化学反应工程第二阶段作业(答案)doc资料

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化学反应工程二,三章答案

第二章习题1.动力学方程的实验测定时，有采用循环反应器的，为什么?答：循环反应器行为与全混流反应器相同，可以得到反应速率的点数据，而且反应器进出口浓度差比较大，对分析精度要求不很高。

2.为什么可逆吸热反应宜选平推流反应器且在高温下操作，而可逆放热反应却不是?根据可逆放热反应的特点，试问选用何种类型反应器适宜?为什么?答：可逆吸热反应的反应速率与化学平衡都随温度的升高而升高，高温下操作对二者都有利。

可逆放热反应的化学平衡随温度的升高向反应物方向移动，对达到高转化率不利。

对此类反应，可选用多段绝热反应器或换热条件较好的管式反应器。

3.一级反应A→P，在一体积为V P的平推流反应器中进行，已知进料温度为150℃，活化能为84kJ·mol-1，如改用全混流反应器，其所需体积设为V m，则V m/V p应有何关系?当转化率为0.6时，如果使V m=V p，反应温度应如何变化?如反应级数分别为n=2，1/2，−1时，全混流反应器的体积将怎样改变？解：)1ln()1()exp()1ln()1()1(CSTR )1ln(11d 1)(d PFR )exp()(A A Ap mA A A pm A 0A AA0m A A00AA A00A A A0P A 0A A AAx x x RT ERT E x x k kx V V x k c x F V x kc x x kc r x F V c RTE k kc r x x ----=---=-=--=-=-=-==-⎰⎰)1ln()1()1ln()1( IF A A A A A P m m p x x x x x k k x V V T T A---=---==()()K07.43215.42302064.015.423876.234929.015.423876.23exp 6109.0637.115.42315.423314.884000exp 1)6.01ln(6.016.0exp 10.6and 1IF m m mmmmm m m P m P A Pm =-=--=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--===T T T T T T T TT T T T T R E x V V mnn n n kc x F V c V V cV V kc x F V n c V V kc x F V n c V V kc x F V n AfAf A0m 1Am1m 2A1m 1m 1AAA0m 2/1A 1m 2/1m 2/1A A A0m A1m 2m 2A A 0A m 1,1,2/11,2==⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==-=======---或4. 在体积V R =0.12m 3的全混流反应器中，进行反应S R B A 21+−−←−→−+kk，式中k 1=7m 3kmol -1min -1，k 2=3m 3kmol -1min -1，两种物料以等体积加入反应器中，一种含2.8kmolA ·m -3，另一种含1.6kmolA ·m -3。

李绍芬版反应工程第二版完整答案

1 绪论1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），反应后甲醇的转化率达72%，甲醛的收率为69.2%。

试计算（1）（1）反应的选择性；（2）（2）反应器出口气体的组成。

解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为：（2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），当进入反应器的总原料量为100mol时，则反应器的进料组成为设甲醇的转化率为X A，甲醛的收率为Y P，根据（1.3）和（1.5）式可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A、n P和n c分别为：n A=n A0(1-X A)=7.672 moln P=n A0Y P=18.96 moln C=n A0(X A-Y P)=0.7672 mol结合上述反应的化学计量式，水（n W）、氧气（n O）和氮气（n N）的摩尔数分别为：n W=n W0+n P+2n C=38.30 moln O=n O0-1/2n P-3/2n C=0.8788 moln N=n N0=43.28 mol所以，反应器出口气体组成为：1. 1.2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其主副反应如下：由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇，为了提高原料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷却，可凝组份变为液体即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空，大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。

下图是生产流程示意图原料气 Bkg/h 粗甲醇 Akmol/h100kmol 放空气体原料气和冷凝分离后的气体组成如下：（mol ）组分原料气冷凝分离后的气体 CO26.8215.49H268.2569.78CO2 1.460.82CH40.55 3.62N2 2.9210.29粗甲醇的组成为CH3OH 89.15%,(CH3)2O 3.55%,C3H9OH 1.10%,H2O 6.20%,均为重量百分率。

化学反应工程第二版习题解答

化学反应工程第二版习题解答目录第一章练习1第二章练习15第三章练习32第四章练习39第五章练习52第六章练习57第七章练习65第八章练习72《化学反应工程》第二版习题解答第一章练习1化学反应式和化学计量式有什么相同点和不同点？化学反应式中的化学计量系数和化学计量方程式中的化学计量系数之间的关系是什么？答：化学反应式中计量系数恒为正值，化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同，符号相反，对于产物二者相同。

2什么是基本反应？基本反应动力学方程中的活化能和反应级数是什么意思？何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?答：如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化为产物，则该反应为基本反应。

基本反应符合质量作用定律。

基本反应活化能是指1摩尔活化分子的平均能量高于普通分子的平均能量。

基本反应的反应级数是反应的反应分子数。

所有不符合质量作用定律的反应都是非基本反应。

非元素反应的活化能没有明确的物理意义，它只决定了反应速率对温度的敏感性。

非元素反应的反应级数是一个经验值，它决定了反应速率对反应物浓度的敏感性。

三若将反应速率写成?ra??dca，有什么条件?dt答：化学反应的进行不引起物系体积的变化，即恒容。

4为什么用间歇式反应器实验测定均相液相反应过程的动力学方程？答：在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系，而这种关系仅是动力学方程的直接积分，与反应器大小和投料量无关。

5.现有的基本反应过程如下。

请写下每种成分的形成速率和浓度之间的关系。

(1)a+2b?ca+c?d(2)a+2b?cb+c?dc+d→e（3） 2a+2b？C1化学反应工程第二版的问题解决a+c?d解2ra？？k1cacb？k2cc？k3cacc？k4cd2rb？？2k1cacb？2k2cc（1）rc?kcc?k2cc?k3cacc?k4cdrd?k3cacc?k4cd2ra??k1cacb?k2cc21ab(2)2rb??2k1cacb?2k2cc?k3cbcc?k4cdrc?kcc?k2cc?k3cbcc?k4cd?k5cccd?k6cerd?k3cbcc?k4c d?k5cccd?k6ce22ra??2k1cacb?2k2cc?k3cacc?k4cd22rb??2k1cacb?2k2cc21ab(3)rc?kcc?k2cc?k3cacc?k4cdrd?k3cacc?k4cd221ab六气相基元反应a+2b→2p在30℃和常压下的反应速率常数kc=2.65×104m6kmol-2s-1。

化学反应工程第二阶段作业(答案)

第1题下列参数中，_______能够判断出转化率的大小。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P44第2题对于在多个CSTR进行的一级反应，Damk？hler准数为_______，则串联所需的反应器个数越多。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P46第3题下列属于均相反应的是_______。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P3第4题下列属于非均相反应的是_______。

您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P3第5题对于间歇反应器中进行的液相等温反应，初始反应物浓度分别为0.1 mol/L和0.5 mol/L时，反应1小时以后转化率均达到50%，则该反应的级数为___ __。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P24第6题您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P55第7题您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P55第8题您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P49第9题全混流连续操作反应器，反应器内温度、浓度处处均匀一致，故所有物料粒子在反应器内的停留时间相同。

您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P25第10题理想连续流动模型是指平推流模型和全混流模型。

您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P24第11题均相反应器的型式主要为釜式、管式、塔式、固定床和流化床。

您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P4第12题膨胀率为每转化1 mol A造成反应体系内物料的改变量。

您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P12第13题基元反应的分子数只能是整数，不可能是小数。

(0751)《化学反应工程》网上作业题及答案

[0751]《化学反应工程》第一次作业[论述题]计算题反应A → B为n级不可逆反应。

已知在300K时要使A的转化率达到20% 需12.6分钟，而在340K时达到同样的转化率仅需3.20分钟，求该反应的活化能E。

参考答案：E=29.06kJ/mol，详细计算过程见附件1253762549155.doc[论述题]简述全混流模型的基本特征。

参考答案：全混流模型，亦称理想混合模型或连续搅拌糟式反应器模型，是一种返混程度为无穷大的理想化流动模型。

它假定反应物料以稳定流量流人反应器，在反应器中，刚进人反应器的新鲜物料与存留在反应器中的物料瞬间达到完全混合。

反应器中所有空间位置的物料参数都是均匀的，而且等于反应器出口处的物料性质，即反应器内物料浓度和温度均匀，与出口处物料浓度和温度相等。

物料质点在反应器中的停留时间参差不齐，有的很短，有的很长，形成一个停留时间分布。

搅拌十分强烈的连续搅拌槽式反应器中的流体流动可视为全混流。

[填空题]1. 化学反应工程中的"三传一反”中的三传是指。

2．气―固相催化反应的内扩散模数（Thiele模数）Φ=(V p/S p)(k v/D eff)1/2，它是表征内扩散影响的重要参数，数值平方的大小反映了与之比。

3.对于反应aA+bB-->pP+sS，则rP =__ ___(-rA)。

4. 平行反应A-->P（主），A-->S（副）均为一级不可逆反应，若E主>E副，选择性Sp与_______无关，仅是_______的函数。

5. 平推流反应器内返混为_______。

6. 全混流反应器t=0时,E（t）=_______。

7. 阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。

参考答案：1.传质、传热、动量传递2．表面反应速率、内扩散速率3．p/a4．浓度温度5．零6．1/t m7． F(t)曲线第二次作业[论述题]计算题乙烯直接水合制乙醇可视为对乙烯的一级不可逆反应，在300℃，7.09Mpa下，k=0.09s-1，D eff=7.04�10-4cm2/s,采用直径与高均为5mm的圆柱形催化剂，求内扩散有效因子。

化学反应工程第二版课后答案.word

化学反应工程第二版答第一章习题1化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量方程中的计量系数有何关系?答：化学反应式中计量系数恒为正值，化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同，符号相反，对于产物二者相同。

2 何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?答：如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物，该反应是基元反应。

基元反应符合质量作用定律。

基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。

基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。

一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。

非基元反应的活化能没有明确的物理意义，仅决定了反应速率对温度的敏感程度。

非基元反应的反应级数是经验数值，决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。

3若将反应速率写成tc rd d AA -=-，有什么条件? 答：化学反应的进行不引起物系体积的变化，即恒容。

4 为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?答：在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系，而这种关系仅是动力学方程的直接积分，与反应器大小和投料量无关。

5 现有如下基元反应过程，请写出各组分生成速率与浓度之间关系。

(1)A+2B ↔C A+C ↔ D (2)A+2B ↔C B+C ↔D C+D →E(3)2A+2B ↔CA+C ↔D 解(1)D4C A 3D D 4C A 3C 22BA 1C C22B A 1B D 4C A 3C 22B A 1A 22c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=(2)E6D C 5D 4C B 3D E 6D C 5D 4C B 3C 22BA 1C D4C B 3C 22B A 1B C22B A 1A 22c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r +--=+-+--=+-+-=+-=(3)D4C A 3D D 4C A 3C 22B2A 1C C22B 2A 1B D 4C A 3C 22B 2A 1A 2222c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=6 气相基元反应A+2B →2P 在30℃和常压下的反应速率常数k c =2.65×104m 6kmol -2s -1。

《化学反应工程》第2阶段在线作业

《化学反应工程》第2阶段在线作业一、单项选择题答题要求:每题只有一个正确的选项。

1(5.0分)5.0关于催化剂，下述认识不正确的是（）。

A)催化剂最重要的三种性质是活性、选择性和稳定性B)催化剂之所以能够加快反应速率是因为它可以降低反应的活化能C)催化剂不仅能够改变反应速率也可以改变反应的平衡参考答案：C2(5.0分)5.0对于轴向分散模型，选择不同的边界条件，计算公式和结果都有所不同，这说明（）。

A)边界条件是人为设定的，是为了便于有关公式的推导B)边界条件可以自由选取C)边界条件不同，计算公式和计算结果不同，说明边界条件不同，直接影响到反应器内的流动和反应参考答案：C3(5.0分)5.0对于幂数型反应速率方程，下述正确的是（）。

A)速率常数k的大小与温度无关，只与反应物的浓度有关B)反应级数的大小反映了反应速率对于反应物浓度的依赖关系C)反应速率常数不仅与温度有关也与反应物浓度有关参考答案：B4(5.0分)5.0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（）。

理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是一样的，都是反应器内温度和组成处处相同B)理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是不一样的，虽然都是反应器内温度和组成处处相同，但前者随着时间的变化温度和组成可能都发生变化，而后者则不随时间变化参考答案：B5(5.0分)5.0对于化学反应的认识，下面正确的是（）。

A)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B)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C)反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布参考答案：C6(5.0分)5.0对于瞬时收率和总收率，下列正确的说法是( )。

A)对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等B)对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等C)对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率没关系参考答案：B7(5.0分)5.0对于一个气固相催化反应，减小外扩散和内扩散影响的措施正确的是（）。

化学反应工程第二版课后答案.word - 副本

化学反应工程第二版答第一章习题1何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?答：如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物，该反应是基元反应。

基元反应符合质量作用定律。

基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。

基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。

一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。

非基元反应的活化能没有明确的物理意义，仅决定了反应速率对温度的敏感程度。

非基元反应的反应级数是经验数值，决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。

2为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?答：在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系，而这种关系仅是动力学方程的直接积分，与反应器大小和投料量无关。

2.平行液相反应A→P r P=1A→R r R=2c AA→S r S=c A2已知c A0=2kmol·m-3，c Af=0.2kmol·m-3，求下列反应器中，c P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，c A1=1 kmol·m-3。

解3-A0Af A 2A Af 0A p P AP AfA0p 2A 2A A S R P P P m kmol 5.02112.011)1(1)1(1d )1(1)(d 1PFR For )1(1211A0AfA Af⋅=+-+=+-+=+=-=-=+=++=++=⎰⎰c c c c c c S c c S c c S c c c r r r r S c c c c3-22Af Af A0Af A0p P m kmol 25.1)2.01(1)2.02()1(1)()(CSTRFor ⋅=+-=+-=-=c c c c c S c 3-22P2Af A1P1A1A0P m kmol 81.056.025.0)2.01(1)2.01()11(1)12()()(Series in CSTR For two ⋅=+=+-++-=-+-=S c c S c c c3. A 进行平行分解反应，其速率式为 ↗R r R =1 kmol ·m -3min -1A →S r S =2c A kmol ·m -3min -1↘T r T =c A kmol ·m -3min -1其中R 是所要求的目的产物，c A0=1kmol ·m -3。

化学反应工程习题(word版)第二章均相反应动力学

第二章均相反应动力学1. 均相反应是指___________________________________。

（参与反应的物质均处于同一相）2. aA + bBpP + sS 对于反应，则=P r _______)(A r -。

（a p）3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。

（00K KK K n n n -=χ）4.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、非等分子反应） 5. 化学反应速率式为βαBA C AC C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =_______P K 。

（)()(βα+RT ）6. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用逸度表示的速率常数f K ，则C K =_______f K 。

（nRT )(）7. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用气体摩尔分率表示的速率常数y K ，则C K =_______y K。

（np RT ⎪⎪⎭⎫⎝⎛）8.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，他的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于_______。

（拟平衡常态） 9.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反应都处于_______。

（拟定常态）10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。

（反应速率）11. 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。

（初始速率法）12.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。

（主反应、副反应）13.平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与_______无关，仅是_______的函数。

《化学反应工程》第一至第六章作业答案

第一章1. Fogler 《化学反应工程》（英文版）Page 31，P1-11B.解：摩尔衡算：0Vj j j j dN F F r dV dt-+=⎰C ：the corn steep liquor ；R ：RNA ；P ：penicillin.假设细胞为全混釜反应器，C 完全反应，R 不排出反应器，P 全部排出反应器在非稳态操作条件的摩尔平衡：（质量平衡类似，将各量表示成以质量为基准就行）0C F =，0CdN dt=，00C C F r V += 00R F =，0R F =，R R dN r V dt=0P F =，0CdN dt=，0P P F r V -+=2. Fogler 《化学反应工程》（英文版）Page 33，P1-15B.解：由题目给出的条件可知，对于A B →的反应F A0=5 mol/h ，v 0=10 L/h ，C A0=0.5 mol/L对于CSTR ：摩尔衡算：0A AAF F V r -=- 动力学：（1）A r k -=（2）A A r kC -=（3）2A A r kC -=摩尔流率与浓度关系：000A A F C v =0A A A F C v C v ==浓度为变量的摩尔衡算方程：00000A A A AA AC v C v C C V v r r --==--当消耗99%的组分A 时，00.01A A C C =，代入上式可得：000000.010.99A A A A AC C C V v v r r -==--代入动力学：（1）00000.990.99A A A C C V v v r k==- 代入数据得到：V=99 L （2）000000000.990.990.9999(0.01)A A A A A A C C C v V v v v r kC k C k====- 代入数据得到：V=2750 L （3）000000022000.990.990.999900(0.01)A A A A A A A C C C v V v v v r kC k C kC ====- 代入数据得到：V=66000 L对于PFR ：摩尔衡算：AA dF r dV= 动力学：（1）A r k -=（2）A A r kC -=（3）2A A r kC -=摩尔流率与浓度关系：000A A F C v =0A A A F C v C v ==浓度为变量的摩尔衡算方程：0()A A d C v r dV= 0AAdC dV v r = 00AA C AC AdC V v r =⎰代入动力学：（1）000000000000.99()(0.01)AA A A C C A AA A A A A C C A v v v dC dC V v v C C C C C r k k k k ===-=-=-⎰⎰ 代入数据得到：V=99 L （2）00000000ln ln ln1000.01AA C A A AC A A A v C v C v dC V v kC k C k C k ====-⎰代入数据得到：V=127.9 L （3）000020001111()()0.01AA C A C AA A A A v v dC V v kC k C C k C C ==-=--⎰ 代入数据得到：V=660 L 对于BR ：摩尔衡算：AA dN r V dt= 动力学：（1）A r k -=（2）A A r kC -=（3）2A A r kC -=浓度为变量的摩尔衡算方程：AA C A A C dC dt r =⎰代入动力学：（1）000.001A A C C t k-=代入数据得到：t=9.99h （2）001ln0.001A A C t k C =代入数据得到：t=19.2h （3）00111()0.001A A t k C C =- 代入数据得到：t=666h3. Fogler 《化学反应工程》（中文版）Page 23，P1-12C.解：由题目条件可知，反应A B C →+，在恒体积、等温、完全混合的间歇釜中进行，且V=20 L ，N A0=20 mol ，C A0=N A0/V=1 mol/L （1）摩尔衡算：AA dN r V dt= 动力学：A A r kC -=物质量与浓度的关系：A A N C V =浓度为变量的摩尔衡算方程：()A A d C V r V dt= A A dC V r V dt=AA dC dt r =0AA C AC AdC t r =⎰代入动力学：001ln AA C A A C A A C dC t kC k C ==-⎰代入数据得：t=7.99 min（2）摩尔衡算：AA dN r V dt= 动力学：2A A r kC -=物质量与浓度的关系：A A N C V = 浓度为变量的摩尔衡算方程：()A A d C V r V dt= A A dC V r V dt=AA dC dt r =0AA C AC AdC t r =⎰代入动力学：020111()AA C A C AA A dC t kC k C C ==--⎰ 代入数据得：t=9.5 min（3）假设反应气体为理想气体：状态方程：PV NRT =00208.31440033256000.02N RT P Pa Pa V ⨯⨯=== 408.31440066512000.02t t N RT P Pa Pa V ⨯⨯===第二章1. 在一个恒体积的间歇反应器中进行液相等温不可逆反应：A B →若反应为二级、一级、零级均相反应，分别求出转化率由0至0.9所需时间与转化率由0.9至0.99所需时间之比。

《化学反应工程》(第五版)第二、第三章部分课后习题答案

2-13 乙烯直接水合制乙醇可视为对乙烯的一级不可逆反应， 300 7.09M 在300 ℃ 、7.09MPa下，k=0.09s-1,Deff=7.04 10-4cm2/s，采用直 =7.04×10 5 径与高均为5mm的圆柱形催化剂，求内扩散有效因子。解：由已知条件：
T = 300 + 273.15 K = 573.15 K ; P = 7.09 MPa; kVC = 0.09 s −1 ; Deff = 7.04 × 10 − 4 cm 2 / s
P
∗ C4 H 8
⇒P
∗ C4 H 8
=
PC4 H6 PH 2 KP
−5
ka = ，并令ka = k，可得： kd
rC4 H8＝
k pC4 H8－pC4 H6 pH 2 / K p）（
1＋bC4 H（pC4 H6 pH 2 / K p）＋bC4 H6 pC4 H6 8
（1）C为控制步骤
n
rC4 H6＝kdθC4 H6 − ka pC4 H6 (1 − ∑θi ) − − − 1
2-12 用空气在常压下烧去催化剂上的积碳，催化剂颗粒直径为 e 1molO 5nm 5nm，颗粒有效导热系数λe=0.35J/(m.s.K),每燃烧1molO2放出 5.4 760 热量5.4 108J，燃烧温度760 ,时，氧在催化剂颗粒内的有效 5.4×10 760℃, 5 10 扩散系数为5×10-7cm2/s /s。试估计定态下，催化剂颗粒表面与中心的最大温差。解：由已知条件：
θ 0.50 1 = DNH 3e = × = 2.54 × 10−4 cm 2 / s δ 2.5 787.32
2-11 求下述情况下，催化剂孔道中的CO的有效扩散系数。已知气体混合物中各组分的摩尔分数：yH2O=0.50 yCO=0.1 =0.50， =0.1， 400 0.709MPa yCO2=0.06 yN2=0.24; =0.06， =0.24;温度400 400℃，压力0.709MPa 0.709MPa。催化剂平均 10nm 0.50 2.06 直径10nm 10nm，孔隙率0.50 0.50，曲折因子2.06 2.06。解： d = 2ra = 10 nm = 10 −9 m ⇒ ra = 5 × 10 −9 m = 5 × 10 −7 cm

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第1题
下列参数中，_______能够判断出转化率的大小。

您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P44
第2题
对于在多个CSTR进行的一级反应，Damk？hler准数为_______，则串联所需的反应器个数越多。

您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P46
第3题
下列属于均相反应的是_______。

您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P3
第4题
下列属于非均相反应的是_______。

您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P3
第5题
对于间歇反应器中进行的液相等温反应，初始反应物浓度分别为0.1 mol/L和0.5 mol/L时，反应1小时以后转化率均达到50%，则该反应的级数为___ __。

您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P24
第6题
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P55
第7题
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P55
第8题
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P49
第9题全混流连续操作反应器，反应器内温度、浓度处处均匀一致，故所有物料粒子在反应器内的停留时间相同。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P25
第10题理想连续流动模型是指平推流模型和全混流模型。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P24
第11题均相反应器的型式主要为釜式、管式、塔式、固定床和流化床。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P4
第12题膨胀率为每转化1 mol A造成反应体系内物料的改变量。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P12
第13题基元反应的分子数只能是整数，不可能是小数。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P15
第14题根据阿伦尼乌斯定律，活化能越大，反应对温度越不敏感。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P14
第15题反应级数仅仅是一个经验值，可以取任何数值。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P14
第16题指前因子理论上与温度有关，但与指数项相比其随温度的变化可以忽略，活化能的取值永远都是正的。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P14
第17题某反应速率常数的单位为mol /( m3.hr)，该反应为二级级反应。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P14
第18题平推流反应器串联，串联的级数越多，越接近与全混流。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P31
第19题全混流反应器并联，串联的级数越多，越接近于平推流。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P31
第20题对于一级不可逆反应，在给定的处理量，在某平推流反应器和全混流反应器组成的串联式反应器中进行反应，其反应转化率会受到两个反应器排列顺序的影响。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P31
第21题相同条件下，平推流反应器中反应物浓度CA低于全混流反应器浓度
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第四章
第22题相同条件下，全混釜反应器串联操作反应速度加快，可以提高原料处理量。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第四章
第23题对于零级反应，使用相同体积的CSTR和PFR得到的最终转化率均相同。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第四章
第24题对于一个串联反应，目的产物是中间产物，适宜的反应器是全混流反应器。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第四章
第25题对于吸热反应体系，不论如何改变实验操作条件（如进料温度或进料摩尔流率等），都不可能观察到多态现象。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第八章
第26题复合反应中，反应物的转化率愈高，目的产物获得愈多。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第七章
第27题对于目的产物瞬时收率随着反应物浓度增大单调上升的平行反应，全混流反应器更利于目的产物的生成。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P83
第28题对于目的产物瞬时收率随着反应物浓度增大单调下降的平行反应全混流反应器更利于目的产物的生成。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P83
第29题对于平行反应，提高反应物浓度，有利于级数高的反应，降低反应物浓度有利于级数低的反应。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P84
第30题一个PFR反应器等同于∞个小的CSTR反应器串联。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P26
第31题 PFR反应器的特点是有返混。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P26
第32题在生产颗粒半径为R的球形催化剂时，如果Thiele模数比较大，可仅将活性组分负载于颗粒内部靠近中心处（类似鸡蛋的蛋黄部分），以减少生产成本，而对催化剂的性能影响不大。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P148
第33题改善孔结构可以径降低非均相催化反应中内扩散的影响。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第十章
第34题在消除催化剂外扩散影响的实验中，在500℃时已经消除了外扩散影响，如果反应改在400℃下进行，且其它条件不变，则400℃时外扩散影响也不存在。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P140
第35题气固非均相催化反应过程可分解为七个步骤，速率控制步骤是指速率最快
的一步。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P140
第36题减小催化剂粒径可以降低非均相催化反应中内扩散的影响。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第十章
第37题提高反应温度可以降低非均相催化反应中内扩散的影响。

您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第十章
第38题增大催化剂孔可以径降低非均相催化反应中内扩散的影响。

您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第十章
第39题
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》第三章
第40题
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：《化学反应工程简明教程》P12
作业总得分：20.0
作业总批注：。