化学反应工程复习题

《化学反应工程》试卷
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第一部分 选择题（共12分）
一、单项选择题（本大题每题只有一个正确答案，共6小题，答对一题得 2分，共12分）
1、根据阿雷尼乌斯方程可知，反应速率常数k 与什么
因素无关 。

A 、温度 B 、活化能
C 、频率因子
D 、浓度
2 、气相反应2A+2B →2P+S ，则对产物P 的膨胀因子为 。

A. 0.5
B. 2
C. -0.5
D. -2
3、在连续流动反应器中，返混对平行反应选择率不利时，则该平行反应的主反应级数1n 副反应级数2n 。

A ．大于
B. 等于
C. 小于
4、一级可逆反应21,,k k P A ⇔是正、逆反应速率常数，达到平衡状态时，有 。

A.
21k k =
B. 1=A x
C. 0=A x
D. P A c k c k 21=
5、某一反应的反应热21E E H r -=∆，21,E E 分别为正、逆反应活化能，若0>∆r H ，则反应是 。

化学反应工程试题 第 2页（共6页）
A. 放热反应
B. 吸热反应
C. 等温反应
D. 不能判断
6、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用 。

A. 平推流反应器 B. 全混流反应器
C. 循环操作的平推流反应器
D. 全混流串接平推流反应器
第二部分 非选择题（共
88分）
二、判断题(本大题答“对”表示说法正确.答“错”表示说法不正确,本题只需指出正确与错误,不需要修改，共12小题，每题1分,共12 分)
7、对于均相基元反应a A+b B →产物，其动力学方程式可以写成幂函数的型式：
（ ）
8、在间歇反应器中，从加料、进行反应到反应完成后卸料，所有物料颗粒的停留时间与反应时间都是相同的，但停留时间与反应时间不一致。

（ ） 9、对于任何一个化学反应而言，其反应速率的倒数一定是随着反应转化率的增加而增加的。

（ ） 10、对同一个简单反应，在相同的工艺条件下，为达到相同的转化率，平推流所需的反应器体积为最大，而全混釜所需的体积为最小。

（ ） 11、在对非理想流动的研究中，Pe 被称为Peclet 准数，它的大小可以表征反应器中返混程度，Pe 愈大，则返混愈小。

（ ） 12、朗缪尔（Langmuir ）吸附等温模型认为，气体在固体催化剂表面上的吸附是多分子层的。

（ ） 13、全混流中的浓度和温度与进口端加入物料的浓度和温度相等。

（ ） 14、限制返混的措施主要是循环操作或者强化搅拌。

（ ） 15、脉冲示踪法可直接测得反应器的停留时间分布密度函数。

（ ） 16、全混流中停留时间小于平均停留时间的物料占总物料的分率是63.2%。

（ ） 17、空速的含义是单位反应器体积所能处理的物料量。

（ ） 18、若测得反应器的无因次方差等于0.02，则反应器可视为CSTR 。

（ ）
A A B
()a b
r kc c -=
三、填空题(本大题共17空，每空1分,共17 分。

)
19、各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，
但通常温度升高有利于活化能 的反应的选择率，反应物浓度升高有利于反应级数 的反应的选择率。

20、测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方 法为 和 。

21、在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 和 。

22、平推流反应器的无因次方差2
θσ= （0,1，不确定），而全混流反应器的无因次方差2
θσ＝ （0,1，不确定）。

23、一间歇反应器单位生产时间所处理的物料量为4.5m 3/hr ，每批物料的操作时间为
2hr ，反应器体积为 。

24、对于反应22A B R +→，各物质反应速率之间的关系为 (-r A )= (-r B )：= r R
25、空时可表示为 。

26、消除内扩撒影响的方法是 （增加、减小）催化剂颗粒的粒径。

27、在建立数学模型时，根据基础资料建立物料衡算式的一般式为 _ _。

28、反应过程的主要技术指标有以下三个_
、
四、作图及简答题（本大题共4题，29题8分，30题6分，31及32得分评卷人
题各5分，共24分）
29、连续釜式反应器的定态操作温
度如下图：（1）图中有几个定态点？
（2分）（2）哪一个定态点最不稳定？为什么？（4分）
（3）定态操作稳定的必要条件是什么？（2分）
30、（6分）在下列反应器中的反应物变化曲线如下图，试在图上标出反应器空时τ或。

τ/C
A0
31、（5分）简述返混的原因及限制返混的措施。

32、（5分）自催化反应A+R→2R,其速率方程为：-r A=kC A C R ,在等温条件下进行反应，已知C A0和C R0，要求最终转化率为x Af。

为使反应器体积最小。

请写出最合适的反应器组合方式并画图表示。

化学反应工程试题第4页（共6页）
五、计算题（本大题共4小题，共35分）Array
33、（8分）一不可逆反应，当反应温度从25℃升高
到35℃时，反应速率增加一倍，计算该反应的活化能。

：解：
34、（10分）某二级液相反应A+B==C，已知在间歇全混釜反应器中达到
x
=0.99需反应时间为10min，问：（1）在平推流反应器中进行时，空时A
τ为多少？（2）在全混流反应器中进行时，空时τ为多少？
解：
35、（10分）为了测定一闭式流动反应器的停留时间分布，采用脉冲示踪
(1)
(2)若在该反应器内的物料为微观流体，且进行一级不可逆反应，反应速
率常数k=0.05min-1,预计反应器出口处的转化率。

36、（6分）某一级不可逆气固催化反应，在反应温度150℃下，测得k
=5s-1,有效扩散系
P
=0.2cm2/s。

求：当颗粒直径为0.1mm时，试估算颗粒内部有效因子以判断内扩散影数D
eA
响是否消除？
化学反应工程试题第6页（共6页）。