最新《化学反应工程》期末模拟试卷(一)含参考答案

《化学反应工程》试卷（一）含参考答案

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一、 单选

1.

对于一非恒容均相化学反应αA A

αB B ，反应组分A 的化学反应速率

=-A r _______。 A. 0U B. Vdt dn r B A -=- C. dt dC r A A -=- D.

dt dC r B A -=- 2. 反应3A → P ，已知s l mol k ⋅=/15.0，则反应级数n=_______。

A. 0

B. 1

C. 2

D. 3

3. 乙苯脱氢制苯乙烯，使用固定床换热式反应器，反应温度约580℃，应选用_______传热介质。

A. 沸腾水

B. 联苯与联苯醚混合物

C. 无机融盐

D. 烟道气

4. 流化床反应器中的操作气速

0U 是根据具体情况定的，一般取流化数mf U U 0在_______范围内。

A. 0.1～0.4

B. 1.5～10

C. 10～15

D. 0.4～1.5

5.

如果平行反应

A

P(主)

S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选

择性P S 应_______。 A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度

二、填空

1. 循环操作的平推流反应器，当循环比趋于零时，反应器内返混________，当

循环比趋于无穷大时，反应器内返混________。

2. 全混流釜式反应器稳定的定常态操作点的判据________、________。

3. 为了描述一定温度下气体吸附量与压力的关系提出了四种著名的吸附等温模

型分别是：________、________、弗罗因德利希型和BET 型。

4.凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作_______。

5. .颗粒的形状系数

S ϕ对于球体而言，=S ϕ_______，对于其他形状的颗粒S ϕ_______。

6. 流化床反应器的mf t u u /的范围大致在10～90之间，粒子愈细，比值_______，

即表示从能够流化起来到被带出为止的这一范围就愈广。

三、判断

1. 在测定气固相反应的真实反应速率时，不需要排除内外扩散的影响。

2. 循环比的定义是离开反应器的物料与循环物料的体积流量之比。

3. 全混流反应器内返混为1。

4. 阶跃法示踪剂注入是在原有的进料流中加入示踪剂并且不改变原有进料的体

积流量。

5. 对于一个有N 个平推流反应器串联、总体积为V 体系，其最终转化率与一个

体积为V 的单个平推流反应器所能获得的转化率相同。

四、推导

1. 从动力学方程 /()()1A B M N A r B B B M M

P P P P K r k k K P K P --=++

推测气固相反应的反应机理。

五、计算

1. 在四个串联反应釜中进行醋酐水解反应，一级，各釜温度和速率常数如下：

各釜体积均为800L，进料醋酐浓度CA0=4.5mol/L，进料流量为100L/min，求：各釜出口浓度为多少？

如果各釜都保持15℃下操作，达到上述四釜串联同样的出口浓度，如用800L的反应釜需几个？

2. 某厂生产醇酸树脂是使己二酸和己二醇以等摩尔比在70℃用间歇釜并以

H2SO4作催化剂进行缩聚反应而生产的，实验测得反应的动力学方程式为：(-rA)=kCA2kmol/(L·min)，k=1.97 L/(kmol·min)，CA0=0.004kmol/L，若每天处理2400kg己二酸，转化率为80%，试计算：

(1) 单个全混流反应器的体积。

(2) 平推流反应器的体积。

参考答案：

一、单选

1. A 2A 3. D 4. B 5. B

二、填空

1. 为零，无穷大。

2.__dQg=dQr_____、dT dQg dT

dQr = 。 3.郎谬而、焦姆金

4.固定床反应器

5.=1、均小于1

6. （愈大）

三、判断

1.（×）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（√）

四、证明：

由动力学方程可知，反应物为A 、B ，而产物为M 、N ，反应为A+B===M+N, 由动力学方程的分子可知，反应为表面反应过程控制， 由分母吸附项可知，A 、N 不参与吸附过程， 所以其反应机理为：

B+σ====B σ A+B σ====M σ+N M σ====M+σ

五、计算：

1. 解：（1） L mol k C C L mol k C C A A A A /88.11min 8100

800/09.3112101=+====+=τ

ττ

（2）

2

解：PFR

CSTR

7个===⨯+==++=2.68

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1(00N N C C k k C C AN

A N N A AN ττ320045.111m x x kC F V A A A A =-⨯⨯=32

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