1、1 .“三傳一反”是化學反應工程的基礎，下列不屬于三傳的是o(A)A.能量傳遞B.質量傳遞C.熱量傳遞D.動量傳遞2 .化學反應+其中化學反應計量系數為-1的是哪種物質o(A)A.COB.HiC.CH、d.H,O3 .氣相反應2人+8-3+$進料時無惰性氣體，A與B以3：2摩爾比進料，則膨脹因子戔=o(D)A.1B.1/3C.2/3D.1/24 .化學反應速率式為一=如用濃度表示的速率常數為用壓力表示的速率常數為貝1格=KCo(D)Ab.(RT嚴+c.d.(RT)“'5 .對于可逆放熱反應，為提高反應速率應o(C)A.提高壓力B.降低壓力C.提高溫度D.降低溫度6 .在恒容反應過程的平

2、均停留時間、反應時間、空時是一致的反應器是o(D)A.間歇式反應器B.全混流反應器C.攪拌釜式反應器D.平推流管式反應器7 .全混流反應器的E(t)曲線的方差點=o(C)A.OB.01C.1D.>18 .對于反應級數n<0的不可逆等溫反應，為降低反應器容積，應選用BoA.平推流反應器B.全混流反應器C.循環操作的平推流反應器D.全混流串接平推流反應器9 .某催化劑，其真密度為3.60g/cm3,顆粒密度為1.65g/cm3,比表面積為100m2/g。該催化劑的孔隙率=0542=A.0.245B.0.542C.0.452D.0.25410 .對于氣一液相反應幾乎全部在液相中進行的極慢

3、反應，為提高反應速率，應選用裝置。(C)A.填料塔B.噴灑塔C.鼓泡塔D,攪拌釜1 .化學反應器主要三種操作方式分別為：、。2 .恒容條件下，反應A+2B=R,原料氣組成為Cao=Cbo=1OOkmoI/ni3,計算當Cb=20時，反應轉化率以=0.4；恒壓條件下，反應A+2B=R,原料氣組成為Cao=Cbo=1OOkmoI/m3,計算當Cb=20kmol/m3時，反應轉化率xa=。3 .某反應在500K時的反應速率常數k是400K時的1。3倍，則600K時的反應速率常數k時是400K時的10$倍。kk24 .一級不可逆連串反應AtP'Q,使P的收率最大的反應時間為0335 .液相平行

4、反應：A+BtP,=.kmol/m.miniA+BtQ,rQ=CCkmol/m.min目的產物為p。則瞬時選擇性Sp二i+cA05cg.若Cao=Cbo=lOkmol/n?,CAf=CBf=lkinoVm3,則選用活塞流反應器時總選擇率Sp總=0.326,選用連續釜式反應器時總選擇率Sp總=0.5。6 .在平推流反應器中進行等溫一級不可逆反應，反應物初濃度為Cao,轉化率為Xa,當反應器體積增大到n倍時，反應物A的出口濃度為CAO(l-XA)n,轉化率為l-(l-XA)nQ7 .平推流反應器的返混為Q；全混流反應器的返混為8。8 .對反應速率與濃度成正效應的反應分別采用全混流、平推流、多級串聯

5、全混流反應器其反應器體積的大小關系為全混流,多級串聯全混流平推流；9 .無因次方差4與方差罰的關系為b；=呢/產。10 .固體顆粒中氣體擴散方式主要有分子擴散和努森擴散。L按機構原理的特點簡述最基本的三類反應器及其特點，使用的反應體系，可采用的操作方式？2 .簡述工業反應器的主要操作方式及其特點？A-K»P一一一一4 .已知反應口，己知HvO.knAexp(-E/RT),k=Aexp(-E/RT)反應速率=丁/(必)一9(貓)；請論述對于轉化率Xa，如何選擇操作溫度？答：對于放熱反應，要使反應速率盡可能保持最大，必須隨轉化率的提高，按最優溫度曲線相應降低溫度；這是由于可逆放熱反應，逆

6、反應速率也隨反應溫度的提高而提高，凈反應速率出現一極大值；而溫度的進一步提高將導致正逆反應速率相等而達到化學平衡。5 .基于氣體在固體表面，請簡述的物理吸附和化學吸附：物理吸附和化學吸附的特點；理想吸附模型的基本假設？L原料以0.5iiF/nnn的流量連續通入反應體積為20m3的全混流反應器，進行液相反應：ARrA=k,CA2RtD%=卜£)Ca.Cr為組分A及R的濃度。ia為組分A的轉化速率，id為D的生成速率。原料中A的濃度等于。Ikmol/n?,反應溫度下,kO.lmin_1,ka=l.25m3/kmol.min,試計算反應器出口處A的轉化率及R的收率。解：V2.07=40mi

7、n2。5r_cAQxA_XA0.1(1-XJ所以:工4=0.80,g=G0aXa)=0.02)?o/r=7=40-2心G即為：lOOC+Q-0.08=0g=0.02372A/oJYr =0,023720.1=0.23722.用階躍法測定一閉式流動反應器的停留時間分布，得到離開反應器的示蹤劑與時間的關系如下：試求：(1)該反應器的停留時間分布函數F(0)及分布密度函數E(0)o(2)數學期望°及方差4。(3)若用多釜串聯模型來模擬該反應器，則釜的個數N；(4)若在此多釜串聯反應器內進行一級不可逆反應，反應速率常數k=lmin1,且無副反應，試求反應器出口轉化率。解：由圖可知Co=C(8

8、)=l.O,而F(O)=F(t)=C(t)/C(8),所以:0t<2,SS0.8尸(。)=/«)=一22<r<3,0.8<<1.21r>3,82L2如下圖所示：平均停留時間：87=/£«Wf=J。fd尸(f)=J。但+2慳(f)=2.5mln所以:f y22<t<3，a3E(0) = tE(t) = <2.5Sy0.80.8<<L26a1.2(2)由于是閉式系統，故7=匕/。=或所以°=1由式(5.23)可得方差：區=J；0-E(0)d6-0Z=J；2.弼48-1=0.01333(3)模型

9、參數N為:=1/05=1/0.01333=75(4)用多釜串聯模型來模擬，前已求得N=75,應用式(3.50)即可計算轉化率：%1=1-1/(1+少=1-1/(1+產=0.9145N75.3 .工業生產中的含酚廢液及廢氣可用催化法將酚燒成二氧化碳和水，使其符合排放標準。現擬設計一固定床絕熱反應器在0.1013MPa下燃燒含酚氣體中的苯酚。標準狀態下含酚氣體處理量為1200m3/h,苯酚摩爾分數為0.0008,于473KF進入反應器,要求燃燒后氣體中苯酚摩爾分數為0.0001。采用直徑為8mm以氧化鋁為載體的氧化銅球形催化劑，在該催化劑上苯酚燃燒反應為一級不可逆反應，反應速率常數與溫計算催化劑的

10、用量？數據：催化劑的比表面=140iif/g,顆粒密度=0.9g/cnF,孔容=0.42cn12/g,曲節因子=3,床層孔隙率=0.38。反應氣體定壓摩爾比熱容為30J/(mol.K),反應熱H=-2990kJ/molo4 .液相平行反應：A+B->P/尸=CCkmolhn3.mina(A+5)rQ,q=CCgSkmol/m3.min式中。為化學計量系數。目的產物為P。(1)寫出瞬時選擇性計算式。(2)若。=1,試求下列情況下的總選擇性：(a)活塞流反應器Cao=Cso=10kmo1/m3,CmCb*=1kmo1/m3；(b)連續釜式反應器，濃度條件同(a)；(c)活塞流反應器，反應物A

11、和B的加入方式如下圖所示：反應物A從反應器的一端連續地加入，而B則從不同位置處分別連續加入，使得器內處處B的濃度均等于Ikmol/nA反應器進出口處A的濃度分別為19和lkmol/m3oX /解：(1)設A為關鍵組分，目的產物P的瞬時選擇性為:Sp =(-&)+i + oc#若a=l,求下列情況下的總選擇性。s二1(a)活塞流反應器，因為CA0=C30,其化學計量系數相同，所以以二的，則有1+C¥,因此S°p=-L(-Sp)dCA=0.326lo-iJii+cr(b)連續釜式反應器Sop=Spj=TTc=2=Q,5S_i(c)PFR,且B側線分段進料，器內B的濃度均等于Ikmol/m1則01+。產Sop=一%<=0.732819-lJi1+C56.在等溫活塞流反應器中進行一級不可逆反應，正逆反應的反應速率常數k和后與溫度的關系如下： = 2xl06exp(-5(MM)赭=3.5 xlO9 exp(-岑要求最終轉化率為90%,試問在什么溫度下操作所需的反應體積最小?解：由(2.31)式：E-E=-AHrV可知，當E=5000&E=9000R時，即所以M