化学反应工程试题东大成贤

化学反应工程期末自测试卷

( 5 )

科 目:化学反应工程 适用对象:化学工程与工艺本科

I.填空题 1.(1)

在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。

2004-7-6

2.(2)

生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。

3.(1)

一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用______________法来求反应级数。

4.(2)

分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_______、_______为目标进行优化的。

5.(2)

具有良好搅拌装置的釜式反应器按_______反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按_______反应器处理。

6.(2)

2?????轴向分散模型的数学期望值_______，方差_______。

7.(1)

停留时间分布的密度函数在t≥0时，E（t）_______。

8.(1)

对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.1um时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻

力的主要因素，这种扩散称为_______。

9.(1)

测定气-液相反应速率的方法与均相反应时不同之点是实验时要排除气相和液相中的

2010-2011学年第二学期末考试试题（A卷）

一、选择题（30分，每题1.5分）

1、―三传一反‖是化学反应工程的基础，其中所谓的―一反‖是指 （ D ）。

A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 2、对于反应aA?bB???pP?sS， 则rP= ___A__ ??rA?。

appa A. ， B. ， C. , D.

apap3、气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A与B 以1∶1 摩尔比进料，则膨胀因子?A=（Ｄ ）

A. –2 B. –1 C. 1 D. 2

4、气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A与B 以2∶1 摩尔比进料，则膨胀率?A=（ Ｃ ） A. –1 B. –1/2 C. 1/3 D.4/3

5、反应C4H10?2C2H4?H2，反应速率常数k?2.0s?1，则反应级数n=（ Ｂ）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

6、串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的得率XP =（ Ａ）。 A.

nP?nP0n?nn?nP0n?nP

2010-2011学年第二学期末考试试题（A卷）

一、选择题（30分，每题1.5分）

1、―三传一反‖是化学反应工程的基础，其中所谓的―一反‖是指 （ D ）。

A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 2、对于反应aA?bB???pP?sS， 则rP= ___A__ ??rA?。

appa A. ， B. ， C. , D.

apap3、气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A与B 以1∶1 摩尔比进料，则膨胀因子?A=（Ｄ ）

A. –2 B. –1 C. 1 D. 2

4、气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A与B 以2∶1 摩尔比进料，则膨胀率?A=（ Ｃ ） A. –1 B. –1/2 C. 1/3 D.4/3

5、反应C4H10?2C2H4?H2，反应速率常数k?2.0s?1，则反应级数n=（ Ｂ）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

6、串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的得率XP =（ Ａ）。 A.

nP?nP0n?nn?nP0n?nP

2004-2005学年第2学期《 化学反应工程》考试试题（A）卷

标准答案

一．选择题(每题2分，共10分)

1．可逆放热反应，在转化率一定时，反应速率随温度升高而

Ａ．降低 Ｂ.升高 Ｃ. A、B均可能 Ｄ.同可逆吸热反应 2．对于A → P (主)， A → B（副）的平行反应，若反应级数α主>α副，在相同的操作条件和反应时间下，下列各种反应器所得转化率判断中正确的是 Ａ．CSTR>PFR Ｂ.CSTR

Ｃ. PFR<间歇反应器 Ｄ.PFR>多级CSTR串联 3．平推流反应器的Pe、N、σθ2值分别为

Ａ．0、0、 1 Ｂ. ∞、0、0 Ｃ. 0、∞、0 Ｄ. ∞、∞、0

4．对于转化率与反应速率存在极大值的动力学关系，采用下列何种型式的反应器可能使得所需反应体积最小

Ａ．PFR Ｂ.PFR后串接一个CSTR Ｃ. CSTR Ｄ.CSTR后串接一个PFR

5．在相同反应体积时，保持其它操作条件亦相同，对于正常动力学，则

Ａ．(XＡ)PFR>(XＡ)两个CSTR串

2004-2005学年第2学期《 化学反应工程》考试试题（A）卷

标准答案

一．选择题(每题2分，共10分)

1．可逆放热反应，在转化率一定时，反应速率随温度升高而

Ａ．降低 Ｂ.升高 Ｃ. A、B均可能 Ｄ.同可逆吸热反应 2．对于A → P (主)， A → B（副）的平行反应，若反应级数α主>α副，在相同的操作条件和反应时间下，下列各种反应器所得转化率判断中正确的是 Ａ．CSTR>PFR Ｂ.CSTR

Ｃ. PFR<间歇反应器 Ｄ.PFR>多级CSTR串联 3．平推流反应器的Pe、N、σθ2值分别为

Ａ．0、0、 1 Ｂ. ∞、0、0 Ｃ. 0、∞、0 Ｄ. ∞、∞、0

4．对于转化率与反应速率存在极大值的动力学关系，采用下列何种型式的反应器可能使得所需反应体积最小

Ａ．PFR Ｂ.PFR后串接一个CSTR Ｃ. CSTR Ｄ.CSTR后串接一个PFR

5．在相同反应体积时，保持其它操作条件亦相同，对于正常动力学，则

Ａ．(XＡ)PFR>(XＡ)两个CSTR串

《化学反应工程》试题

一、填空题

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。 着眼组分A转化率xA的定义式为 xA=(nA0-nA)/nA0 。 总反应级数不可能大于 3 。

反应速率-rA=kCACB的单位为kmol/m3·h，速率常数k的因次为 m3/kmol·h 。 反应速率-rA=kCA的单位为kmol/kg·h，速率常数k的因次为 m3/kg·h 。

/21/2-1/2

反应速率?rA?kC1·s 。 A的单位为mol/L·s，速率常数k的因次为 (mol)·L

反应速率常数k与温度T的关系为lgk??10000其活化能为 83.14kJ/mol 。 ?10.2，

T某反应在500K时的反应速率常数k是400K时的103倍，则600K时的反应速率常数k

时是400K时的 105 倍。

10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活化能为（设浓度不变） 186.3kJ

《化学反应工程》试题

一、填空题

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。 着眼组分A转化率xA的定义式为 xA=(nA0-nA)/nA0 。 总反应级数不可能大于 3 。

反应速率-rA=kCACB的单位为kmol/m3·h，速率常数k的因次为 m3/kmol·h 。 反应速率-rA=kCA的单位为kmol/kg·h，速率常数k的因次为 m3/kg·h 。 反应速率?rA?kCA的单位为mol/L·s，速率常数k的因次为 (mol)1/2·L-1/2·s 。 反应速率常数k与温度T的关系为lgk??1/210000其活化能为 83.14kJ/mol 。 ?10.2，

T某反应在500K时的反应速率常数k是400K时的103倍，则600K时的反应速率常数k

时是400K时的 105 倍。

10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活化能为（设浓度不变） 186.3k

《化学反应工程》试题

一、填空题

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。 着眼组分A转化率xA的定义式为 xA=(nA0-nA)/nA0 。 总反应级数不可能大于 3 。

反应速率-rA=kCACB的单位为kmol/m3·h，速率常数k的因次为 m3/kmol·h 。 反应速率-rA=kCA的单位为kmol/kg·h，速率常数k的因次为 m3/kg·h 。 反应速率?rA?kCA的单位为mol/L·s，速率常数k的因次为 (mol)1/2·L-1/2·s 。 反应速率常数k与温度T的关系为lgk??1/210000其活化能为 83.14kJ/mol 。 ?10.2，

T某反应在500K时的反应速率常数k是400K时的103倍，则600K时的反应速率常数k

时是400K时的 105 倍。

10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活化能为（设浓度不变） 186.3kJ

【习题1-1】在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应 2CH3OH＋O2—→2HCHO＋2H2O 2CH3OH＋2O2→2CO＋4H2O

进入反应器的原料中，甲醇：空气，水蒸气＝2：4：1.3(摩尔比)，反应后甲醇的转化率达72％，甲醛的收率为69.2％。试计算 (1)反应的选择性； (2)反应器出口气体组成。

分析：按国内的定义式计算选择性、收率。自己设定进料流量。计算反应器出口处各组分的摩尔流量。 解：（1）反应的选择性

(2) 以进料中甲醇的摩尔流量为2mol/ h为基准，则进料中空气4mol/h，水蒸汽1.3mol/h 出口处 甲醇：2(1-0.72)＝0.56 mol/h 甲醛 2×0.692＝1.384 mol/h N2 4×0.79 ＝3.16 mol/h

O2 4×0.21－0.5×2×0.692－(0.72－0.692)×2＝0.092 mol/h H2O 1.3＋2×0.692＋4×(0.72－0.692)＝2.796 mol/h CO 2×(0.72－0.692)＝0.056 mol/h ∑ni＝8.048 mol/h ∴出口处气体组成为:

y甲醇＝6.96% y甲醛＝17.20% yH2O＝34.74% yO2

1、相基元反应A+2B→2P在30℃和常压下的反应速率常数kc=2.65×104m6kmol-2s-1。现以气相分压来表示速率方程，即(?rA)=kPpApB2，求kP=?（假定气体为理想气体）

T?273?30?303Kkc?2.65?104m6kmol?2s?1c?pRT22cABp?p??rA?kcc?kcA?B?RT?RT?2?rA?kppApB

kc2.65?104m6kmol?2s?1kP??3(RT)8.314kJ?kmol?1K?1?303K??3?1.655?10?6kmol?m?3s-1kPa-32、考虑反应A?3P，其动力学方程为?rA??示的动力学方程。

1dnAn??kA试推导在恒容下以总压表VdtVt?0t?tpA??3pA0?p总?V1?3pA0?p总?nA?22RT VdnA??dp总2RT?V??3pA0?p总?Vdp总???12RT??k2RT??VdtVdp总??3pA0?p总?dt3、丁烷在700℃，总压为0.3MPa的条件下热分解反应：

C4H10→2C2H4+H2 (A) (R) (S)

AnA0pA0nApAP003?nA0?nA?3?pA0?pA?p总pA03pA0?2pA

起始