1、線訂裝線封密蘭州交通大學試卷（主卷）課程名稱：化學反應工程A教學班中學生序號:分評題號一一三四五總分得分閱卷人學號:姓名:班級:復查人簽名:核分人簽名:號學:名姓點端兩線黑過超得不下上：求要寫書題考:級班Ca,空間時間為A. -A0- (1k)22 2cA0 C.2 kD. 六一、選擇填空（每小題2分，共30分）1、丁烷在700C,總壓0.3MPa條件下的熱分解反應：C4Hio （A） -2c2H4 （B） + H2 （C）原料氣中含有10%的甲烷，假設甲烷不分解，則丁烷進料流量為Vo=300m3h-1且轉化率為xa=60%時，反應器出口體積流量 V= （） m3h-1。A.120 B.300

2、 C.324 D. 6242、二級液相反應 A - R,在反應的第一分鐘內 A的濃從2.0mol/L下降到1.5mol/L, 則速率常數 k= （） L mol-1 min-1。A. 0.0028 B. 0.167 C. 0.5 D.條件不足，無法計算3、關于平推流反應器的物理模型，以下不正確的是（）。A.反應器內無返混，所有物料通過反應器的時間相同B.垂直于流體流動方向的同一截面，不同徑向位置的組成和溫度是一致的C.定常態下操作，反應器內狀態只隨軸向位置而變，不隨時間改變D.反應器內無軸向返混，但在徑向有返混，且物料通過反應器的時間相等4.直徑和高均為a的圓柱形催化劑粒子，具比表面當量直徑

3、ds=（）。A. a B. - aC.旦d.2 a22a65 .在反應器設計物料衡算式中，關鍵組分積累量為零的反應器為（）。A. PFR 和 CSTR B. BR 和 CSTR C. PFR和 BR D. PFR, CSTR 和 BR6 .催化劑的密度Pp = 0.8g /cm3 ,床層空隙率名b= 0.4 ,則床層密度Pb=（,3g / cm 。A. 0.32 B. 0.48 C. 0.75 D. 1.337 .對于連串反應2AP-S,如果A的起始濃度CA0=1.2kmol/m3,反應結束時反應混合物中A的濃度為CA=0.2kmol/m3, P的濃度為0.4kmol/m3,則瓦二（）。A.

4、0.2 B. 0.4 C. 0.8 D. 1.08 .下列關氣-固流化床反應器正確的陳述是（）。A.在氣流的攪動下，流化床內一般呈散式流態化8 .流化床內催化劑顆粒粒徑小，因而可以忽略催化劑內擴散C.初始流化速度和逸出速度均指氣體真實流速D.氣泡相內只有氣體，沒有固體9 .在全混流反應器中進行等溫液相一級不可逆反應，進口濃度為Cao ,出口濃度為,現在原反應器上串聯一個相同的反應器，其它條件不變，則出口濃度變為（10 .在均相反應器中進行如下平行反應:A + B P (目的產物)p=cAcbA-2-> S （副產物）%=2Ca為了提高主產物的收率，宜選擇的操作方式為（）。A.采用半連續反

5、應器，反應物 A分次加入B.采用平推流反應器，B分次加入C.采用全混流反應器，A和B同時加入D.采用全混流反應器與平推流反應器的串聯組合11.實驗測得某固體催化劑的速率常數 k=0.1s-1,有效擴散系數De=0.004cm2 . s-1,共6頁 第1頁共6頁第2頁線訂裝線封密蘭州交通大學試卷（附卷）:分評點端兩線黑過超得不下上：求要寫書題考:號學 ：名姓:級班如果西勒模數Q<0.3,則可認為無內擴散影響，催化劑的直徑應當（）。A.小于 0.18cm B.大于 0.18cm C.小于 0.36cm D.大于 0.36cm12 .雙膜理論假設在氣液界面處液相 A組分的濃度與氣相分壓間的關系

6、符合（）。A.費克擴散定律B.亨利定律 C.拉烏爾定律D.道爾頓分壓定律13 .對于快速反應，適合的氣-液反應器為（）。A.鼓泡塔 B.板式塔 C.填料塔 D.鼓泡攪拌釜14 .當催化劑孔徑d0與分子平均自由程 入的比值d。/ A100時，總氣體擴散系數可以按（）計算。A.分子擴散系數B.克努森擴散系數C.綜合擴散系數 D.表面擴散系數15 .氣-固相催化平行反應A 匚 P （-rA）1 =k1cAA -2_* R （-rA）2 = k1cA內擴散影響明顯，P為目標產物，為提高P的選擇性，應采用的措施是（ ）oA.減小粒徑，減小孔徑B.減小粒徑，增大孔徑C.增大粒徑，減小孔徑D.增大粒徑，增大

7、孔徑二、判斷正誤（每小題1分，共10分）（在你認為正確的敘述后括號內填，在 錯誤的敘述后填“X”）1 .西勒模數Q越大，內擴散影響越小。（）2 .氣-固催化本征動力學不涉及內、外擴散的影響。（）3 .任何連續反應器平均停留時間t總與空間時間t在數值上相等。（）4 .對同一反應器，用脈沖示蹤法和階躍示蹤法會得到不同的 F（t）。（）5 .空間時間定義式中V0是指進口流體在標準狀態下的體積流量。（）6 .全混流反應器出口物料中關鍵組分 A的濃度要略小于反應器內A的濃度。（）7 .由于全混流反應器中存在返混，所以對于任何反應，所需全混流反應器的體積要大 于平推流反應器體積。（）8 .兩并聯平推流反應

8、器總體積最小條件為兩反應器體積相等，即V1=V2o（）9 .在間歇反應器中達到一定轉化率所需時間與反應器大小無關。（）10 .多釜串聯的全混流反應器，各釜中的選擇性是相等的。（）三、計算題（共46分）1.某一級不可逆反應，在平推流反應器中的轉化率為0.8,如欲將生產能力提高50%,如果在平推流反應器后串聯全混流釜，請計算當最終轉化率相同時，全混釜體積應當為平推流反應器的多少倍？ （12分）2.用脈沖示蹤法測得一連續反應器的 i= 400s,仃：=80000s2。某一級液相反應 在間歇反應器中進行，反應10min時的轉化率為0.8,請用多級混合槽模型計算 該反應在此連續反應器中的轉化率。（12分

9、）共6頁第3頁共6頁 第4頁線訂裝線封密 點端兩線黑過超得不下上：求要寫書題考:分評 ：號學 ：名姓 ：級班蘭州交通大學試卷（附卷）3.自催化反應 A+ P - 2P,動力學方程為 TA=kcACP, k=0.1m3 - kmol-1 min-1, CA0=1.0kmol m-3, cp0=0.2kmol - m-3, 進料 V0=0.45m3 min-1。當 A 的轉化率 達90%時：（1）應采用平推流反應器與全混流反應器的何種組合，以使總反應器體積最 小？ （4分）（2）總體積最小時，全混流反應器體積為多少？ （6分）四.看圖回答問題（6分）如圖所示是一級不可逆反應在全混釜中的移熱速率線和

10、產熱速率線。看圖回答:3.穩定的操作點有;不穩定的操作點有五.證明題（8分）A 272A1/2-氣固相反應A|_| R ,機理為2A* 即+仃 R： L R 二A > P4.平行液相反應At RA ，S請計算在平推流反應器中rP =1rR=2cA,其中 CA0=2kmol m , cAf = 0.2kmol m，。rS = cAP的收率。（12分）請證明，當A的表面反應為控制步驟時,1 .圖中1、2、3三條移熱線 中，進料溫度最高的 是;2 .點對應溫度為著火溫 度，點對應溫度為熄火 點；;期望的操作點有反應速率式為共6頁第5頁共6頁第6頁線訂裝線封密 點端兩線黑過超得不下上：求要寫書題考:分評 ：號學 ：名姓 ：級班蘭州交通大學試卷（附卷）7.兩平推流反應器并聯組合總體積最小的