反應(yīng)工程考試習(xí)題庫及答案.doc

第一章 緒論1. 化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究_的科學(xué)。（化學(xué)反應(yīng)的工程問題）2. 化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究化學(xué)反應(yīng)的工程問題的科學(xué)，既以_作為研究對象，又以_為研究對象的學(xué)科體系。（化學(xué)反應(yīng)、工程問題）3. _是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。（ 三傳一反）4. 化學(xué)反應(yīng)過程按操作方法分為_、_、_操作。（分批式操作、連續(xù)式操作、半分批式）5. 化學(xué)反應(yīng)工程中的“三傳一反”中的三傳是指_、_、_。（傳質(zhì)、傳熱、動量傳遞）6. 不論是設(shè)計、放大或控制，都需要對研究對象作出定量的描述，也就要用數(shù)學(xué)式來表達個參數(shù)間的關(guān)系，簡稱_。（數(shù)學(xué)模型）7. 在建立數(shù)學(xué)模型時，根據(jù)基礎(chǔ)資料建立物料、熱量和動量衡算式的一般式為_。（累積量=輸入量-輸出量）8.“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)，其中所謂的一反是指_。（D）A化學(xué)反應(yīng) B. 反應(yīng)工程 C. 反應(yīng)熱力學(xué) D. 反應(yīng)動力學(xué)9.“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)，下列不屬于三傳的是_。（A）A. 能量傳遞 B. 質(zhì)量傳遞 C. 熱量傳遞 D. 動量傳遞第二章 均相反應(yīng)動力學(xué)1. 均相反應(yīng)是指_。（參與反應(yīng)的物質(zhì)均處于同一相）2. 對于反應(yīng)，則_。（）3.著眼反應(yīng)組分K的轉(zhuǎn)化率的定義式為_。（）4.當(dāng)計量方程中計量系數(shù)的代數(shù)和等于零時，這種反應(yīng)稱為_，否則稱為_。（等分子反應(yīng)、非等分子反應(yīng)）5. 化學(xué)反應(yīng)速率式為，用濃度表示的速率常數(shù)為，假定符合理想氣體狀態(tài)方程，如用壓力表示的速率常數(shù)，則=_。（）6. 化學(xué)反應(yīng)的總級數(shù)為n，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用逸度表示的速率常數(shù)，則=_。（）7. 化學(xué)反應(yīng)的總級數(shù)為n，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用氣體摩爾分率表示的速率常數(shù)，則=_。（）8.在構(gòu)成反應(yīng)機理的諸個基元反應(yīng)中，如果有一個基元反應(yīng)的速率較之其他基元反應(yīng)慢得多，他的反應(yīng)速率即代表整個反應(yīng)的速率，其他基元反應(yīng)可視為處于_。（擬平衡常態(tài)）9.當(dāng)構(gòu)成反應(yīng)機理的諸個基元反應(yīng)的速率具有相同的數(shù)量級時，既不存在速率控制步驟時，可假定所有各步基元反應(yīng)都處于_。（擬定常態(tài)）10. 活化能的大小直接反映了_對溫度的敏感程度。（反應(yīng)速率）11. 一個可逆的均相化學(xué)反應(yīng)，如果正、逆兩向反應(yīng)級數(shù)為未知時，采用_法來求反應(yīng)級數(shù)。（初始速率法）12.生成主產(chǎn)物的反應(yīng)稱為_，其它的均為_。（主反應(yīng)、副反應(yīng)）13. 平行反應(yīng)均為一級不可逆反應(yīng)，若，選擇性Sp與_無關(guān)，僅是_的函數(shù)。（濃度、溫度）14. 如果平行反應(yīng)均為一級不可逆反應(yīng)，若，提高選擇性應(yīng)_ _。(提高溫度)15. 一級連串反應(yīng)在全混流釜式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。（、）16. 一級連串反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。（、）17. 一級連串反應(yīng)在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。（、）18. 一級連串反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中，為提高目的產(chǎn)物P的收率，應(yīng)_。（降低）19.鏈反應(yīng)的三個階段為_、_、_。（鏈的引發(fā)、鏈的傳播、鏈的終止）20.下列屬于均相反應(yīng)的是_。（B）A. 煤炭燃燒 B. 氫氣燃燒 C. 離子交換 D. 加氫裂解21.下列屬于均相反應(yīng)的是_。（A）A. 乙酸乙酯水解 B. CuO的還原 C. 加氫脫硫 D. 電石水解22.下列屬于均相反應(yīng)的是_。（C）A. 催化重整 B. 催化裂解 C. HCl與NaOH的中和 D. 水泥制造23.下列屬于非均相反應(yīng)的是_。（D）A. 乙酸乙酯水解 B. 氫氣燃燒 C. HCl與NaOH的中和 D. 催化裂解24.下列屬于非均相反應(yīng)的是_。（B）A. 乙酸和乙醇的酯化 B. 加氫脫硫 C. 氫氣燃燒 D. 烴類氣相裂解25.化學(xué)反應(yīng)，其中化學(xué)反應(yīng)計量系數(shù)為-1的是哪種物質(zhì)_。（A）A. B. C. D. 26.化學(xué)反應(yīng)，其中化學(xué)反應(yīng)計量系數(shù)為+2的是哪種物質(zhì)_。（D）A. B. C. D. 27.對于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)組分A的化學(xué)反應(yīng)速率_。（A）A. B. C. D. 28.對于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物B的化學(xué)反應(yīng)速率_。（B）A. B. C. D. 29.對于反應(yīng)，則_。（A）A. B. C. D. 30.對于反應(yīng)，則_。（C）A. B. C. D. 31.氣相反應(yīng)4A + B 3R + S進料時無惰性氣體，A與B以31的摩爾比進料，則膨脹因子=_。（C）A. 1/4 B. 2/3 C. 1/4 D. 2/332.氣相反應(yīng)A + B 3P + S進料時無惰性氣體，A與B以11摩爾比進料，則膨脹因子=_。（D）A. 2 B. 1 C. 1 D. 233.氣相反應(yīng)2A + B 3P + S進料時無惰性氣體，A與B以21摩爾比進料，則膨脹因子=_。（C）A. 1 B. 1/2 C. 1/2 D. 134.氣相反應(yīng)2A + B 3P + S進料時無惰性氣體，A與B以32摩爾比進料，則膨脹因子=_。（D）A. 1 B. 1/3 C. 2/3 D. 135.氣相反應(yīng)進料時無惰性氣體，與以12摩爾比進料，則膨脹因子=_。（A）A. 2 B. -1 C. 1 D. 236.氣相反應(yīng)進料時無惰性氣體，與以12摩爾比進料，則膨脹因子=_。（B）A. 1 B. 1/2 C. 1/2 D. 137.氣相反應(yīng)進料時無惰性氣體，與以23摩爾比進料，則膨脹因子=_。（B）A. 1 B. 2/3 C. 2/3 D. 138.化學(xué)反應(yīng)速率式為，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用壓力表示的速率常數(shù)為，則=_。（B）A. B. C. D. 39. 化學(xué)反應(yīng)速率式為，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用壓力表示的速率常數(shù)為，則=_。（D）A. B. C. D. 40.反應(yīng)，則反應(yīng)級數(shù)n=_。（B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 341.反應(yīng)A + B C，已知，則反應(yīng)級數(shù)n=_。（B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 342.反應(yīng)3A P，已知，則反應(yīng)級數(shù)n=_。（A）A. 0 B. 1 C. 2 D. 343.反應(yīng)，已知，則反應(yīng)級數(shù)n=_。（C）A. 0 B. 1 C. 2 D. 344.反應(yīng)，已知，則反應(yīng)級數(shù)n=_。（C）A. 0 B. 1 C. 2 D. 345.反應(yīng)，已知，則反應(yīng)級數(shù)n=_。（C）A. 0 B. 1 C. 2 D. 346.反應(yīng)A + B C，已知，則反應(yīng)級數(shù)n=_。（A）A. 0 B. 1 C. 2 D. 347.下列屬于平行反應(yīng)的是_。（C）A. A + B P B. C. D.A + B P = R + S48.串聯(lián)反應(yīng)A P（目的）R + S，目的產(chǎn)物P的得率=_。（B）A. B. C. D. 49.串聯(lián)反應(yīng)A P（目的）R + S，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性=_。（C）A. B. C. D. 50.串聯(lián)反應(yīng)A P（目的）R + S，目的產(chǎn)物P的總收率=_。（A）A. B. C. D. 51.如果平行反應(yīng)均為一級不可逆反應(yīng)，若，提高選擇性應(yīng)_。（B）A. 提高濃度 B. 提高溫度 C. 降低濃度 D. 降低溫度52. 如果平行反應(yīng)均為一級不可逆反應(yīng)，若，提高收率應(yīng)_。（C）A. 提高濃度 B. 降低濃度 C. 提高溫度 D. 降低溫度53.一級連串反應(yīng)A P S在全混流釜式反應(yīng)器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的最優(yōu)空時_。（D）A. B. C. D. 54.一級連串反應(yīng)在全混流釜式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_。（B）A. B. C. D. 55.一級連串反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_。（A）A. B. C. D. 56. 一級連串反應(yīng)在平推流管式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_。（A）A. B. C. D. 57.一級連串反應(yīng)A P S在間歇式反應(yīng)器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的反應(yīng)時間_。（D）A. B. C. D. 58. 一級連串反應(yīng)A P S在平推流管式反應(yīng)器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的反應(yīng)時間_。（C）A. B. C. D. 59.下列反應(yīng)沒有涉及到鏈反應(yīng)的是_。（B）A. 石油裂解 B. 酯化反應(yīng) C. 烴類氧化 D. 聚合反應(yīng)60.簡述均相反應(yīng)及其動力學(xué)的研究內(nèi)容？ 答：參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個相內(nèi)進行的化學(xué)反應(yīng)稱為均相反應(yīng)。均相反應(yīng)動力學(xué)是研究各種因素如溫度、催化劑、反應(yīng)物組成和壓力等對反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響，并確定表達這些影響因素與反應(yīng)速率之間定量關(guān)系的速率方程。61.簡述鏈鎖反應(yīng)所具有的基本特征？ 答：1）鏈反應(yīng)具有三個階段：鏈的引發(fā)、鏈的傳播和鏈的終止； 2）鏈的引發(fā)和傳播均需要通過游離原子或游離基； 3）游離原子和游離基均具有較高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成穩(wěn)定的分子，從而使鏈反應(yīng)終止。62. 反應(yīng)2NO + 2H2 = N2 + 2H2O，實驗測得速率方程為：。試設(shè)定能滿足實驗結(jié)果的反應(yīng)機理。解：機理（1）： （慢） （快） 所以與實驗結(jié)果相同機理（2）： （快速） （慢速） （快） 達擬平衡態(tài)，為速控步驟 由得 代入 此機理與實驗結(jié)果相同，選機理（2），因其無叁分子反應(yīng)，而機理（1）是。63. 由A和B進行均相二級不可逆反應(yīng)A+B = S，速率方程：=。求： （1）當(dāng)時的積分式 （2）當(dāng)時的積分式解：（1）CA與CB之比保持恒定 所以 積分得 寫成轉(zhuǎn)化率時（2） 式中： 積分得 64.反應(yīng)A B為n級不可逆反應(yīng)。已知在300K時要使A的轉(zhuǎn)化率達到20%需12.6分鐘，而在340K時達到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需3.20分鐘，求該反應(yīng)的活化能E。解： 即 達20%時， 式中M為常數(shù) E=29.06（kJ/mol） 65.考慮下述連串反應(yīng):，已知上述反應(yīng)中每一步均為一級反應(yīng)，試求A、B和C的濃度隨間變化的函數(shù)式。解: 對于反應(yīng)物A，應(yīng)有: 積分得 對于B,應(yīng)有 將上式兩端乘以可得 即 將上式積分得, 第三章 理想反應(yīng)器1.理想反應(yīng)器是指_、_。理想混合（完全混合）反應(yīng)器、平推流（活塞流或擠出流）反應(yīng)器2.具有良好攪拌裝置的釜式反應(yīng)器按_反應(yīng)器處理，而管徑小，管子較長和流速較大的管式反應(yīng)器按_反應(yīng)器處理。（理想混合反應(yīng)器、平推流）3.分批式完全混合反應(yīng)器操作的優(yōu)化分析是以_、_為目標(biāo)進行優(yōu)化的。（平均生產(chǎn)速率最大、生產(chǎn)經(jīng)費最低）4.全混流反應(yīng)器的空時是_與_之比。（反應(yīng)器的有效容積、進料流體的容積流速）5.全混流反應(yīng)器的容積效率為_與_之比。（反應(yīng)時間t、空時）6.全混流反應(yīng)器的放熱速率=_。（）7.全混流反應(yīng)器的移熱速率=_。（）8.全混流反應(yīng)器的定常態(tài)操作點的判據(jù)為_。（）9.全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點的判據(jù)為_、_。（、）10.全混流反應(yīng)器的返混_。（最大）11.平推流反應(yīng)器的返混為_。（零）12.對于恒容的平推流管式反應(yīng)器_、_、_一致。（平均停留時間、反應(yīng)時間、空時）13.對于恒容的_管式反應(yīng)器平均停留時間、反應(yīng)時間、空時一致。（平推流）14.如果將平推流反應(yīng)器出口的產(chǎn)物部分的返回到入口處與原始物料混合，這類反應(yīng)器為_的平推流反應(yīng)器。（循環(huán)操作）1對于循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器，當(dāng)循環(huán)比0時為_反應(yīng)器，而當(dāng)時則相當(dāng)于_反應(yīng)器。（平推流、全混流16. 對于循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器，當(dāng)循環(huán)比0時反應(yīng)器內(nèi)返混為_，而當(dāng)時則反應(yīng)器內(nèi)返混為_。（零、最大）17. 對于絕熱操作的放熱反應(yīng)，最合適的反應(yīng)器類型為_。（全混流串平推流）18. 對于反應(yīng)級數(shù)n0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_反應(yīng)器為宜。（全混流）19. 對于反應(yīng)級數(shù)n0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_反應(yīng)器為宜。（平推流）20. 對于自催化反應(yīng)，最合適的反應(yīng)器為_。（全混流串平推流）21.對于可逆的放熱反應(yīng)，使反應(yīng)速率最大的反應(yīng)溫度_。（）22. 對于可逆的放熱反應(yīng)，達到化學(xué)反應(yīng)平衡時的溫度_。（）23.分批式操作的完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時間不包括下列哪一項_。（B）A. 加料時間 B. 反應(yīng)時間 C. 物料冷卻時間 D. 清洗釜所用時間24.在間歇反應(yīng)器中進行等溫二級反應(yīng)A B，當(dāng)時，求反應(yīng)至所需時間t=_秒。（D）A. 8500 B. 8900 C. 9000 D. 990025.在間歇反應(yīng)器中進行等溫一級反應(yīng)A B，當(dāng)時，求反應(yīng)至所需時間t=_秒。（B）A. 400 B. 460 C. 500 D. 56026.在全混流反應(yīng)器中，反應(yīng)器的有效容積與進料流體的容積流速之比為_。（A）A. 空時 B. 反應(yīng)時間t C. 停留時間t D. 平均停留時間27.全混流反應(yīng)器的容積效率大于1.0時，且隨著的增大而增大，此時該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n_。（A）A. 0 B. =0 C. 0 D. 028.全混流反應(yīng)器的容積效率小于1.0時，且隨著的增大而減小，此時該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n_。（D）A. 0 B. =0 C. 0 D. 029.全混流反應(yīng)器的容積效率=1.0時，該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n_。（B）A. 0 B. =0 C. 0 D. 030.全混流釜式反應(yīng)器最多可能有_個定常態(tài)操作點。（C）A. 1 B. 2 C. 3 D. 431.全混流反應(yīng)器中有_個穩(wěn)定的定常態(tài)操作點。（B）A. 1 B. 2 C. 3 D. 432.對于_的反應(yīng)器在恒容反應(yīng)過程的平均停留時間、反應(yīng)時間、空時是一致的。（D）A. 間歇式反應(yīng)器 B.全混流反應(yīng)器 C. 攪拌釜式反應(yīng)器 D. 平推流管式反應(yīng)器33.一級不可逆液相反應(yīng)， 出口轉(zhuǎn)化率，每批操作時間，裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天，=60，則反應(yīng)器的體積V為_。（C）A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.434.對于自催化反應(yīng)，最合適的反應(yīng)器為_。（D）A. 全混流反應(yīng)器 B. 平推流反應(yīng)器C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器35.對于絕熱操作的放熱反應(yīng)，最合適的反應(yīng)器為_。（D）A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器36.對于反應(yīng)級數(shù)n0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_。（B）A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器37.對于反應(yīng)級數(shù)n0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_。（A）A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器38.對于可逆放熱反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率應(yīng)_。（C）A. 提高壓力 B. 降低壓力 C. 提高溫度 D. 降低溫度39.對于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng)，其瞬間收率隨增大而單調(diào)增大，則最適合的反應(yīng)器為_。（A）A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器40. 對于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng)，其瞬間收率隨增大而單調(diào)下降，則最適合的反應(yīng)器為_。（B）A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器41.簡述理想反應(yīng)器的種類？ 答：通常所指的理想反應(yīng)器有兩類：理想混合（完全混合）反應(yīng)器和平推流（活塞流或擠出流）反應(yīng)器。所謂完全混合流反應(yīng)器是指器內(nèi)的反應(yīng)流體瞬間達到完全混合，器內(nèi)物料與反應(yīng)器出口物料具有相同的溫度和濃度。所謂平推流反應(yīng)器是指器內(nèi)反應(yīng)物料以相同的流速和一致的方向進行移動，不存在不同停留時間的物料的混合，所有的物料在器內(nèi)具有相同的停留時間。42.簡述分批式操作的完全混合反應(yīng)器？ 答：反應(yīng)物料一次性投入反應(yīng)器內(nèi)，在反應(yīng)過程中，不再向器內(nèi)投料，也不出料，待達到反應(yīng)要求的轉(zhuǎn)化率后，一次性出料，每批操作所需生產(chǎn)時間為反應(yīng)時間與非生產(chǎn)性時間之和，非生產(chǎn)性時間包括加料、排料和物料加熱、冷卻等用于非反應(yīng)的一切輔助時間。43.簡述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時、反應(yīng)時間、停留時間三者關(guān)系？ 答：空時是反應(yīng)器的有效容積與進料流體的容積流速之比。反應(yīng)時間是反應(yīng)物料進入反應(yīng)器后從實際發(fā)生反應(yīng)的時刻起到反應(yīng)達某一程度所需的反應(yīng)時間。停留時間是指反應(yīng)物進入反應(yīng)器的時刻算起到離開反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時間。由于平推流反應(yīng)器內(nèi)物料不發(fā)生返混，具有相同的停留時間且等于反應(yīng)時間，恒容時的空時等于體積流速之比，所以三者相等。44.對于可逆放熱反應(yīng)如何選擇操作溫度？ 答：1）對于放熱反應(yīng)，要使反應(yīng)速率盡可能保持最大，必須隨轉(zhuǎn)化率的提高，按最優(yōu)溫度曲線相應(yīng)降低溫度； 2）這是由于可逆放熱反應(yīng)，由于逆反應(yīng)速率也隨反應(yīng)溫度的提高而提高，凈反應(yīng)速率出現(xiàn)一極大值；3）而溫度的進一步提高將導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率相等而達到化學(xué)平衡。45.對于反應(yīng)，；，當(dāng)時如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率？ 答：對于平行反應(yīng)，所以，當(dāng)時應(yīng)盡可能提高反應(yīng)溫度，方可提高R的選擇性，提高R的收率。46.在間歇釜中一級不可逆反應(yīng)，液相反應(yīng)A 2R，kmol/m3h，k=9.52109exp-7448.4/T h-1，2.3 kmol/m3，60，0，若轉(zhuǎn)化率0.7，裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天。求50等溫操作所需反應(yīng)器的有效容積？（用于非生產(chǎn)性操作時間t0=0.75 h）解：反應(yīng)終了時R的濃度為 47. 該反應(yīng)在全混流反應(yīng)器中進行，以AlCl3為催化劑，反應(yīng)溫度20，液料的體積流速為0.5 m3/h，丁二烯和丙烯酸甲酯的初始濃度分別為96.5 mol/m3，184 mol/m3，催化劑的濃度為6.63 mol/m3。速率方程，式中k=1.1510-3 m3/molks，若要求丁二烯轉(zhuǎn)化率為40%。求：1）反應(yīng)器的體積V； 2）容積效率。解：1） A + B C 對于全混流反應(yīng)器 2）在分批式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)時間為 48. 在全混流反應(yīng)器中一級不可逆反應(yīng)，液相反應(yīng)A 2R，kmol/m3h，k=9.52109exp-7448.4/T h-1，2.3 kmol/m3，60，0，若轉(zhuǎn)化率0.7，裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天。求50等溫操作所需反應(yīng)器的有效容積和它的容積效率？（用于非生產(chǎn)性操作時間t0=0.75 h）解：（1）進料速度v0 （2）反應(yīng)器有效容積V (3) 49. 現(xiàn)有一有效容積為0.75m3的攪拌釜反應(yīng)器，其內(nèi)設(shè)置有換熱面積為5.0m2的冷卻盤管。欲利用改反應(yīng)器來進行AR的一級不可逆的液相反應(yīng)，其速率常數(shù)，反應(yīng)熱，原料液中A的濃度，但不含反應(yīng)產(chǎn)物R。此原料液的密度=1050g/l；定壓比熱（J/g）。要求原料液的進料流率為，反應(yīng)器出口的反應(yīng)液中。總傳熱系數(shù)U=209.2（KJ/m2h）。所用的冷卻介質(zhì)的溫度為25。試求滿足上述反應(yīng)要求所需的反應(yīng)溫度以及料液的起始溫度T0。解：1)計算反應(yīng)溫度T 根據(jù) 2） 50. 乙酸酐發(fā)生水解，反應(yīng)溫度25，k=0.1556 min-1，采用三個等體積的串聯(lián)全混流釜進行反應(yīng)，每個釜體積為1800 cm3，求使乙酸酐的總轉(zhuǎn)化率為60%時，進料速度。解：初始濃度為，離開第一釜為，依次為、。 對第二釜 對于等體積釜串聯(lián) 同理 =2.3（min） 51. 串聯(lián)全混流反應(yīng)器進行一級不可逆反應(yīng)，假定各釜容積、溫度相同，試計算N為1，2，3的反應(yīng)有效容積，如不考慮非生產(chǎn)性操作時間的條件下分批式反應(yīng)器的有效容積。解：利用 N(個) 1 2 3V（） 97.8 47.0 37.6 若采用分批式 52.應(yīng)用兩個按最優(yōu)容積比串聯(lián)的全混流釜進行不可逆的一級液相反應(yīng)，假定各釜的容積和操作溫度都相同，已知此時的速率常數(shù)k=0.92h-1，原料液的進料速度=10m3/h，要求最終轉(zhuǎn)化率0.9，試求V1、V2和總?cè)莘eV。解：對于一級不可逆反應(yīng)應(yīng)有 代入 得 整理得 ， 總?cè)莘e 53. 用兩串聯(lián)全混流反應(yīng)器進行一個二級不可逆等溫反應(yīng)，已知在操作溫度下要求出口xA=0.9，計算該操作最優(yōu)容積比和總?cè)莘eV。解： 代入 總?cè)莘e 54. 應(yīng)用管徑為D=12.6cm的管式反應(yīng)器來進行一級不可逆的氣體A的熱分解反應(yīng)，其計量方程為A=R+S；速率方程為；而k=7.8109exp-19220/T(s-1),原料為純氣體A,反應(yīng)壓力P=5atm下恒壓反應(yīng),T=5000C。0.9,=1.55kmol/h,求所需反應(yīng)器的管長L,停留時間t，空時（理想氣體）。解：反應(yīng)氣體的進料體積流速為： 反應(yīng)流體在管內(nèi)的體積流速為： 此處：（純氣體）；， 而 55.液相原料中反應(yīng)物A進入平推流反應(yīng)器中進行的反應(yīng)，已知。求：1）當(dāng)出口濃度時的進料流。 2)當(dāng)進料流量時出口濃度。 解：1） 2） 56. 自催化反應(yīng)A + R 2R，其速率方程為：，在70下等溫地進行此反應(yīng)，在此溫度下k=1.512 m3/kmolh；其它數(shù)據(jù)如下：0.99 kmol/m3；0.01 kmol/m3；10 m3/h；要求反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率0.99。試求：1）在全混流反應(yīng)器中反應(yīng)所需的容積；2）在平推流反應(yīng)器中反應(yīng)所需的容積。解： 令 1）全混流反應(yīng)器所需的容積 2）平推流反應(yīng)器所需的容積 57. (A) (P) (S)反應(yīng)速度；，在恒溫恒容下求(a)平推流(b)全混流,求，其中,。解:(a) ()=(=0.477mol/ =0.155mol/l =3.08 (b)= = () = =0.5mol/l =0.333mol/l =0.167mol/l=2.0 58. (A) (P) (S)反應(yīng)速度；，在恒溫恒容下求等容積的兩釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器內(nèi)進行這一反應(yīng)時,求目的產(chǎn)物P的選擇性，其中,。解：等容積釜串聯(lián)應(yīng)有 對第二個全混流反應(yīng)器作物料衡算 = 對于P: + =0.444mol/l + =1-(0.444+0.391)=0.165mol/l