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化学反应工程练习题2012


1. 反应器的类型不同,则( B)也将有不同。 A.反应动力学 B.传递特性 C.反应的相态
k1

D.反应的可逆性
k2

? 2. 等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应 A ? ? P ( 主产物 ) ?? ? R( 副产物 ) 若保持相同的转 化率 xA,调节反应温度使 k2/k1 增高,则 P 的收率将(

D )A.增大 B.减小 C.不变 D.先增后 减 3. 全混流釜式反应器有____B___个稳定的定常态操作点。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 4. 对于绝热操作的放热反应,最合适的反应器为___D____。 A.平推流反应器 B.全混流反应器 C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应器 5. 等温液相反应 A+2B→P rp=klCACB2,R 为目的产物 2A+B→R rR=k2CA2CB 有下列四种方案可供选择: (1) 间歇釜式反应器,A 和 B 一次性加入;(2) 全混流反应器;(3)半间歇釜式反应器,B 一次性加入,A 连续滴加;(4) 半间歇釜式反应器,A 一次性加入,B 连续滴加。 从提高 R 的收率着眼适宜选用( D ) A.(1) B.(2) C.(3) D.(4) 6. 轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与___A____无关。 A. 示踪剂的种类; B.示踪剂的输入方式;C.管内的流动状态;D. 检测位置。 7. 由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数 E(t)=0.1exp(-t/10) min-1 ,可判别该反应器的流型为 ( B ) A.平推流 B.全混流 C.轴向分散 D.多级混合 8. 气固催化反应本征速率是指排除( C )阻力后的反应速率。 A.外扩散阻力 B.内扩散 C.内外扩散 D.吸附和脱附 9. 化学反应工程是一门研究 的科学,化学反应过程按操作方法分为 、 、 操作。

10. 一气固催化反应 A 2 ? B ? R ,若反应机理为:

A 2 ? 2 ? ? 2 A? B ? ? ? B? 控 制 A? ? B ? ? R ? ? ? R? ? R ? ?
k

则本征反应速率方程为?若反应为 R 脱附控制或表面反应控制则速率方程为?
k

1 2 11. 一液相复合反应 A ? ? P , A ? ? Q ,均为一级不可逆反应。在单一连续釜中等温反应,已知该 ? ? 温度下,k1=3k2 ,问当最终转化率为 85%时,目的产物 P 的瞬时选择性为: ,总选择性 为: 。

12. 1 ? ? ? A ? 对 xA 的曲线上存在极小值的情况是

反应和

反应的特征。

13. 均相 CSTR 反应器中,放热 S 形曲线与移热直线一般有 3 个交点,高温区交点、中温区交点、低温区 交点的特征分别是什么?工业上一般选择什么区交点为操作点?为什么? 14. 停留时间分布函数 F (t) 和停留时间分布密度函数的物理意义?两种理想反应器的 F(t)和 E(t)分别为?
2 A ? B ? 1? P ?
k k2

rP ? k 1C A C
2

0 .5 B 2

2 A B 15. 液相复合反应 A ? 2 B ?? ? Q , 若 Q 为使目的产物 P 的选择性高,应选择: 问:若采用间歇反应釜,其加料方式为?若采用管式反应器,其进料方式为?若 E1>E2,则反应温度应尽 可能采用高温或低温? 16. 气—固相催化反应的动力学步骤? 17. 为什么说对于反应级数大于零的不可逆反应,反应温度越高,消除内扩散影响所要求的粒度越小;反 应物浓度越高,消除内扩散影响所要求的粒度越小? 18. 在一个体积为 300L 的反应器中,86℃等温下将浓度为 3.2kmol/m3 的过氧化氢异丙苯溶液分解:

r

? k C

0 .5

C

C 6 H 5 C ? C H 3 ? 2 C O H ? C H 3C O C H 3 ? C 6 H 5O H

生产苯酚和丙酮。该反应为一级反应,反应温度下反应速率常数等于 0.08s-1,最终转化率达 98.9%,试计 算苯酚的产量。问:如果这个反应器是间歇操作反应器,并设辅助操作时间为 15min;如果是全混流反应 器;若采用管式反应器;试比较以上的计算结果; 19. 试论述非传统反应工程与传统反应工程的区别,并举例论述非传统反应工程。 20. 温度与浓度对反应速率的影响如何? 21. 如何消除内外扩散的影响?梯尔模数、丹科莱尔数、彼克列数的物理意义?

22. 轴向扩散、多釜串联、层流模、离析流、全混流和平推流模型的适用范围、典型特点和特征参数?


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