陈甘棠版-化学反应工程-第三章习题
陈甘棠版化学反应工程第三章习题
1、分批式操作的完全混合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D. 清洗釜所用时间2、在间歇反应器中进行等温二级反应A →B，当slmolCrAA⋅=-/01.02时，求反应至所需时间t为多少秒.A. 8500B. 8900C. 9000D. 99003、在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为。
A. 空时τB. 反应时间tC. 停留时间tD. 平均停留时间4、空间时间的定义是（）A 停留时间与非生产时间的和B 实际反应时间与真实停留时间的和C 反应器有效容积与入口体积流率的比值D 反应物微元在反应器内经历的时间5、返混的定义是（）A 不同空间位置的粒子的混合B 不同停留时间的粒子的混合C 参与不同反应的粒子的混合D 不同反应器内粒子的混合6、反应器的类型不同，则( )也将有不同。
A．反应动力学B．传递特性C．反应的相态D．反应的可逆性7、平推流反应器中诸参数不随（）而变A 反应物的组成B 反应器的轴向位置C 反应器的空间时间D反应器的径向位置8、等温一级不可逆液相反应，采用下列三种方案进行：(1)一个间歇反应釜，容积V1(仅考虑反应时间所需)，(2)一个平推流反应器，容积V2，(3)二个等体积全混流反应器串联，总容积为V3。
上述三种情况反应温度、物料处理量及转化率均相同，则容积比较为( )A．V1<V2<V3 B．V1=V2<V3C．V2<V1<V3 D．V2<V1=V39、对反应级数大于零的单一反应，对同一转化率，其反应级数越小，全混流反应器与平推流反应器的体积比（）。
A 不变B 变大C 变小D 不好说10、等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应若保持相同的转化率x A，调节反应温度使k2/k1降低，则P的收率将( )A.增大B．减小C．不变D．先增后减11、全混流反应器进行放热反应时，要使反应器操作在稳定定常态，则必须满足条件( )A (dQ r/dt)>(dQ g/dt)B (dQ r/dt)<(dQ g/dt)C (dQ r/dt)=(dQ g/dt)D 二者没有关系12、全混流反应器中有个稳定的定常态操作点。
化学反应工程(第三版)陈甘棠主编_第三章_均相等温反应器
1
y2i1 2
1
y2i yn
式中， x x2 x1 称为积分步长。n是分区数，一般取偶数。 n
计算方法：（1）计算 xi xi1 x 处的函数值 yi
（2）将函数值代入Simpson公式计算积分值。
本题取 n = 4 ，步长 Δx = 0.8÷4 = 0.2，计算过程列于下表
代入Simpson公式得
1/ 2
cA0
xA
dxA
0
0.2c1A/02
1 1
xA xA
1/
2
5 65.650.5
0.8 0
1 1
xA xA
dxA
用 Simpson 法则求积分 Simpson 公式 对函数 y = f（x），积分
I x2 f (x)dx x1 0
可表示为
n
x
2
n 1 2
I
3
y0 4
量
（2）空时与空速
空时
V v0
反应器容积 反应器入口处物料的体
积流量
空速
SV
v0 V
1
FA0 cA0V
讨论：
（1）间歇反应器 t t ，不存在空时概念。
（2）连续操作反应器
恒容过程
t t
非恒容过程
t t
（3）连续操作的反应器出口处，每个微元内反应物的转化率不同。实 际测量的转化率只是所有微元转化率的平均值。 （4）流体微元内部反应仅取决于反应的动力学特性，而整个流体的反 应结果不仅与动力学特性有关，还与流动特性有关。
上式称为反应器的设计方程，代入动力学方程积分就可算出 t。 若动力学方程复杂，可采用数值积分或图解积分。
(rA )V
化学反应工程习题集
化学反应工程习题集一、 填空题(1) 停留时间分布函数的定义 ；停留时间分布密度函数的定义 。
(2) 气体分子在固体催化剂微孔中扩散的主要形式有 ，当 ，AB Ae D D ≈，当 时，kA Ae D D ≈。
(3) 平推流反应器的特点为 。
(4) 等温下进行一级不可逆反应，为达到x A 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 。
(5) 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 。
(6) 连续流动反应器中的返混是指 ，对平行反应系统，n 主〉n 副 时，返混是使 ，n 主〈n 副 时，返混是使 。
(7) 连续过程反应速度)/(g s mol dWdN A ⋅-、)/(3cm s mol dV dN R A ⋅-、)/(2cm s mol dsdN A ⋅-（内表面）之间的关系为 。
(8) 当分子扩散的平均自由程大于催化剂微孔直径时，分子在微孔中的扩散为 ，其扩散系数与压力的关系为 ，与温度的关系为 。
(9) 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 。
(10)等温下进行一级不可逆反应，为达到x A 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 。
σ=0.98，反应器可视(11)从反应器停留时间分布测定中求得无因次方差，2θσ=0.02，则该反应器可视为。
又若求得无因次方差，2θ为。
(12)对一级不可逆反应，采用多级全混流反应器串联时，要保证总的反应体积最小，必需的条件是。
(13)等温等容间歇反应器中进行下面的两个平行反应均为一级不可逆反应，其中A2为目的产物，主反应的活化能大于副反应的活能，则：A1→ A2，A1→A3温度升高，反应的选择率，目的产物的收率相应。
(14)二、可逆反应2A B+C 于等温PFR中进行，原料流量V=10m3/h，反应物A初始浓度c A0=5 kmol/m3, B和C初始浓度均为零，已知反应的动力学方程可表示为：r B=k1c A2—k2c A c B k1=7.5 m3/(kmol·h)，k2=0.5 m3/(kmol·h) 若B的最终浓度是其平衡浓度的98%，问: 需要多大的反应器体积？若在CSTR中进行同样的反应，则反应器体积又为多少？三、有一不可逆一级串联反应 A k1 P k2 S，k1=0.15min-1,k2=0.05 min-1，进料流量为0.5m3/min，c A0≠0，c P 0= c S 0=0。
化学反应工程作业习题三PPT课件
CC
C A0
X 1 0.0375X
1.5 X CD C A0 1 0.0175X
I
FI 0 I FA0
0
4.48FA0
4.48 CI C A0 1 0.0375X
yA0 0.15, yB0 0.85 0.21 0.1785, yI 0 0.85 0.79 0.6715
B 1.19, C D 0, I 4.48 , 0.25 , yA0 0.0375
• （1）反应A→B
低温不可逆： rA kAC A 高温下：可逆
rA k AC A k A' CB 平衡常数
Kc
kA
k
' A
C Be C Ae
(相当于 rA 0)
P3-10B
• （2）反应A +2B →2D
低温不可逆：
rA
1
kAC A2CB
高温下：可逆
rA
1
kAC A2CB
k A' C D
反应
FA0 X 5 4 FA0 X FA0 X 3 2 FA0 X
出料
出料浓度
FA0 (1 X)
C A C A0 (1 X )
FA0 (1.19 - 1.25X)
FA0 X 3 2 FA0 X
CB C A0 (1.19 1.25 X ) CC C A0 X
C D 1.5C A0 X
p p0
萘浓度：C A
0.008529(1 X ) 1 0.0175X
p p0
体积流率：v
v0(1 0.0175X )
p0 p
P3-11B(3)如果反应对氧气一级，对萘二级， kN=0.01mol2/(L2·s)对（1）（2）写出速率方程
化学反应工程习题与答案
化学反应工程习题与答案各章节的有关知识点选择填空1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。
（化学反应的工程问题）2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以_______作为研究对象，又以_______为研究对象的学科体系。
（化学反应、工程问题）3. _______是化学反应工程的基础。
（三传一反）4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
（分批式操作、连续式操作、半分批式）5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。
（传质、传热、动量传递）6. 不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称_______。
（数学模型）7. 在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。
（累积量=输入量-输出量）8.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_______。
（D）A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学9.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。
（A）A. 能量传递B. 质量传递C. 热量传递D. 动量传递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rP _______( rA)。
（pa）K3.着眼反应组分K的转化率的定义式为_______。
（）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 rA KCCACB，用浓度表示的速率常数为KC，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数KP，则KC=_______KP。
（(RT)( ) nK0 nKnK0）6. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为KC，用逸度表示的速率常数（(RT)） nKf，则KC=_______Kf。
《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案
《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案第二章均相反应动力学基础2－4三级气相反应2NO+O22NO2，在30℃及1kgf/cm2下反应，已知反应速率常数2kC=2.65×104L2/(mol2 s)，若以rA=kppApB表示，反应速率常数kp应为何值？解：原速率方程rA=dcA2cB=2.65×104cAdt由气体状态方程有cA=代入式（1）2－5考虑反应A课所以kp=2.65×104×(0.08477×303) 3=1.564后当压力单位为kgf/cm2时，R=0.08477，T=303K。
答p p 2rA=2.65×10 A B =2.65×104(RT) 3pApBRT RTp表示的动力学方程。
解：.因，wwnAp=A，微分得RTVdaw案24网pAp，cB=BRTRT3P，其动力学方程为( rA)=dnAn=kA。
试推导：在恒容下以总压VdtVδA=3 1=21dnA1dpA=VdtRTdt代入原动力学方程整理得wdpA=kpAdt设初始原料为纯A，yA0=1，总量为n0=nA0。
反应过程中总摩尔数根据膨胀因子定义δA=n n0nA0 nA若侵犯了您的版权利益，敬请来信通知我们！Y http://.cn.co（1）mol/[L s (kgf/cm2) 3]m（1）则nA=nA01(n n0)δA1(P P0)δA（2）恒容下上式可转换为pA=P0所以将式（2）和式（3）代入式（1）整理得2－6在700℃及3kgf/cm2恒压下发生下列反应：C4H10发生变化，试求下列各项的变化速率。
（1）乙烯分压；（2）H2的物质的量，mol；（3）丁烷的摩尔分数。
解：P=3kgf/cm2，（1）课MC4H10=58，（2）w.krC2H4=2( rC4H10)=2×2.4=4.8kgf/(cm2 s)PC4H10=PyC4H101 dpC4H10= P dt2.4-1==0.8 s 3w（3）nC4H10=nyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10)yC4H10dnH2dtdnH2dt=hdaw后n0=nC4H10,0=δC4H10rC4H10=反应开始时，系统中含C4H*****kg，当反应完成50%时，丁烷分压以2.4kgf/(cm2 s)的速率dyC4H10dt答1rCH=2.4224wdnC4H10dt案116×1000=2000mol582+1 1==21网dyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10) dt=2000×(1+2×1×0.5)×0.8=3200 mol/s若侵犯了您的版权利益，敬请来信通知我们！Y http://.cno2C2H4+H2，dP=k[(δA+1)P0 P]=k(3P0 P)dtm（3）dpA1dP= dtδAdt2－9反应APS，( r1)=k1cA , ( r2)=k2cp，已知t=0时，cA=cA0 ，cp0=cS0=0, k1/k2=0.2。
化学反应工程 陈甘棠 第三版 课后答案
A nA0 pA0 nA pA
P 0 0 3nA0 nA 3 pA0 pA
p总 pA0 3 pA0 2 pA
解 由 cA-cB=42.4 可知反应应按下列方式 A+B→产物进行 设为二级反应
dcA 1 c c kcA cB 积分得： kt ln A B0 dt cA0 cB0 cA0cB
以
1 c ln A 对 t 作图若为直线，则假设正确。 cA0 cB0 cB
t
116.8 319.8 490.2 913.8 1188
由 cA0-cB0=42.4 整理得数据如下：
4
y
线性回归：
0.026
1 c ln A cA0 cB0 cB
0.013 2
0.014 9
0.016 9
0.021 6
-3
13
解
t=285-283=2s
反应前后体积不变的不可逆反应，已经反应掉的部分不会对反应产生任何 影响。反应过程中的任意时刻都可以作为初始时刻和终了时刻。 14 在间歇搅拌槽式反应器中，用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯，反应式为： 2 SO 4 CH3COOH C4 H9OH H CH3COOC4 H9 H 2O A B R S 反应物配比为：A(mol):B(mol)=1:4.97，反应在 100℃下进行。A 转化率达 50％需要时间为 24.6min，辅助生产时间为 30min，每天生产 2400kg 醋酸 -3 丁酯（忽略分离损失） ，计算反应器体积。混合物密度为 750kg·m ，反应 器装填系数为 0.75。 解
t t1 2
pA 0.5 pA0
1 0.51n 1n pA 0 t1 2 k p n 1 pA0 t1 2 ln pA0 ln t1 2 0.1360 265 5.580 186
化学反应工程 第三章习题答案
3-1 在反应体积为31m 的间歇操作釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H该反应对环氧丙烷为一级，反应温度下的速率常数为0.981-h，原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/3m ，环氧丙烷的最终转化率为90%。
若辅助时间为0.65h ，一天24h 连续生产，试求丙二醇的日产量为多少？ 解 32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H( A ) ( B ) 一级反应h x k C C k t Af Af A 35.29.011ln 98.0111ln 1ln 10=-=-==h m h m t t V v /31)65.035.2(13300=+=+=丙二醇日产量=Af A x C v 0024=天/12.159.01.23124kmol =⨯⨯⨯kmol k /g 76M B=丙二醇日产量天/kg 2.111492.11576Q =⨯= 3-2一个含有A 和B 液体)/0.04molc /10.0c (B00L L mol A ==、 以体积流量2L/min 流入容积V R =10L 的全混流反应器，物料在最佳的条件下进行反应A →2B+C 。
已知由反应器流出的物料中含有A 、B 和C ，L mol c Af /04.0=。
试求：在反应器内条件下，A 、B 和C 的反应速率？解 空时min 5min/2100===L Lv V R τmin5/)04.01.0(00L mol C C r r C C AfA Af AfAfA -=-==-ττmin /012.0∙=L molmin)/(024.02∙==L mol r r Af Bfmin)/(012.0∙==L mol r r Af Cf3-3 一个液相反应： A+B →R+S其中，min)/(71∙=mol L k ，min)/(32∙=mol L k 。
化学反应工程陈甘棠答案
化学反应工程陈甘棠答案【篇一：反应工程第五章习题答案】xt>5.1乙炔与氯化氢在hgcl2-活性炭催化剂上合成氯乙烯的反应c2h2?hcl?c2h3cl (a)(b) (c)其动力学方程式可有如下种种形式：(1) r??(papb?pc/k)/(1?kapa?kbpb?kcpc) (2)r??kakbpapb/(1?kbpb?kcpc)(1?kapa) (3)r??kapapb/(1?kapa?kbpb)(4) r??kbpapb/(1?kbpb?kcpc)2试说明各式所代表的反应机理和控制步骤。
解：（1） a???a?b???b?a??b??c??? （控制步骤） c??c??（2） a??1?a?1b??2?b?2a?1?b?2?c?2??1（控制步骤） c?1?c??1（3）a???a?b???b?a??b?c?? （控制步骤）（4） b???b?a?b??c? （控制步骤） c??c??5.2 在pd-al2o3催化剂上用乙烯合成醋酸乙烯的反应为c2h4?ch3cooh?12实验测得的初速率数据如下[功刀等，化工志，71，2007（1968）.] 115℃, pacoh?200mmhg，po?92mmhg。
2pc2h4(mmhg)r0?10(mol/hr?g催化剂)570 100 195 247 315 4653.94.4 6.0 6.6 7.255.4注：1mmhg=133.322pa如反应机理设想为acoh???acoh?c2h4???c2h4?acoh?c2h4?hc2h4oac???o2?2??2o?hc2h4oac??o??c2h3oac??h2o? (控制步骤)c2h3oac??c2h3oac??h2o? ?h2o+?试写出反应速率并检验上述部分数据能与之符合否。
解：c2h4?ch3cooh?12o2?ch2cooc2h3?h2o（a）（b）（c）（e）（f） ?a?kapa?v?b?kbpb?v?c?v?f?kfpf?v ?d?ks1kakbpapb?v ?e?kep?ev?v??k2?k3par?ks2?d?c??k1pa(k2?k3pa)2r0??pa(k2?k3pa)2pc2h4(mmhg)70 100 195 247 315 465r0?10(mol/hr?g催化剂)53.94.4 6.0 6.6 7.255.41.3410?31.51 1.80 1.932.08 2.93pa作图，基本上为一直线。
中级无机化学唐宗薰版课后习题第三章答案
第3章习题1 请解释为什么在大多数情况下固体间的反应都很慢？怎样才能加快反应速率?答：固相反应是复相反应，反应主要在界面间进行，反应速率由离子的相间扩散所决定，并且固体物质接触面积相对较小，混合不均匀，碰撞几率小，因而大多数情况下反应很慢。
通过充分破碎和研磨，或通过各种化学途径制备粒度细、比表面大、表面活性高的反应物原料，或提高反应温度等均可加快反应速率。
2 化学转移反应适合提纯具有什么特点的金属？你能举例说明吗?答：化学转移反应适合提纯熔点高，在高温下难以挥发的金属。
如金属钛的提纯。
钛的熔点高达1 933±10 K，沸点是3 560 K，高温下难挥发，但钛和碘在低温下能够形成TiI4，在高温下TiI4又容易分解，所以可以采用化学转移反应提纯钛。
3 低温合成适用哪类物质的合成？常用的制冷浴有哪些?答：用于低温合成的化合物主要是一些易挥发的化合物，例如，C3O2、CNCl、HCN、PH3、(CN)2、稀有气体化合物等。
常用的制冷浴有冰盐共熔体系、干冰浴和液氮。
4 高温合成包括哪些类型?答：高温合成主要包括以下类型：高温下的固相合成反应；高温下的固－气合成反应；高温下的化学转移反应；高温熔炼和合金制备；高温下的相变合成；高温熔盐电解；等离子体激光、聚焦等作用下的超高温合成；高温下的单晶生长和区域熔融提纯等。
5 彩色三基色稀土荧光粉是如何制备的？分别举例予以说明。
答：彩色电视机的显像屏是由红、蓝、绿(三基色)三种颜色的荧光粉组成的。
红粉Y2O2S : Eu的制备方法用稀HNO3或稀HCl溶解质量比为1 : (0.062～0.07)的Y2O3和Eu2O3的混合稀土氧化物，用去离子水稀释到每1 mL含Y2O3大约10 mg，再用稀氨水调节pH值到2～3，并加热到80 ℃。
慢慢加入过量的草酸溶液，直至沉淀完毕，使沉淀静置几小时后抽滤，水洗至中性。
其反应过程如下：Y2O3＋ Eu2O3＋H＋—→Y3＋＋ Eu3＋＋H2OY3＋＋ Eu3＋＋H2C2O4—→ (Y, Eu)2(C2O4)3·xH2O将草酸钇铕(Y, Eu)2(C2O4)3·xH2O于120 ℃下烘干脱水，再于800～1 000 ℃下灼烧1 h，便得到制备红粉的原料(Y, Eu)2O3：(Y, Eu)2(C2O4)3·xH2O —→ (Y, Eu)2O3＋CO2↑＋ CO↑＋ xH2O↑然后，将质量比为100 : 30 : 30 : 5的(Y, Eu)2O3: S : Na2CO3: K3PO4(作助熔剂)混磨均匀，装入石英管中压紧，覆盖适量的硫磺及次料，加盖盖严，于1 150～1 250 ℃下恒温1～2 h，高温出炉，冷至室温。
《化学反应工程》第三章课后习题答案详解
t2 4 0 .61 1 0 .3 5l0n 5 7 5 (1 0 .0 9 .9)9 9 5 .8(h 1 )
分析：等当量配料，随转化率提高，反应时间迅速增长； 若采用过量组分配料，随转化率提高，反应时间增长放慢。
习题3-2解答
已：知 A B CD ; C A0C B00.0m 2 /o Ll
k5.6L/(m m in )o;lrAkC AC B5.6CA 2
根据 ：t xAf
kCA0(1xAf)
当VR 1m3和23时： (反应时间与反应体积无关）
t
0.95
16.964(min)
5.60.02(10.95)
习题3-3解答
解： （1）PFR k ln 1
(1 xAfp)
（2）CSTR k xAfc
1 14.35; (1xA1)
xA1
1 1 0.81 5.35
(xA2 0.81) (1xA2)2
4.35;
5 .1 6 9 .7 x A 2 4 .3x A 2 5 2 0
xA2 0.88
（4）两个0.25m3的PFR 串联
VR V0
CA0
dx xA1
A
0 kCA21
CA0
xA2 xA1
dxA kCA22
3
5k CA0
3 51 7.41 067.1 41 03 4.3 5
4 .3 5 9 .7 x A 1 4 .3x A 2 5 1 0 ; xA1 0.62
x(1A2x0A2.6)224.35 4 .9 7 9 .7 x A 2 4 .3x A 2 5 2 0
xA2 0.80
（2）一个0.25m3的CSTR，后接一个0.25m3的PFR
使用的陈甘棠第三版第三章
dx A dt
t n A0
xA
0
dx A rA V
3-5
间歇反应器计算的通式
表达了在一定操作条件下为达到所要求转化 率需要的时间
反应时间图示
恒容条件下（间歇反应器的多数情况）
t c A0
xA
0
dx A rA
or
dc A t c A 0 r A
cA 0
dC A rA
[rA]-1
t/cA0 xA0 xAf x
t
CAf
CA0
CA
t C A0
XA
0
XA dX A dX A ln（1 - X A） C A0 0 rA kC A0 1 X A） （ k
ln （1 0.7) 1.31h 0.92
2、每批次实际操作时间 实际操作时间=反应时间 t + 辅助时间 t′ 辅助时间包括加料、调温、缷料和清洗等时间。
装料系数为0.75，则反应器体积 1.63 VR 2.17 m 3 0.75
VR v0 t总 171 9.5h 1630L 1.63m
3
4、间歇釜式反应器的工程放大及操作优化
（1）工程放大 由题可得一个重要的结论：反应物达到一定 的转化率所需的反应时间，只取决于过程的反 应速率或动力学因素，与反应器的大小无关。 反应器的大小是由反应物料的处理量决定的。 由此可见，上述计算反应时间的表达式，既 适用于小型设备又可用于大型设备，只要保证 相同的反应条件和装臵的合理放大，即可达到 同样的反应效果
x A 0.9 xA 1 1 0.9 t 19 h kc A0 1 x A 1.97 0.004 1 0.9
化学反应工程第四版陈甘棠答案
化学反应工程第四版陈甘棠答案1、碱性最强的生物碱是（）[单选题] *A季铵碱类(正确答案)B哌啶类C吡啶类D吡咯类2、E易酶解苷类成分关于亲水性有机溶剂，说法正确的有（）*A极性大(正确答案)B极性小C水不相溶D与水部分相溶3、与明胶反应生成沉淀的成分是（）[单选题] *A强心苷B皂苷C有机酸D鞣质(正确答案)4、苯丙素类化合物的生物合成途径是（）[单选题] *A醋酸-丙二酸途径B丙二酸途径C莽草酸途径(正确答案)D氨基酸途径5、组成缩合鞣质的基本单元是（）[单选题] *A黄烷-3-醇(正确答案)B酚羟基C环戊烷D哌啶环6、可沉淀具有羧基或邻二酚羟基成分的沉淀法是（）[单选题] * A溶剂沉淀法B醋酸铅沉淀法(正确答案)C酸碱沉淀法D水提醇沉法7、极性最大的溶剂是（）[单选题] *A酸乙酯(正确答案)B苯C乙醚D氯仿8、下列化合物中，酸性最强的是（）[单选题] *A芦荟大黄素B大黄酚C大黄素甲醚D大黄酸(正确答案)9、关于肿节风，说法正确的有（多选）（）*A别名：接骨金粟兰、九节茶等(正确答案)B功能主治抗菌消炎凉血清热解毒(正确答案)C肿节风为白色针晶(正确答案)D不易溶于甲醇，乙醇10、中药丹参中的主要有效成分属于（）[单选题] * A苯醌类B萘醌类C蒽醌类D菲醌类(正确答案)11、下列含香豆素类成分的中药是（多选）（）*A秦皮(正确答案)B甘草C补骨脂(正确答案)D五味子12、E连续回流提取法(正确答案)从中药中水提取液中萃取偏于亲水性的成分的溶剂是（）[单选题] *A正丁醇(正确答案)B乙醇C乙醚D三氯甲烷13、羟基蒽醌类化合物中，大黄素型和茜草素型主要区别于（）[单选题] *A羟基位置B羟基数目C羟基在不同苯环上的分布(正确答案)D羟基数目14、有机溶剂提取液的浓缩采用的装置是（）[单选题] *A分馏装置B回流装置C蒸馏装置(正确答案)D索氏提取器15、萜类化合物在化学结构上的明显区别是（）[单选题] *A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同16、淀粉含量多的药材提取时不宜用（）[单选题] *A浸渍法B渗漉法C煎煮法(正确答案)D回流提取法17、当一种溶剂无法结晶时，常常使用混合溶剂，下列不是常用的混合溶剂是（）[单选题] *A甲醇-水B乙酸-水C乙醚-丙酮D石油醚-水(正确答案)18、在分配色谱中，属于反相色谱的是（）[单选题] * A固定相的极性大于流动相B固定相的极性小于流动相(正确答案)C固定相的极性等于流动相D以上都不是19、七叶内酯的结构类型为（）[单选题] *A简单香豆素(正确答案)B简单木脂素C呋喃香豆素D异香豆素20、下列不能作为极性吸附剂的是（）[单选题] *A活性炭(正确答案)B氧化铝C硅胶D氧化镁21、下列哪个中药中含有机酸（）[单选题] *A金银花(正确答案)B大黄C黄芩D乌头22、能提取出中药中的大部分亲水性成分和绝大部分亲脂性成分的溶剂是（）[单选题]* A乙醚B乙醇(正确答案)C水D苯23、下列应用最广的经典提取方法是（）[单选题] *A水蒸气蒸馏法B溶剂提取法(正确答案)C超临界流体萃取法D超声提取法24、在结晶溶剂的选择过程中首先要遵循的是（）[单选题] *A成分的纯度(正确答案)B相似相容原理C冷却热饱和原理D以上都不对25、即有一定亲水性，又能与水分层的是（）[单选题] *A正丁醇B乙酸乙酯C二者均是(正确答案)D二者均非26、能溶于水的生物碱是（）[单选题] *A莨菪碱B小檗碱(正确答案)C长春新碱D长春碱27、以黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素为指标成分进行定性鉴别的中药是（）[单选题] * A葛根B黄芩(正确答案)C槐花D陈皮28、属于二萜的化合物是（）[单选题] *A龙脑B月桂烯C薄荷醇D穿心莲内酯(正确答案)29、碱水提取芦丁时，若PH过高会使（）[单选题] *A产品质量降低B产品收率降低(正确答案)C苷键水解断裂D内酯环开环30、具有暖脾胃、散风寒、通血脉作用的是（）[单选题] * A穿心莲内酯B青蒿素C莪术醇D桂皮醛(正确答案)。
化学反应工程陈甘棠第三章课件
产物P的浓度随时间如何变化？
2019/10/29
操作中的反应放热速率：
Q V R H r r A kcA V R H r
v 0 c A 0 1 e k t H r
与设计方程联立，用龙格库塔法求解
对于绝热操作：U0
积分：
2019/10/29
ddT tcH vrcA0ddA xt
t 0 ,T T 0 ,xAxA 0
TT 0 c H vrcA 0xAxA 0
3 反应容积的计算
V RQ 0tt0
t ：反应时间 t 0 ：辅助时间
ata0t0
cR2
aFddcRt
0
dcR dt
t
cR a0t0
aF
a
——生产费用最小所必须满足的条件
2019/10/29
用图解法求解 cR
N
a0t0 aF a
B
0
t
t
2019/10/29
第二节 半间歇式釜式反应器
以二级不可逆反应为例
A B P
反应速率方程为： rAkA ccB
Q 0 ：辅助时间单位时间内处理的反应物料的体积
2019/10/29
实际反应器的体积
V VR f
f : 装填系数，0.4-0.85 。一般由实验确定，也可根据反
应物料的性质不同而选择。 对于沸腾或起泡沫的液体物料，可取0.4-0.6 对于不起泡或不沸腾的液体，可取0.7-0.85
2019/10/29
用直接迭代法或牛顿-拉夫森法求得满足上述关系的t值
2019/10/29
习题(陈甘棠)
P291. 有一反应在间歇反应器中进行，经过8min 后，反应物转化掉80％，经过18min 后，转化掉90％，求表达此反应的动力学方程式。
解：假设为二级反应3. 可逆一级液相反应P A ⇔，已知l mol C A /5.00=，00=P C ；当此反应在间歇反应器中进行时，经过8min 后，A 的转化率是33.3%，而平衡转化率是66.7%，求此反应的动力学方程式。
解： P A ⇔，设正反应速率常数为1k ，逆反应速率常数为1-k 。
P A AA C k C k dtdC r 11--=-=- （I ） 平衡时：P A C k C k 11-=，即 A A A A x C k x C k 0101)1(-=-667.0)667.01(11⨯=-∴-k k 112-=∴k k（I ）式可化为：A A A Ax k k x k x k dtdx 111132)1(----=--= ⎰-------=-=AAx x A A A x k k k x k k dx t 0011111)32ln(3132[]1112/ln 318----=k k k 解得：11m in 029.0--=k 11min058.0-=k所以动力学方程式为：11m in 0145.0087.00435.0029.0029.0058.0--⋅⋅-=-=-=-l mol C x C C r A A P A A5.解：6. 在700℃及2/3cm kg 恒压下发生下列反应：2421042H H C H C +→。
反应开始时，系统中含104H C 为116kg ，当反应完成50%时，丁烷分压以s cm kg ⋅2/4.2的速率发生变化，试求下列各项的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H 2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。
解：该反应简单表示成：C B A +→2kmol n A 258/1160==当5.0=A x 时，s cm kg dtdP A⋅=-2/4.2 （1）C B A P P P P ++= C B P P nRTPV 2=∴=B A P P P ⋅+=∴23023=⋅+=dt dP dt dP dt dP B A s cm kg dt dP dt dP A B ⋅=-⨯-=⋅-=∴2/6.1)4.2(3232 （2）AA A A A A A A x x x y x P P 21)1(31)1(00+-=+-=δ2)21(/2)1(3)/(3)21(A A A A A A x dt dx x dt dx x dt dP +⨯⨯---⨯⨯+= 4.249-=⋅-dt dx A067.1=∴dtdx A .kA A A C x x n n 20== s kmol dtdxdt dn A C /13.22=⋅=∴（3）P P y A A =18.03/4.21--=-=⋅=s dtdP P dt dy AA 7. 解：乙酸的初始浓度：0901000/37860A c =⨯=3.97 mol/l 乙醇的初始浓度：01801000/37846B c =⨯=10.35 mol/l水的初始浓度：03781044(90180)10001000/37818s c ⨯-+=⨯=18.32 mol/l00A A A A c c c x =- 00B B A A c c c x =- 0P A A c c x = 00S S A A c c c x =+总的反应速率：12100002000()()()()A A B P S A A A B A A A A S A A r k c c k c c k c c x c c x k c x c c x -=-=---+＝444.7610(3.97 3.97)(10.35 3.97) 1.6310 3.97(18.32 3.97)A A A A x x x x --⨯---⨯⨯+ =43.9710[4.76(1)(10.35 3.97) 1.63(18.32 3.97)]A A A A x x x x -⨯⨯⨯---+＝24(12.4398.0249.27) 3.9710A A x x --+⨯⨯ =24(12.4398.0249.27) 3.9710A A x x --+⨯⨯ （1）024003.97()(12.4398.0249.27) 3.9710AA x x A AA A A Adx dx t c r x x -=⋅=⨯--+⨯⨯⎰⎰=424001112.43107.88 3.9612.4310(0.54)(7.34)A A x x A AA A A A dx dx x x x x --⨯=⨯⨯-+⨯--⎰⎰ =417.34[ln 2.61]84.52100.54A A x x --⨯-⨯-447.34ln84.5210 2.6184.5210120 2.610.54A A x t x ---=⨯+=⨯⨯+=- 3.62A x =0.353（2）若忽略逆反应，则110000()()()A A B A A A B A A r k c c k c c x c c x -==--=44.7610(3.97 3.97)(10.35 3.97)A A x x -⨯--04003.97() 4.7610(3.97 3.97)(10.35 3.97)AA x x A AA A A Adx dx t c r x x -=⋅=⨯-⨯--⎰⎰=4400114.7610(1)(10.35 3.97)18.9010(1)(2.61)A A x x A AA A A A dx dx x x x x --⨯=⨯⨯--⨯--⎰⎰ =41 2.61[ln 0.959]30.43101A Ax x --⨯-⨯-442.61ln30.43100.95930.43101200.959 1.32421AAx t x ---=⨯+=⨯⨯+=-A x =0.416（3）平衡时，()0A r -=，即100002000()()()A A A B A A A A S A A k c c x c c x k c x c c x --=+444.7610(3.97 3.97)(10.35 3.97) 1.6310 3.97(18.32 3.97)A A A A x x x x --⨯--=⨯⨯+2.92(1)(2.61)(4.61)A A A A x x x x ⨯--=+A x =0.54如果反应组分的浓度不随时间变化，则反应已达到平衡。
化学反应工程第三章习题答案
1.理想反应器包括___平推流反应器、__全混流反应器_ 。
2.具有良好搅拌装置的釜式反应器按_全混流__反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应按_平推流_反应器处理。
3.全混流反应器的空时τ是_反应器的有效容积____与___进料流体的容积流速_之比。
4.全混流反应器的返混__∞__，平推流反应器的返混为_零__。
5.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_循环操作_的平推流反应器6.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为___平推流__反应器，而当β→∞时则相当于_全混流___反应器。
7. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_零_，而当β→∞时则反应器内返混为_∞_。
8.对于反应级数n＜0的反应，为降低反应器容积，应选用_全混流__反应器为宜。
9.对于反应级数n＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_平推流__反应器为宜。
10.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间不包括下列哪一项___B____。
A. 加料时间B. 反应时间C. 物料冷却时间D. 清洗釜所用时间11.在间歇反应器中进行等温二级反应A →B，，当时，求反应至所需时间t=__D_____秒。
A. 8500B. 8900C. 9000D. 990012.在间歇反应器中进行等温一级反应A →B，，当时，求反应至所需时间t=__B_____秒。
A. 400B. 460C. 500D. 56013.在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为__A__。
A. 空时τB. 反应时间tC. 停留时间tD. 平均停留时间14.一级不可逆液相反应，，出口转化率，每批操作时间，装置的生产能力为50000 kg产物R/天，=60，则反应器的体积V为__C__。
A. 19.6B. 20.2C. 22.2D. 23.415.对于单一反应组分的平行反应，其瞬间收率随增大而单调增大，则最适合的反应器为___A____。
化学反应工程第三章答案
化学反应⼯程第三章答案3 釜式反应器3.1在等温间歇反应器中进⾏⼄酸⼄酯皂化反应：325325+→+CH COOC H NaOH CH COONa C H OH该反应对⼄酸⼄酯及氢氧化钠均为⼀级。
反应开始时⼄酸⼄酯及氢氧化钠的浓度均为0．02mol ／ｌ，反应速率常数等于5.6l/mol.m ｉn 。
要求最终转化率达到9５%。
试问：（1） (1）当反应器的反应体积为１m 3时，需要多长的反应时间? （2） (2) 若反应器的反应体积为２m 3，,所需的反应时间⼜是多少？解:（1）00222000001()(1)110.95169.6min(2.83)5.60.0210.95===?---=?=?-?AfAf X X A A AA A A A A AA A dX dX X t C C R k C X kC X h（２）因为间歇反应器的反应时间与反应器的⼤⼩⽆关，所以反应时间仍为2.８3h 。
３.２拟在等温间歇反应器中进⾏氯⼄醇的皂化反应:223222+→++CH ClCH OH NaHCO CH OHCH OH NaCl CO以⽣产⼄⼆醇,产量为2０㎏／ｈ,使⽤15％（重量）的Na ＨCO 3⽔溶液及30％（重量）的氯⼄醇⽔溶液作原料，反应器装料中氯⼄醇和碳酸氢钠的摩尔⽐为１：１，混合液的⽐重为1．0２。
该反应对氯⼄醇和碳酸氢钠均为⼀级,在反应温度下反应速率常数等于5．２ｌ／m ｏｌ.h ，要求转化率达到9５％。
（1）（1）若辅助时间为0．5ｈ，试计算反应器的有效体积；（2）（2）若装填系数取0.7５，试计算反应器的实际体积。
解：氯⼄醇，碳酸氢钠,和⼄⼆醇的分⼦量分别为8０.5,84 和 6２ｋg/kmol,每⼩时产⼄⼆醇：２0/62=0.3226 kmol/ｈ每⼩时需氯⼄醇：0.326680.591.11/0.9530%?=?kg h每⼩时需碳酸氢钠：0.326684190.2/0.9515%?=?kg h原料体积流量：091.11190.2275.8/1.02+==Q l h氯⼄醇初始浓度：00.32661000 1.231/0.95275.8?==?A C mol l反应时间：02000110.952.968(1) 5.2 1.23110.95===?=-?-??AfAf X X A A A A B A A dX dX t C h kC C kC X 反应体积：0(')275.8(2.9680.5)956.5=+=?+=r V Q t t l（2）（２) 反应器的实际体积：956.512750.75=3.3丙酸钠与盐酸的反应：2525+?+C H COONa HCl C H COOH NaCl为⼆级可逆反应(对丙酸钠和盐酸均为⼀级），在实验室中⽤间歇反应器于50℃等温下进⾏该反应的实验。
化学反应工程第三版陈甘棠课后习题答案
化学反应工程第三版陈甘棠课后习题答案【篇一：化学反应工程教案4(化工13)-胡江良】t>12345【篇二：化学反应工程教案】程名称：化学反应工程任课教师：所属院部：教学班级：教学时间：化工1203-04 2014 —2015 学年第2学期课程基本信息1绪论第一章均相单一反应动力学和理想反应器1.1 基本概念1.2 建立动力学方程的方法一、本次课主要内容化学反应工程课程的性质、反应器的分类及操作方式、反应器设计的基本方程和工业反应器的放大方法、化学反应速率的不同表示方式及其相互关系、化学反应速率方程的变换与应用、化学反应动力学方程的计算、建立动力学方程的方法及其应用。
二、教学目的与要求了解化学反应工程的研究对象、目的，掌握化学反应工程的研究内容和研究方法，熟悉化学反应工程在工业反应过程开发中的作用。
三、教学重点难点1、化学反应工程的研究目的、内容和方法。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论；使用多媒体教学方式。
五、作业与习题布置书后习题第3、6、7题2绪论一、化工生产中设备的分类化工产品的生产是通过一定的工艺过程实现的，工艺过程是指从原料到制得产品的全过程。
每个化工产品的工艺过程是不同的，但有共同的特点：1，工艺过程是由设备、管道、阀门和控制仪表组成的；2，化工设备分为两大类（1）不含化学反应的设备这类设备中没有发生化学反应，只改变物料的状态，物理性质，不改变其化学性质。
在鼓风机和泵中只有能量的转换，从中能转换成机械能，输送物料；在换热器和冷却塔中只改变物料的温度，物料的化学性质没有起变化；贮槽只是起贮存物料作用（2）化学反应器在这类设备中发生了化学反应，通过化学反应改变了物料的化学性质图中的一段炉、二段炉、变换炉、甲烷化炉、合成塔等都是化学反应器。
物料在反应器中发生了化学反应，物料性质起了变化。
可见，化学工业生产是由物理过程和化学反应过程组成的，其中化学反应过程是生产过程的关键。
化学反应器的任务是完成由原料转变到产物的化学反应，是化工生产的核心设备。
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1、 分批式操作的完全混合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
D. 清洗釜所用时间
2、 在间歇反应器中进行等温二级反应A →B ，当 时，求反应至所需时间t 为多少秒.
A. 8500
B. 8900
C. 9000
D. 9900
3、 在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为 。
A. 空时τ
B. 反应时间t
C. 停留时间t
D. 平均停留时间
4、 空间时间的定义是（ ）
A 停留时间与非生产时间的和
B 实际反应时间与真实停留时间的和
C 反应器有效容积与入口体积流率的比值
D 反应物微元在反应器内经历的时间 5、 返混的定义是（ ）
A 不同空间位置的粒子的混合
B 不同停留时间的粒子的混合
C 参与不同反应的粒子的混合
D 不同反应器内粒子的混合 6、 反应器的类型不同，则( )也将有不同。
A ．反应动力学
B ．传递特性
C ．反应的相态
D ．反应的可逆性
7、 平推流反应器中诸参数不随（ ）而变
A 反应物的组成
B 反应器的轴向位置
C 反应器的空间时间
D 反应器的径向位置 8、 等温一级不可逆液相反应，采用下列三种方案进行：
(1)一个间歇反应釜，容积V1(仅考虑反应时间所需)，
(2)一个平推流反应器，容积V2，
(3)二个等体积全混流反应器串联，总容积为V3。
上述三种情况反应温度、物料处理量及转化率均相同，则容积比较为( )
A ．V1<V2<V3
B ．V1=V2<V3
C ．V2<V1<V3
D ．V2<V1=V3
9、 对反应级数大于零的单一反应，对同一转化率，其反应级数越小，全混流反应器与平推
流反应器的体积比（ ）。
A 不变
B 变大
C 变小
D 不好说 10、 等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应 若保持相同的转化率x A ，调节反应温度
使k2/k1降低，则P 的收率将( )
A.增大 B ．减小 C ．不变 D ．先增后减
11、 全混流反应器进行放热反应时，要使反应器操作在稳定定常态，则必须满足条件( )
A (dQ r /dt )>(dQ g /dt )
B (dQ r /dt )<(dQ g /dt )
C (dQ r /dt )=(dQ g /dt )
D 二者没有关系 12、 全混流反应器中有 个稳定的定常态操作点。
（B ）
s l mol C r A A ⋅=-/01
.02
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
13. 对于_______的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。
（D ）
A. 间歇式反应器
B.全混流反应器
C. 搅拌釜式反应器
D. 平推流管式反应器
1. 理想反应器是指_______、_______。
2. 具有良好搅拌装置的釜式反应器按_______反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按______反应器处理。
3. 分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_______、 为目标进行优化的。
4. 全混流反应器的空时τ是_______与_______之比。
5. 全混流反应器的返混_______。
6. 平推流反应器的返混为_______。
7. 对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。
8.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为_______.
9. 对于反应级数n ＜0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜.
10. 对于反应级数n ＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。
11. 对于可逆的放热反应，使反应速率最大的反应温度_____。
12. 对于可逆的放热反应，达到化学反应平衡时的温度____。
13. 间歇反应器物料恒算方程 （A---反应组分）成立的条件是过程 。
14. 对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。
判断题
1、平推流模型是一种返混量为最大的理想流动模型。
2、对间歇反应器，反应器的体积越大,反应物达到一定转化率所需的反应时间越长。
3、为提高全混流反应器反应过程的推动力，有效的解决办法是多级全混流反应器串联。
4. 当反应混合物为气体时，一般选用管式反应器。
5 在基本反应器中,返混程度最大的是间歇操作反应釜。
6 多釜串联反应器是由管式反应器和全混流反应器组成的联合反应器。
7. 在理想混合流反应器内,整个流体的质点在反应器内不存在停留时间分布。
8 高压下发生的化学反应,更适宜使用管式反应器。
简答题
1.简述理想反应器的种类？
答：通常所指的理想反应器有两类：理想混合（完全混合）反应器和平推流（活塞流或挤出流）反应器。
所谓完全混合流反应器是指器内的反应流体瞬间达到完全混合，器内物料与反应器出口物料具有相同的温度和浓度。
所谓平推流反应器是指器内反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动，不存在不同停留时间的物料的混合，所有的物料在器内具有相同的停留时间。
2.简述分批式操作的完全混合反应器？
答：反应物料一次性投入反应器内，在反应过程中，不再向器内投料，也不出料，待达到反应要求的转化率后，一次性出料，每批操作所需生产时间为反应时间与非生产性时间之和，非生产性时间包括加料、排料和物料加热、冷却等用于非反应的一切辅助时间。
3.简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？
答：空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。
反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。
停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。
由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。
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