反應工程題庫

精品文檔化學反應工程試題一、填空題1. 質(zhì)量傳遞 、 熱量傳遞 、 動量傳遞 和化學反應 稱為三傳一反.1. 物料衡算和能量衡算的一般表達式為 輸入-輸出=累積 。2. 著眼組分A轉(zhuǎn)化率xA的定義式為 xA=(nA0-nA)/nA0 。3. 總反應級數(shù)不可能大于 3 。4. 反應速率-rA=kCACB的單位為kmol/(m3h)，速率常數(shù)k的因次為 m3/(kmolh ) 。5. 反應速率-rA=kCA的單位為kmol/kgh，速率常數(shù)k的因次為 m3/kgh 。6. 反應速率的單位為mol/Ls，速率常數(shù)k的因次為 (mol)1/2L-1/2s 。7. 反應速率常數(shù)k與溫度T的關系為，其活化能為 83.14kJ/mol 。8. 某反應在500K時的反應速率常數(shù)k是400K時的103倍，則600K時的反應速率常數(shù)k時是400K時的 105 倍。9. 某反應在450時的反應速率是400時的10倍，則該反應的活化能為（設濃度不變） 186.3kJ/mol 。10. 非等分子反應2SO2+O2=2SO3的膨脹因子等于 -0.5 。11. 非等分子反應N2+3H2=2NH3的膨脹因子等于 2/3 。12. 反應N2+3H2=2NH3中（）= 1/3 （）= 1/2 13. 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CA0，轉(zhuǎn)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 CA0(1-xA)n ，轉(zhuǎn)化率為 1-(1-xA)n 。14. 在全混流反應器中進行等溫一級不可逆反應，反應物初濃度為CA0，轉(zhuǎn)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，轉(zhuǎn)化率為。15. 反應活化能E越 大 ，反應速率對溫度越敏感。16. 對于特定的活化能，溫度越低溫度對反應速率的影響越 大 。17. 某平行反應主副產(chǎn)物分別為P和S，選擇性SP的定義為 (nP-nP0)/ (nS-nS0) 。 18. 某反應目的產(chǎn)物和著眼組分分別為P和A其收率P的定義為 (nP-nP0)/ (nA0-nA) 。19. 均相自催化反應其反應速率的主要特征是隨時間非單調(diào)變化，存在最大的反應速率 。20. 根據(jù)反應機理推導反應動力學常采用的方法有 速率控制步驟 、 擬平衡態(tài) 。21. 對于連續(xù)操作系統(tǒng)，定常態(tài)操作是指 溫度及各組分濃度不隨時間變化 。22. 返混的定義： 不同停留時間流體微團間的混合 。23. 平推流反應器的返混為 0 ；全混流反應器的返混為 。24. 空時的定義為 反應器有效體積與進口體積流量之比 。25. 針對著眼組分A的全混流反應器的設計方程為。26. 不考慮輔助時間，對反應級數(shù)大于0的反應，分批式完全混合反應器優(yōu)于全混流反應器。27. 反應級數(shù)0時，多個全混流反應器串聯(lián)的反應效果 優(yōu)于全混流反應器。28. 反應級數(shù)0時，平推流反應器的反應效果 優(yōu)于 全混流反應器。30. 反應級數(shù)E2，應如何選擇操作溫度？28. 試采用脈沖示蹤法推導全混流反應器的停留時間分布函數(shù)和分布密度函數(shù)。29. 試采用階躍示蹤法推導全混流反應器的停留時間分布函數(shù)和分布密度函數(shù)。30. 畫出平推流反應器、全混流反應器、平推流和全混流反應器串聯(lián)及全混流和平推流反應器串聯(lián)的停留時間分布密度函數(shù)E(t)和分布函數(shù)F(t)31. F()和E()分別為閉式流動反應器的無因次停留時間分布函數(shù)和停留時間分布密度函數(shù)。（1）若反應器為平推流反應器，試求：(a)F(1)；(b)E(1)；(c)F(0.8)；(d)E(0.8)；(e)E(1.2)（2）若反應器為全混流反應器，試求：(a)F(1)；(b)E(1)；(c)F(0.8)；(d)E(0.8)；(e)E(1.2)（3）若反應器為一非理想反應器，試求：(a)F()；(b)E()；(c)F(0)；(d)E(0)；(e)；(f) 32. 丁烯在某催化劑上反應的到丁二烯的總反應為C4H8(A)= C4H6(B)+ H2(C)假設反應按如下步驟進行：A+AAB+CBB+假定符合均勻吸附模型，試分別推導動力學方程：（1） A吸附控制；（2） B脫附控制；（3） 表面反應控制。33. 乙炔與氯化氫在HgCl2-活性炭催化劑上合成氯乙烯的反應C2H2 (A) + HCl (B)= C2H3Cl (C)其動力學方程式可有如下幾種形式：（1）（2）（3）試分別列出反應機理和控制步驟34. 氣固相催化反應：A+B=C，其反應機理如下：A+AB+BA+B CCC+假定符合Langmuir均勻吸附模型，試分別推導動力學方程：（1） A吸附控制；（2） C脫附控制；（3） 表面反應控制。35. 在氣固相催化劑表面進行下列氣相可逆反應：A+B=R其反應機理為： A+1A1B+2B2A1+ B2R1+2 (速率控制步驟)R1R+1試用Langmuir均勻吸附模型導出該反應的本征動力學方程。36. 某氣固相催化反應：A=R，其動力學方程式為（以催化劑質(zhì)量為基準）試導出平推流式的等溫積分反應器中轉(zhuǎn)化率xA與W/FA0的關系式37. 試列出氣固相催化反應通常所經(jīng)歷的步驟，并區(qū)分動力學控制和傳遞控制。38. 試敘述氣固相催化反應中Thiel模數(shù)s和有效系數(shù)的物理意義；對于本征動力學的測定應如何消除內(nèi)外擴散的影響。39. 某非催化氣固相反應：A(g)+2B(s)=R(g)+S(s)，假定固體反應物為球型顆粒，若過程為氣膜擴散控制，試采用縮核模型推導其動力學方程（t與xB的關系）。提示：氣膜擴散方程：；nB=mVc=40. 某非催化氣固相反應：A(g)+2B(s)=R(g)+S(s)，假定固體反應物為球型顆粒，若過程為非反應核表面反應控制，試采用縮核模型推導其動力學方程（t與xB的關系）。提示：表面反應：；nB=mVc=41. 試列出氣固相非催化反應中縮核模型的反應歷程，并說明與縮粒模型的差別。QQrQgT12342. 試說明反應器設計中產(chǎn)生放大效應的原因；為提高放大的可靠性，應如何應用反應工程知識對系統(tǒng)進行研究。43. 在全混流反應器中進行不可逆放熱反應，其放熱和移熱線如下圖所示：試(1)指明穩(wěn)定的定常態(tài)操作點，寫出熱穩(wěn)定性的判據(jù)；(2)實際生產(chǎn)中如何進行開、停車操作，并在圖中畫出。44. 采用中間冷卻的三段絕熱固定床進行氣固相催化反應，標明圖中各條線的名稱，根據(jù)最優(yōu)分段的要求畫出整個過程的操作線。T0xATxAf045. 一級可逆反應