2022年化学反应工程考试试卷及答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一、填空（ 40 分）（1）气相反应 A3B2C,就 A= = ；（2）反应速率常数有时可以表为 r A dC A,前提是；dt（3）空间速度是指 _ ,空间时间是指 _；（4）反应具有正确温度曲线,正确温度曲线是指 _ ；（5）多孔性球形颗粒 10 克,半径 1cm,系由密度为 4.0 克 cm 3 的材料制成；就其孔容积 V g = , 孔隙率 = 假密度 = ；2（6）已知某非抱负流淌反应器其停留时间分布的方差 0.218,假如采纳扩散模型,就Pe=_, 假如采纳多级全混流模型,就 m=_ （7）催化剂微孔内的气体扩散有扩散,扩散、扩散、

2、及扩散等多种形式；2 CA,进料CA0 1mol/L ,反应进行至,（ 8）复合反应 ALr LMr M2 C2 AxA0.5时 , 瞬时挑选性sL = ；假如该反应在在固体催化剂中进行时,由于内扩散的影响,挑选性会；t（9）Etdt,F,F0；0名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - （10）内扩散效率因子 和 Thiele 模数 的数值通常有如下关系：外扩散和化学动力学掌握时1,值较；内扩散剧烈影响时 1, 值较；（11）CO 中温变换反应器属于固定床里的反应器； 固定床按气体流淌方向,可以分为 和 反应器；（12）某

3、一级不行逆的气液反应过程,已知 k L=104m/s, DL =1.5 109m 2/s, 就当 k 时,该反应属于快反应,反应区主要在,工业上可选用反应器或 反应器；当 k 时,该反应属于慢反应,这时反应区主要在,工业上可选用 或 反应器；（13）对于平行反应 A B L r L 1.0 C C2 B 2,L 为主产物,就适M r A 2.0 C C B宜的操作条件对 C A 和 C B 的要求是；（14）返混是指（15）测定停留时间分布最常用的示踪剂注入方法有 法和 法；二、简答题（ 20 分）（1）简述活塞流模型和全混流模型的基本特点；（2）依据缩芯模型,描述 H 2 S 和 ZnO 反

4、应的宏观步骤；（3）对于快速的一级不行逆的气液反应,写出其宏观反应速率的表达式（指明式中各参数的含义） ；（4）对于一级不行逆的气固相催化反应,写出其宏观反应速率的表达式（指明式中各参数的含义）；三、运算题（每题 10 分,共 40 分；）（ 1）乙烯氧化生成环氧乙烷为银催化剂上的气固相催化反应,进入反应器的气体组成（摩尔比）：C2H4： 15%,O2 ：7%,CO 2 ：10%,其余为 Ar 、N 2；出反应器气体名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 中现已知： C2H4 ：13.1%,O 2 ：4.8%；试运算乙烯的

5、转化率、环氧乙烷的挑选性（ 2） 及收率；（C H40.5 O 22C H OH O）C HCO 223 O 24丁烯制丁二烯C4H8C4H6H2,已知反应的步骤为A C H 48 C H 48B C H 48C H 46H2C C H 46C H 46 请分别导出（ A）（B）（ C）为掌握步骤的匀称吸附动力学方程；（ 3）在活塞流反应器中进行等温、体积不变的一级不行逆反应,就出口转化率可达0.96,现保持反应条件不变,但将反应改在：（a）相同体积的全混流反应器中,（b）等体积串联的两个全混流反应器（总体积与活塞流反应器相等）中；（c）相同体积的间歇反应器,反应时间与帮助时间之比为 5：1

6、试分别运算所能达到的转化率；（4）某全混流反应器体积为100L ,物料流率为10 L/s；（a）试分别求出在反应器中逗留时间为 占的比例；911s、小于 10s、大于 10s 的物料在总进料中所名师归纳总结 （b）用脉冲法注入示踪剂,其出口浓度用Ct 表示,假设C0为已知,试写出Ct这个第 3 页,共 7 页函数的表达式；并指出0C t dt 的值；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 一、填空（ 40 分）（1） 2, 2/3 （2） 等容；（3）单位时间内,流过多少个反应器体积的物料（其它正确表达方式也可） ,物料流过反应器所需要的时间（其它正确表达方

7、式也可）_；（4） 可逆放热反应不同转化率下的正确温度所形成的曲线（5）V g = 0.169 cm3/g , = 0.403 = 2.39g/cm3；（6）Pe=_9.17_, m=_4.59_ （7）分子扩散,努森 Knudsen 扩散、表面扩散、构型扩散（8） sL = 2/3；会 增高；t（9）EtdtFt,F1,F00；0名师归纳总结 （10）外扩散和化学动力学掌握时 1,值较小；第 4 页,共 7 页内扩散剧烈影响时 20/3 时,该反应属于快反应, 反应区主要在液膜,工业上可选用填充床反应器或降膜反应器； 当 k 20/3 时,该反应属于慢反应,这时反应区主要在液相主体,工业上可

8、选用鼓泡床或搅拌鼓泡床反应器；（13）CA 低CB 高；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （15）不同年龄粒子之间的混合（15）阶跃法和脉冲法；0 四、简答题（ 20 分）（5）要点：PFR:流淌如活塞,各参数轴向有变化,径向无变化,返混为CSTR：瞬时完全混合,参数无变化,返混为最大（6）S要点：H 2S内扩散；H 2S与 ZnO 在未反应芯表面上反应；H 2外扩散；H 2O 内扩散； H2O 外扩散；（7） r A =1C Ag1总计（8）k S ek SNKGp Gp*KLC*CL五、111KGkGHkL11HKLkLkG运算题（每题10 分,共

9、 40 分；）（ 4）以 100mol 进料为基准,以 、 表示环氧乙烷及二氧化碳的生成量,C2H 4O2C2H 4O CO 2H2O 惰进口15 7 0 10 0 68 100- /2 出口15- - /2 7- /2-3 /2 10+68 进行物料衡算,结合出口条件可知：15/ 20.131就可求得 1.504mol , 0.989mol100/ 27/ 21.50.048100/ 2乙烯反应量： 1.5040.989/2=1.9985mol 转化率： 1.9985/15=0.1333 收率： 1.504/15=0.1003 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精

10、选学习资料 - - - - - - - - - 挑选率： 1.504/1.9985=0.7526 名师归纳总结 （ 5）记A=C 4H8B=C 4H 6C=H 2B第 6 页,共 7 页A 1 r Ar aAr dAkaApA0kdAA2 011b pB,A1b pAb pBb pAb pA3 p p B CKp,p Ap p BCpAKp4 r AkaApAk bAp p B CKp（ 6）B 1bAp p Cb pBKprAkAkBp ckb pAk b p p c1b pAb p BC 1 rBr dBr aBk dBBk aBp B02 011* b p B,B1b pBb pb pA

11、b pA3 * p p CKp,pBK pApAp C4 rAk b BK pAkaBp Bp C1b pAb BK p Ap C11x Aekkln1xA3.219x A1110.763k2k1k/ 21.6095,xA1 11120.853k3k5k2.6825,x A1ek0.9326- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （4）名师归纳总结 1 tm10s1e9/10/0.406570.33287t0.074第 7 页,共 7 页F11F91e11/102F101e10.632 1F100.368mE t 0C t E t 1ett mtmC t dtC t 0C t dt1et tm10C t dtC0tm0C t dtt0,C t C0C0tmC t 0C t dt1et tmC0et/10tm- - - - - - -