2022年化学反应工程复习题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 化学反应工程原理复习摸索题第一章 绪论1、 明白化学反应工程的讨论内容和讨论方法；2、 几个常用指标的定义及运算：转化率、挑选性、收率；其次章 化学反应动力学1、化学反应速率的工程表示,气固相催化反应及气液相非均相反应反应区的取法；2、反应速率常数的单位及其换算；3、复杂反应的反应速率表达式（可逆、平行、连串、自催化）；4、气固相催化反应的步骤及基本特点；5、物理吸附与化学吸附的特点；6、抱负吸附等温方程的导出及应用（单组分吸附、解离吸附、混合吸附）；7、气固相催化反应动力学方程的推导步骤；8、不同掌握步骤的抱负吸附模型的动力学方程的推导；9、

2、由已知的动力学方程估计反应机理；第三章 抱负间歇反应器与典型化学反应的基本特点1、反应器设计的基本方程式；2、抱负间歇反应器的特点；3、抱负间歇反应器等温、等容一级、二级反应反应时间的运算及反应器体积的运算；4、自催化反应的特点及正确工艺条件的确定及正确反应器形式的挑选；5、抱负间歇反应器最优反应时间的运算 . 7、可逆反应的反应速率,分析其浓度效应及温度效应；8、平行反应挑选率的浓度效应及温度效应分析；9、平行反应反应器形式和操作方式的挑选；10、串连反应反应物及产物的浓度分布,topt Cp.max 的运算；11、串连反应的温度效应及浓度效应分析；第四章 抱负管式反应器名师归纳总结 - -

3、 - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、抱负管式反应器的特点；2、抱负管式反应器内进行一级、二级等容、变容反应的运算；3、空时、空速、停留时间的概念及运算；4、膨胀率、膨胀因子的定义,变分子数反应过程反应器的运算；第五章 抱负连续流淌釜式反应器1、全混流反应器的特点；2、全混流反应器的基础方程及应用；3、全混釜中进行零级、一级、二级等温、等容反应时的解析法运算；4、全混釜的图解运算原理及图解示意；5、全混流反应器中的浓度分布与返混,返混对反应的影响；6、返混产生的缘由及限制返混的措施；7、多釜串联反应器进行一级、二级不行逆反应的解析法运算

4、；8、多釜串联反应器的图解法运算原理；第七章 化学反应过程的优化1、简洁反应过程平推流反应器与全混流反应器的比较及反应器形式的挑选；2、多釜串连反应器串连段数的挑选分析；3、自催化反应反应器的选型分析；4、可逆放热反应速率随温度的变化规律,平稳温度和最优温度的概念；5、平行反应挑选率的温度效应及浓度效应分析,反应器的选型,操作方式的确定；6、串连反应影响挑选率和收率的因素分析,反应器的选型及操作方式的确定；7、平推流与全混釜的组合方式及其运算；第八章 气固相催化反应过程的传递现象1、气固相催化反应的全过程及特点；2、等温条件下催化剂颗粒的外部效率因子的定义；3、外扩散、内扩散对平行反应、连串反

5、应挑选性的影响分析；4、气体流速对外扩散的影响分析；5、等温条件下催化剂颗粒的内部效率因子的定义；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6、达姆克勒准数、西勒模数的定义及物理意义；7、影响内部效率因子的因素分析；8、内扩散阻力的判别及改善颗粒内传质的措施；9、等温条件下总效率因子的定义；化学反应工程例题一、填空题1. 按操作方式分类可将反应器分为三种；间歇反应器之比；、连续反应器和半间歇半连续反应器2. 空间时间指反应器有效容积与3. 变分子数反应运算中的膨胀因子是指 转变量；_ _ 所引起反应系统内总分子数的4.平推流

6、反应器内的返混程度为；就该步5. 属于抱负吸附的等温方程是_ _ ；6. 循环比 R表示循环物料的流量与流量之比；7. 多级全混流模型的模型参数为,其值可由试验确定；8. 对可逆放热反应,随温度上升,反应速率常数；平稳常数9. 在如干个过程串连组成的系统中,如其中某一步的速率与其他各步相比慢了很多,骤就是整个过程的_步骤；10. 气固相催化反应中排除外扩散影响常用的措施是 施是；排除内扩散影响常用的措11抱负反应器分为、和三种；12. 化学反应过程按操作方法分为_、_、_操作；13物理吸附与化学吸附相比,其吸附力较_ _ ,吸附活化能较_ _ _；14. 转化率是反应掉的A 与的比值；15.

7、挑选性是与反应掉 A 的比值；16. 收率是与通入 A 的比值；17. 返混是指不同 _ 相互混合；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 18变分子数反应运算中的膨胀因子是指 转变量；_ _ 反应系统内总分子数的19. 活化能的大小直接反映了反应速率对_ _的敏锐程度；20. 一级反应以浓度表示的反应速率常数为 kp= ；k ,就以分压表示的反应速率常数21.抱负吸附模型假设催化剂表面各处的吸附才能,各吸附位具有的能量；22.气固相催化反应包括、键结合和七个步骤；键结合的,化学吸附是靠23. 气体在固体表面上的物理吸附是

8、靠的；24 按传热方式分类可将反应器分为和、和；三种；25按相态分类可将反应器分为和两种；26. 工业反应器优化的主要目标是二、单项挑选题1.反应 C4H102C2H4 + H 2,k=2.0s-1,就反应级数 n= ；A = ；A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 2.气相反应 A + B 3P + S,A 与B以11摩尔比进料,就膨胀因子A. 2 B. 1 C. 1 D. 2 ；3.对于自催化反应,当要求的转化率较高时,最合适的反应器形式为A. 全混流B.平推流C.多段串联全混流4.对两平行反应Ak1Pk2；S如 P 为目的产物,当n1 n2 时,应挑选的反应器形式为A. 平推流反应器B

9、. 全混流反应器C. 平推流反应器串全混流D. 全混流串接平推流反应器名师归纳总结 5. 假如平行反应为一级不行逆反应,如E主E副,要提高主产物的挑选性应；第 4 页,共 8 页A. 提高浓度,B 提高温度, C. 降低浓度, D. 降低温度- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 三、名词说明1质量收率 2空时 3膨胀率 4等温催化剂的外部效率因子5、单程收率 6、总收率 7. 化学反应速率 8. 催化剂的积累密度 9. 催化剂的颗粒密度 10床层间隙率 11. 掌握步骤 12. 催化剂 13. 瞬时挑选率14. 空速 15. 膨胀因子二、估计题1、在某催化

10、剂上进行如下可逆反应,A B + S ,反应机理为：a. A+b. Ac. 如 b 为掌握步骤,试推导抱负吸附的动力学方程；2、已知动力学方程估计反应机理；名师归纳总结 r Ak K P Ak K P R第 5 页,共 8 页1K P AK P R1k P AP RKK P A AK P R R- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 三、分析问答题 k1 R（主反应）1. 对于平行反应 A+B k 2 S（副反应）,为提高 R的挑选性,请挑选合适的反应器型式和操作方式,并画出示意图说明之；已知：r R k C C B , r S k C C B 22. 工业

11、上为限制连续搅拌釜的返混,常采纳多釜串联的操作,请画出示意图说明多釜串联反应器中反应物的浓度分布情形；对正级数的简洁反应说明限制返混的意义；3. 写出达姆克勒准数的定义定义式,结合此式Da =kCn bkCn b1说明其物理意义；k aC g bk a g4、 简述气 固相催化反应的动力学步骤？5、简要表达固定床的特点 优、缺点 ；6结合以下图形说明自催化反应当要求转化率不同时应当挑选的反应器形式；7工业上常采纳多釜串联的操作,请画出示意图说明完成同样的反应,达到相同的转化率,多釜串联反应器的体积会比单段釜小；8结合下图说明可逆放热反应最优温度序列的实施；名师归纳总结 - - - - - -

12、-第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9、画出多段绝热反应器段间用原料冷激气和惰性气体冷凝时的正确温度序列的实施情形；10. 比较物理吸附和化学吸附的不同；11. 简述全混流反应器的特点12. 可逆反应最优温度条件的实施有哪些方法？画图说明；四、运算题1. 等温下在间歇反应器中进行一级不行逆液相分解反应A B + C ,在 5 分钟内有50%的A分解 , 要达到分解率 75%问需多少时间？2. 在温度 555K、压力 0.294MPa 条件下在平推流反应器中进行反应,其动力学方程为r A kC, 已知 k=0.27s-1 , 进料中含 A30%（摩尔分数）其

13、余为惰性物料,A 的加料流率为6.3mol/s ,y A0=0.5 , 为使反应器出口转化率达 95% ,求反应器的体积；3一级不行逆反应 A R ,在 85时 k=3.45h-1 , 在一容积为 10m 3 的连续釜式反应器内进行时,物料处理量为1.5m3/h, 转化率为0.95 如改用两个容积相等的串联釜操作,其它条件都不变,求需反应器的总体积；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4在体积为VR 的反应器中进行均相等温反应AR,r AkC2A当该反应器为 CSTR时, xAf=50%,如将此反应器改为 PFR, x

14、Af 等于多少？5 气相一级反应 2A B+2C,等温等压下在一平推流反应器中进行,压力为 0.1MPa, 温度700,反应速率常数k=0；97s-1 , 进料量 FA0=0.4kmol/min , 出口转化率达80% ,求反应器体积；6已知一级反应在PFR中进行,出口转化率为0.9. 现将该反应移到一个CSTR中进行,如两反应器体积相同,且操作条件不变,问该反应在CSTR的出口转化率为多少？7均相气相反应 A 3R,其动力学方程为 r A kC, 该过程等温等压下在一平推流反应器中进行,其中 k=10-2s-1 , 进料量 V0=571m 3/h ,y A0=0.5 , 为使反应器出口转化率

15、达 80% ,求反应器体积；8反应r A0.158 C mol/ min.cm已知 CA0=1.5 10-4 mol/cm3 ,进料流量为500cm 3/min, 用一个 5L 的全混流与两个 2.5L 的全混流反应器串联操作,哪一个转化率大,分别是多少？9有一液相二级不行逆反应,反应速率方程为 : r A kC A 2 kmol/L min, 已知：20时 ,k=1.97L/kmol.min , C A0 =0.004kmol/L , 加料速度为 V0=171L/h, 转化率为 0.8 ,求：在平推流反应器中完成该反应所需的体积；在全混流反应器中完成该反应所需的体积；名师归纳总结 10、有一液相二级不行逆反应,反应速率方程为:rA2 kc Akmol/h. m3, 已知：20时 ,k=10 第 8 页,共 8 页m 3/kmol h , C A0 =0.2kmol/m3 , 加料速度为2m 3/h, 比较以下方案何者x A最大；1.VR为 4m 3的平推流反应器；2. 平推流后串一全混流反应器VR各为 2m 3；3 全混流后串一平推流反应器VR各为 2m 3；4. 采纳两段全混流串联VR各为 2m 3；- - - - - - -