(A) 化学反应工程期末试卷及其答案.doc

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1、化学化工学院化学反应工程课程考试试题（A卷）2013-2014学年 第一学期 班级时量120分钟 总分100分 考试形式：闭卷一、填空题（每空1.5分，共21分）1、按照反应器型式或形状来分类，可分为_、_、_反应器。2、化学反应速率式为，用浓度表示的速率常数为，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数，则=_。3、活化能的大小直接反映了_对温度的敏感程度。4、全混流反应器的返混_，而平推流反应器的返混为_。5、平推流管式反应器时，F(t)=_。6、平推流管式反应器其E()曲线的方差=_。7、非理想流动不一定是由返混造成的，返混造成了_和反应物浓度的降低。8、对于多孔性的催化剂，分子扩

2、散很复杂，当微孔孔径远大于分子平均自由程时，扩散过程与孔径无关，扩散阻力是由分子间碰撞所致，这种扩散通常称为_。9、描述固定床反应器的数学模型，忽略了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_。10、稳定态条件下操作的全混釜其操作温度和转化率应满足 衡算和 衡算方程。二、选择题（每小题2分，共26分，每题只一个选择项是正确答案）1、“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的“一反”是指_。A. 化学反应 B. 反应原理 C. 反应热力学 D. 反应动力学2、下列属于均相反应的是_。A. 煤炭燃烧 B. 氢气燃烧 C. 离子交换 D. 加氢裂解3、对于反应，则_。A. B. C. D. 4、

3、气相反应A + B 3P + S进料时无惰性气体，A与B以11摩尔比进料，则膨胀因子=_。A. 2 B. 1 C. 1 D. 25、如果平行反应 均为一级不可逆反应，若，提高收率应_。A. 提高浓度 B. 降低浓度 C. 提高温度 D. 降低温度6、对于反应级数n0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用_。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7、脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_。A. E(t)曲线 B. F(t)曲线 C. I(t)曲线 D. y(t)曲线8、气-固相催化反应的西勒（Thiele）模数的大小可判别内扩散的影响

4、程度。Thiele模数越小，颗粒内外浓度差越小，扩散速率 反应速率。A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不能确定9、串联反应A P（目标产物）R （副产物）+ S，目标产物P的反应选择性=_。A. B. C. D. 10、在间歇反应器中进行等温一级反应A B，当时，求反应至所需时间t=_秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 56011、体积当量直径的计算式为 。A. B. C. D. 12、固定床层内流体流动不均匀的主要原因包括 A. 床层径向不均匀的空隙分布 B. 流速偏低 C. 化学反应的影响 D. 催化剂颗粒外扩散的作用 13、对放热反应，绝热温升 ，在绝热条件下进行

5、，反应物系的温度随着反应的进行而不断升高。A. 0 B. 0 C. 0 D. 无法确定三、简答题（共25分）1、简述平推流反应器特性？（6分）2、停留时间分布函数F(t)的含义？F(t)函数的归一化性质的数学描述？（6分）3、催化剂使用一段时间后，活性将下降。催化剂活性下降的主要原因有哪些？（6分）4、简述固定床反应器的优点。气固相催化反应器可分为哪三大类？（7分）四、计算题（28分）1、（9分）脉冲示踪法测定的数据见下表。t /min012345678C(t) /(g/L)0248128200请根据表中数据计算此流动系统的平均停留时间、方差、无因次方差。2、（10分）己二酸与己二醇缩聚反应，

6、用硫酸当催化剂，反应在70等温进行，反应速率式为(rA) = kCA2，其中CA为己二酸浓度。速率常数k=1.97 L/(kmolmin)，己二酸初始浓度CA0为0.004 kmol/L，若每天处理己二酸2400g，辅助时间1h，要求转化率90%，己二酸的摩尔质量146 g/mol，试计算：（1）计算用间歇釜反应器的体积为多少（设反应器的装料系数为 0.75）？（2）计算用单个全混流反应器的体积为多少？（3）计算用平推流反应器所需体积为多少？（4）分析反应器体积不同的原因。3、（9分）对于一个反应过程，反应式为： 设想其机理步骤为： （1）A 的吸附过程 （2）表面反应过程 （3）R 的脱附过

7、程 若（1）是速率控制步骤，请根据豪根-瓦特森 (Hougen-Watson) 模型，试推导其动力学方程。3程方动试试模) - 森特据据，步速） 脱脱 反） 附的的为步：式反应一一于因原原同应分分少多多积器流流用少为体体应全用计计）.数的的反少多多的釜釜用计算算算 质质的二二，化化转 助助 0二二处天/ 00为 初初己 .数常度度己为中中 率率速行温在在反剂硫硫，缩醇醇酸分00差次因、留留平的此算中中 / 表表下据法法冲分分 题题分 类类三三可反相相点的反述述分（？因的的性化。下下活段使分分 述数质一一)(义义)数数布留分分分性反反推分 共答确法法. . 0 高升不不应反温温物行件件绝 升温温

8、应对 扩粒催催 响响的 低低偏 分的的不层 因要要均动流流层. . 算的的当 0秒_= 所所应时时， 反反温等中歇歇. _应的产， 副（物标标（ 反确确能能 于于率应 率，度度浓，小 度响散散判大的的 勒勒的催-曲) 线线(. 曲 . 线线 (_线应间间停法法示应应推推混全全 器器平的应应反 器器流_用，器降，等可数反温低低. 温提. 低低 度高高_收若若反可为为均反 _子胀则进进以 性时时进 + . . _则则反裂加加 交交 烧. 煤_的的相属力力动 应 应. 反反_是”的的其基工工学”一案案案是是择一分 分题题题程算算衡 和 满化和和操其全全操态_之之称别浓浓温间与略略，数应应床_称称通这所所碰由阻，径程程扩时自自平远孔当当很子子剂的孔孔低的度应应_造返造造由定流流_线其其器式式_) ，式式流_器应平平_器器流度度程的对_了接接大_则，的力力压方方体理符符为数数示浓为式式反器器反_、_、_，分形式式反分分分， 每每闭式形形0分钟钟 班 一年年 0卷卷卷试程程程学第第 3 页 共 3 页