化學(xué)反應(yīng)工程試題

化學(xué)反響工程試題A.-2 B.-1 C.1 D.2K1K2K1K2C P,max A 。K K2 C

S在間歇式反響器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度K K2 CC ( 1)K2K11

A0 C ( 2)KK A0KK2A0K2[(K2

/K)1/21]21

2 1A01

[(K/K)1/21]2D. 1 23、串聯(lián)反響A→P〔目的〕→R+S，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性SP= C_。n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R04、全混流反響器的容積效率η=1.0時(shí)，該反響的反響級(jí)數(shù)n B 。A.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞0P(主)A關(guān)于單一反響組分的平行反響合的反響器為 B 。

S(副，其瞬時(shí)收率P隨CA增大而單調(diào)下降，則最適A.平推流反響器 B.全混流反響器C.多釜串聯(lián)全混流反響器 D.全混流串接平推流反響器6、關(guān)于反響級(jí)數(shù)n＞0的不行逆等溫反響，為降低反響器容積，應(yīng)選用 A 。A.平推流反響器 B.全混流反響器C.循環(huán)操作的平推流反響器 D.全混流串接平推流反響器7、一級(jí)不行逆液相反響A

C 2.30kmol/m3 x 0.72R，A0 ，出口轉(zhuǎn)化率A ，每批操作時(shí)2R刻tt02.06h，裝置的生產(chǎn)力氣為50000kg產(chǎn)物R/天，MR=60，則反響器的體積V為_(kāi)C_m3。A.19.6 B.20.2 C.22.2 D.23.4r 0.01Cmol/ls C 1mol/l8、在間歇反響器中進(jìn)展等溫一級(jí)反響A→B， A A ，當(dāng)A0 時(shí)，求反響C 0.01mol/l至A 所需時(shí)刻t= B 秒。A.400 B.460 C.500 D.5609、一級(jí)連串反響AP→S在全混流釜式反響器中進(jìn)展，使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí) opt D 。ln(K2

/K)1

ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1A. K2

K1 B.

KK2

1 C.

1 2 D. 1 22 1KKKK10、分批式操作的完全混合反響器非生產(chǎn)性時(shí)刻t02 1KKKKA.加料時(shí)刻 B.反響時(shí)刻 C.物料冷卻時(shí)刻 D.清洗釜所用時(shí)刻11、一級(jí)連串反響A→PS在全混流釜式反響器中進(jìn)展，使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí) optD 。ln(K/K2

) ln(K/K)1 2

ln(K

/K) 1A. K2

K1 B.

KK2

1 C. 1 2

D. 1 2KKKK2 1KK12、全混流反響器的容積效率η小于1.0時(shí)，且隨著A的增大而減小，現(xiàn)在該反響的反響級(jí)數(shù)n_D_。A.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞013、當(dāng)反響級(jí)數(shù)n_D_時(shí)，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。A.=0 B.=1 C.＞1 D.＜114、軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與 C 無(wú)關(guān)。A.示蹤劑的種類 B.示蹤劑的輸入方式 C.管內(nèi)的流淌狀態(tài)D.檢測(cè)位置15、關(guān)于氣-液相反響幾乎全部在液相中進(jìn)展的極慢反響，為提高反響速率，應(yīng)選用 C 裝置。A.填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌釜d16、催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐步失活，其失活速率式為 dt

kCmdd i

，當(dāng)平行失活對(duì)反響物有強(qiáng)內(nèi)集中阻力時(shí)，d為 C 。A.≈0 B.=1 C.→3 D.≈117、不屬于氣固相催化反響固定床反響器擬均相二維模型的特點(diǎn)是 A 。A.粒子與流體間有溫度差 B.粒子與流體間無(wú)溫度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層軸向有溫度梯度18、不屬于氣固相催化反響固定床反響器擬均相二維模型的特點(diǎn)是 A A.粒子與流體間有濃度差 B.粒子與流體間無(wú)濃度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層徑向有濃度梯度19、以下哪一項(xiàng)不屬于流化床反響器按深度而分的第Ⅱ級(jí)模型的特點(diǎn) C 。A.各參數(shù)均為恒值 B.參數(shù)值不隨床高而變C.參數(shù)值與氣泡大小無(wú)關(guān) D.參數(shù)值與氣泡大小有關(guān)20、流化床反響器中的操作氣速U0是依照具體情形定的，一樣取流化數(shù)U0Umf在 B A.0.1～0.4 B.1.5～10 C.10～15 D.0.4～1.5二、填空題、化學(xué)反響工程是一門爭(zhēng)論化學(xué)反響的工程詢問(wèn)題的科學(xué)。r K

CC K K2、化學(xué)反響速率式為 AK (RT)()KC= P。

C A B，如用濃度表示的速率常數(shù)為C，用壓力表示的速率常數(shù)

P，則A數(shù)。

S(副) E E均為一級(jí)不行逆反響，假設(shè)＞4、關(guān)于反響級(jí)數(shù)n＞0的反響，為降低反響器容積，應(yīng)選用平推流反響器為宜。5、關(guān)于恒容的平推流管式反響器平均停留時(shí)刻、反響時(shí)刻、空時(shí)全都。6、假設(shè)流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)展混合，這種流體稱為_(kāi)微觀流體_。7、流體的混合程度常用調(diào)勻度S、流體的混合態(tài)來(lái)描述。8、催化劑在使用過(guò)程中，可能因晶體構(gòu)造變化、融合等導(dǎo)致外表積削減造成的_物理失活，也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的_化學(xué)_失活。時(shí)，分子與孔壁的碰撞為集中阻力的要緊因素。10、絕熱床反響器由于沒(méi)有徑向床壁傳熱，一樣能夠當(dāng)作平推流處理，只考慮流體流淌方向上有溫度和濃度的變化，因此一樣可用擬均相一維模型來(lái)運(yùn)算。、關(guān)于可逆的放熱反響，存在著使反響速率最大的最優(yōu)溫度

Topt和平穩(wěn)溫度

Teq，二者的關(guān)系為TeqT eq

ToptTopt

RE E2

Eln 2E1 。U U12、描述流化床的氣泡兩相模型，以0的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一局部在乳相中以起始流化速度mfU U通過(guò)，而其余局部0 mf則全部以氣泡的形式通過(guò)。13、描述流化床的數(shù)學(xué)模型，關(guān)于氣、乳兩相的流淌模式一樣認(rèn)_氣_相為平推流，而對(duì) 乳 種不同的流型。14、多相反響過(guò)程是指同時(shí)存在兩個(gè)或更多相態(tài)的反響系統(tǒng)所進(jìn)展的反響過(guò)程。15、三傳一反是化學(xué)反響工程的根底。K1K2K1K217Ak 2

P S在平推流反響器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度CP,max 、2 1[kt k1

k)] ln(k2

/k)1opt 。 2

k k、 2 1 〕KK2K2

nK0nKnK0 _。K119一級(jí)連串反響K1k 2 2 1

C S在間歇式全混流反響器中則目的產(chǎn)物P的最大濃度P,max 、S[kt k1

k)] ln(k2

/k)1opt 。 2

k k、 2 1 〕r KCC K K20、化學(xué)反響速率式為 AK K則C= P。

C A B，如用濃度表示的速率常數(shù)為

C，用壓力表示的速率常數(shù)P，21、抱負(fù)反響器是指全混流反響器、平推流反響器。22、具有良好攪拌裝置的釜式反響器按全混流反響器處理，而管徑小，管子較長(zhǎng)和流速較大的管式反響器按平推流反響器處理。Q Q

dQ dQr G23、全混流反響器穩(wěn)固的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為24、平推流反響器的返混為 0 三、分析解答題

G r 、,

dT dT1、簡(jiǎn)述等溫恒容平推流反響器空時(shí)、反響時(shí)刻、停留時(shí)刻三者關(guān)系？空時(shí)是反響器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比〔①分〕反響時(shí)刻是反響物料進(jìn)入反響器后從實(shí)際發(fā)生反響的時(shí)刻起到反響達(dá)某一程度所需的反響時(shí)刻〔①分〕停留時(shí)刻是指反響物進(jìn)入反響器的時(shí)刻算起到離開(kāi)反響器內(nèi)共停留了多少時(shí)刻〔①分〕由于平推流反響〔②分〕2、簡(jiǎn)述階躍示蹤法測(cè)停留時(shí)刻分布的試驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線？階躍示蹤法是關(guān)于定常態(tài)的連續(xù)流淌系統(tǒng)〔①分t=將流入系統(tǒng)的流體切換為含且濃度為A0〔①分〕在出口處測(cè)出出口流體中示蹤劑A〔①分〕對(duì)應(yīng)的曲線為F〔t，CF(t)

ACA0〔②分〕3、簡(jiǎn)述均相反響及其動(dòng)力學(xué)的爭(zhēng)論內(nèi)容？速率之間定量關(guān)系的速率方程。4、關(guān)于可逆放熱反響如何選擇操作溫度？答：1〕關(guān)于放熱反響，要使反響速率盡可能保持最大，必需隨轉(zhuǎn)化率的提高，按最優(yōu)溫度曲線相應(yīng)降低溫3〕而溫度的進(jìn)一步提高將導(dǎo)致正逆反響速率相等而到達(dá)化學(xué)平穩(wěn)。5、簡(jiǎn)述氣-液反響的宏觀過(guò)程：A〔g〕bB〔l〕→產(chǎn)物〔l〕？1〕2〕反響物氣相組分A3〕液相內(nèi)的反響產(chǎn)物向濃度下降方向集中，氣相產(chǎn)物則向4〕氣相產(chǎn)物向氣相主體集中。6、簡(jiǎn)述固定床反響器的優(yōu)缺點(diǎn)？2〕床層內(nèi)流體的流淌接近于平推流，與返混式反響器相比，用較少的催化劑和較小的反響器容積來(lái)獲得較大的生產(chǎn)力氣；3〕固定床中的傳熱較差；4〕催化劑的更換必需停產(chǎn)進(jìn)展。k1 RA7、關(guān)于反響

k Sr2，RSr2

C21 A，其活化能為

E r1；S

kC2

E2，當(dāng)

E E1＞2時(shí)如何選擇操作溫度能夠提高產(chǎn)物的收率？rS Rr

k10

e1e

C k10

EECe2 1CeRTR r答：關(guān)于平行反響 S

k eE2/RT A k20 20

A

E E1＞2時(shí)應(yīng)盡可能提高反響溫度，方可提高R的選擇性，提高R的收率8、簡(jiǎn)述氣固流化床反響器氣泡兩相模型的特點(diǎn)？

〕則全部0 mf 0 mf

L3〕mf f4〕5〕氣泡與乳相間的交換量Q為穿流量q與集中量之和。9、簡(jiǎn)述雙膜理論？體膜內(nèi)，而假定氣相主體和液相主體內(nèi)組成均一，不存在傳質(zhì)阻力。組分是通過(guò)在氣膜和液膜內(nèi)的穩(wěn)固的分子集中過(guò)程來(lái)進(jìn)展傳質(zhì)的，通過(guò)氣膜傳遞到相界面的溶質(zhì)組分瞬時(shí)的溶于液體且到達(dá)平穩(wěn)。因此，把簡(jiǎn)潔的相間傳質(zhì)過(guò)程模擬成串聯(lián)的穩(wěn)固的雙膜分子集中過(guò)程的疊加，相間傳質(zhì)總阻力等于傳質(zhì)阻力的加和。10、簡(jiǎn)述抱負(fù)反響器的種類？〔完全混合〕反響器和平推流〔活塞流或擠出流〕反響器。所謂物料的混合，全部的物料在器內(nèi)具有一樣的停留時(shí)刻。四、運(yùn)算題1、醋酸在高溫下可分解為乙烯酮和水，而副反響生成甲烷和二氧化碳：1CHCOOH13

CH2

COHO2

CHCOOHk232

CH4

CO2k在916℃時(shí)1

4.65s1,k2

3.74s1，試運(yùn)算：99%的醋酸反響掉的時(shí)刻；在此反響條件下醋酸轉(zhuǎn)化成乙烯酮的選擇性。C解：設(shè)在時(shí)刻t時(shí)乙烯酮和甲烷的濃度分不為x和y，初始為A0，則dxk(Cdt 1 A0dyk(Cdt 2 A0

xy)xy)

d(xy)(kdt 1

k)(C2 A0

xy)d(xy) (kC (xy) 將其積分 A0

k)dt2ln CA0 (kk)tC (xy) 1 2A0當(dāng)轉(zhuǎn)化率為99%時(shí)xy0.99CA0t 1 ln 1 0.549s4.653.74 10.99SP瞬時(shí)選擇性為

dxdy

xk1y k2

4.653.74Sx55.4%y2、反響AB為n級(jí)不行逆反響。在300K時(shí)要使A的轉(zhuǎn)化率到達(dá)20%需12.6分鐘，而在340K時(shí)到達(dá)同樣的轉(zhuǎn)化率僅需3.20分鐘，求該反響的活化能E。dCr 解： A

AkCndt ACA

dCAtdtnACA0C 0tnA1 1即 1即 1n Cn1A

1 Cn1A0達(dá)20%時(shí)，C 0.8CA A01 1 1k M(n1)Cn1 t t式中MA0 數(shù)1 1∴k300M12.6

k M340 3.2k ln 340k300

lnM/3.2E (1 1)M/12.6 8.314300 340E=29.06〔kJ/mol〕3、氣相反響在400K時(shí)的速率式

r 3.66P2atm/hA A

k，求C。4

2112.5min2,t15mint

rkkl ，求反響器的出口轉(zhuǎn)化率？

kC

C C CA B，A0

12mol/l，22t2解： t2

112.5152

0.5①分2

1N2N ②分t 157.5min則每個(gè)反響器的停留時(shí)刻為

N 2 ①分C CA0

(r )A1

C kC2A1 A11 ①分整理得7.5C2

C 10①分A①分解得C 0.30mol/l 同理對(duì)其次個(gè)釜進(jìn)展物料衡算C CA1

(r

) CA2 2

kC2①分A2 2①分A2解得C 0.144mol/l A2x CA0CA2

10.14485.6%A C 1A050.75m5.0m25525.9進(jìn)展A→R的一級(jí)不行逆的液相反響，其速率常數(shù)k

1.0788109expT

(h1)，反響熱(H)20921J/molA C 0.2mol/lr ，原料液中A的濃度A0 ，但不含反響產(chǎn)物R。此原料液的密C度ρ=1050g/l；定壓比熱P

2.929 v 3m3/h〔J/g·℃。要求