《反应工程》试卷1.docx

东莞理工学院（本科）试卷（B 卷）

2011 -2012学年第一学期

化学反应工程

一、填空题（每空2分，共20分

1. 化学反应速率式为一 G = KW ,用浓度表示的速率常数为Ke ,假定符合理想气体

状态方程，如用压力表示的速率常数鸣，则心二 ________ K Po

2. 化学反应工程的“三传一反”指的是 _________ o

一＜^- P （主）

A

3.

平行反应 *7* S （副）均为一级不可逆反应，若E Q E 副,选择性$卩与 _______________ 无关，仅是 _______ 的函数。

K] K2

4. 一级连串反应A —

P —亠 S 在平推流反应器中，为提高目的产物P 的收

率，应 心/心。

5. 不同的操作方式的釜式反应器中，相同的最终转化率下的最终收率的大小关系为： __ __________________________ O

6. 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。

7. 平推流反应器以对比时间表示的平均停留时间* _________ ,散度龙= _________

二、选择题（每题2分，共20分）

3.气相反应4A + B - 3R + S 进料时无惰性气体，A 与B 以3 : 1的摩尔比进料，则膨胀

因子&二 _______ 。

(A) 1/4

(D) -2/3

1. 对于反应aA + bB ------ ► pP + sS,

（一卩）O

A. p a

£

B. a

a

c. p

l£ D. P

对于一非恒容均相化学反应Q A A

°B B,反应产物B 的化学反应速率

=如

B. " Vdt

dCg

D.

dt (B) 2/3 (C) - 1/4

2.

5. 串联反应A -> P （B 的）一R + S,目的产物P 的得率心二

A. n A0 ~ n A B ・ “4°

C. "s 一 "so

6.

一级连串反应A - P - S 在平推流管式反应器中进行，

反应时间= _________ O

]

In%/®

Ing/KJ

A. JKK

B . K?- K

、

C . K

2 ~k

\

7. 气一液相反应中的膜内转化系数丫在 _______ 范围内，反应为中等速率的反应。 A. <0.02 B. 0.022

&等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应主产物）」MR （副产物） 若保持相同的转化率心，调节反应温度使k/k 】降低，则P 的收率将（） A.增大 B.减小 C.不变 D.先增后减

9. 下列不属于Langmuir 型等温吸附的假定的是 ________ 。 A.均匀表面 B.吸附机理相同 C.分子间无作用 D.多分子层吸附

10. 全混流流动的E （t ）曲线的方差力二 _____ o A. 0

B. 0〜1

C. 1

D. >1

三、

计算题1. （15分）

工业上采用制锌铝催化刑由一钦化萤和氧合成甲薛.扶主別及应如下

CO + 2H t —CHjOH

2CO + 4H 2 •— （CHJQ + HQ CO + 3H : ♦ HQ 4CO + 8H,

+ 3H/）

CO+HQ 一CO 卄 Hz

由于化学平衡的限劃・反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲祁.为了提高原料的利用事.牛产上卑用徊 环操作・即将反应后的气体冷却，可礙组分分离为液体即为粗甲醉.不凝组分如氢及一氯化碳等部分放空. 大部分经轄环压轴机压轴后与原料气混合返回合成塔中.下面是生产谦程示童图.

原料气和冷凝分离后的气体中各组分的厚尔分数如下

(A) 0

(B) 1 (C) 2 (D) 3

"p — “P0

D. n R ~ n R0

使目的产物P 浓度最大时的

D

胡成原料气冷證分K后气

co• 26.8215・49

H：68・ 2S69. 78

CO,1U6 6 82

CH<0・55 3. 62

N：2・9210. 29

粗甲样中各组分的质懐分数分别为CHiOH 89. 15%、(CHJQ 3・55%、C,H9OH 1.1%・HQ 6.2%・在操作压力及温度下，其余组分均为不艇组分.但在冷却冷凝中可部分晤解干粗甲評中，对lkg粗甲醉而苜・其博解■为CO,9・82g・ CO 9. 38g, Hjl-TCg. CH°2・14g・N, 5. 38g.若揷环代与原料气之比为7・2 (摩尔比人试计算

(1)一氧化碳的单程转化率和全程转化率'

<2)甲悴的单程收率和金幔收率.

2.(20 分)

在容积为2. 5m3的间歇反应器中进行液相反应A+B ______ » P

反应维持在75°C等温操作，实验测得反应速率方程式为rA^kcAcB kmol/(L・s), £ = 2.78x10 3L/(mol s)f当反应物A和B的初始浓度CAO二CBO二4mol/L,而A的转化率xA=0. 8吋，该间歇反应器平均每分钟可处理0. 684kmol的反应物A。

(1)今若将反应移到一个管径为125mm的理想管式反应器中进行，仍维持75°C等温操作，且处理量和所要求转化率相同，求所需反应器的管长。

(2)今若将反应移到一个连续搅拌的釜式反应器屮进行，仍维持75°C等温操作，且处理量和所要求转化率相同，求反应体积。