衡转化率也