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】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..《化学反应工程》课程综合复****资料一、填空题:—固相催化反应的七大步骤中,属于本征动力学范畴的三步为、和。,轴向扩散模型的唯一模型参数为。,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应器时主要考虑;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是。、和。,利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为和。(可能/不可能)是0,基元反应的分子数(可能/不可能)是0。(全混流反应器)内物料的温度和浓度,并且(大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。,一般可以出现三个定常态操作点M、M、M,123如下图所示,其中M和M这两点我们称之为的定常态操作点,M则称为132的定常态操作点。实际操作时,我们一般选择M、M、M中哪一个操作点?,两种最常见的示踪物输入方法为和阶跃示踪。二、选择题:,下列正确的说法有(多项选择)。,反应的瞬时收率与总收率相等;,反应的瞬时收率与总收率相等;,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系。/(),该反应为级反应。;1:..;;。A?k?1,E?1,?n1?,活化能E>E,反应级数n<n,如果目的产物是R的话,1212A?k?2,E?2?,n2?S我们应该在条件下操作。、反应物A高浓度;、反应物A低浓度;、反应物A高浓度;、反应物A低浓度。,下面正确的是。(多项选择)?(t)??E(t)dt;(t)??E(t)dt;(t)?dF(t)/dt;?(?)??E(t)dt?1。(t)?e?t/t是。;;;。,关于这两种模型,下列观点正确的是。;,多级混合流模型的模拟结果更接近实际;;。?R?S,目的产物是R,下述反应器中最适宜的是。;;2:..;。,下列描述不正确的是(多项选择)。,都是反应器内温度和组成处处相同;,虽然都是反应器内温度和组成处处相同,但前者随着时间的变化温度和组成可能都发生变化,而后者则不随时间变化;,前者的返混为零,后者为无穷大;,前者的返混为无穷大,后者为零。?3H?2NH,原料中混入了一定量的Ar气(与N和H的22322转化率为零时的初始总摩尔数比为1/2,N与H的比例为计量比),则膨胀率?为。22N2A.-;B.-1/3;C.-1/6;D.-5/,流体的凝集态不同,对反应结果一般有明显的影响,但对于是例外。;;;,下面不正确的是。?(t)??E(t)dt;(t)??E(t)dt;00?(t)?dF(t)/dt;(?)??E(t)dt?,下面叙述正确的是。、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的。3:..(t)?e?t/t是。;;;,下列正确的判断有(多项选择)。,反应的瞬时收率与总收率相等;,反应的瞬时收率与总收率相等;,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;,正确的是。;;?R和2A?2R意义是一样的;。,目的产物是中间产物,下述反应器中最适宜的反应器是。;;;。,下面正确的是。、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催化剂有关系;、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关,而且还与反应器内流体的流动方式有关;,与反应目的产物的选择性无关;。?3H?2NH,原料中混入了一定量的Ar气(与N和H的22322转化率为零时的初始总摩尔数比为1/2,N与H的比例为计量比),则膨胀率?为。22N2A.-;B.-1/3;4:..C.-1/6;D.-5/6。。,活化能的取值永远都是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;,但与指数项相比其随温度的变化可以忽略,活化能的取值永远都是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;,活化能的取值不可能永远都是正的,活化能小、温度高,反应速率对温度的变化更敏感。,关于这两种模型,下列观点正确的是。;,多级混合流模型的模拟结果更接近实际;;。三、计算题:,不同时间检测出口示踪物的浓度C,结果如下所示:时间,05101520253035minC,0411105420Amol/L现有某液相反应物A在该反应器中进行分解反应,速率方程为:?r?kC,k=-1,AA用多级混合流模型预测时,该反应器的出口转化率为多少?(C=1mol/L)通过两个串联的全混流反应器发生某不可逆反应,,两个反应器的体积比V/V=2,反应级数为2,反应速度方程如下:21?r?kC2mol/()AA求第二个反应器出口的浓度。5:..→R在一理想的间歇式反应器中进行,实验测得反应物A的浓度C在不同反A应时间的数据如下:时间,min0246810C,mol/(可用下面的图面作图)。?R的动力学方程,A的液相溶液分别以不同的流率和不同的初始浓度加入反应器,并测定A的出口浓度,得到如下表所示的数据:vCC0A0AL/minmmol/Lmmol/,求反应速率方程式。如需作图,请使用下面的坐标图。6:..?R在一个全混流反应器中进行,转化率为90%,如果再串联一个同样的全混流反应器,使转化率仍维持在90%,试问处理量增加多少?-1的一级不可逆反应在一非理想反应器内进行反应,示踪结果表明,t和?2?。求用多级混合流模型预测的转化率。,r=2Cmol/()PPAAr=1mol/()RRr=C2mol/()S(目的产物)SAA的起始浓度为2mol/L,反应在恒温的条件下进行,试确定在全混流反应器中目的产物S所能达到的最大浓度。四、推导题:假设含反应物A的新鲜原料进入体积为V的全混流反应器进行反应,其组成为C,空时为?,A0出口转化率为X,出口处的反应速率为-r,请推导全混流反应器的设计方程:AA?X?A。C?rA0A7:..《化学反应工程》课程综合复****资料参考答案一、填空:—固相催化反应的七大步骤中,属于本征动力学范畴的三步为吸附、表面反应和脱附。,轴向扩散模型的唯一模型参数为uLPe=。,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应器时主要考虑反应器的大小,而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率。、选择性和稳定性。,利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为积分法和微分法。(可能/不可能)是0,基元反应的分子数不可能(可能/不可能)是0。(全混流反应器)内物料的温度和浓度均一,并且等于(大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。,一般可以出现三个定常态操作点M、M、M,123如下图所示,其中M和M这两点我们称之为稳定的定常态操作点,M则称为132不稳定的定常态操作点。实际操作时,我们一般选择M、M、M中哪一个操作点?M。,两种最常见的示踪物输入方法为脉冲法和阶跃法。二、选择:,下列正确的说法有BC(多项选择)。,反应的瞬时收率与总收率相等;,反应的瞬时收率与总收率相等;,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;8:..,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;/(),该反应为C级反应。;;;?k?1,E?1,?n1?,活化能E>E,反应级数n<n,如果目的产物是R的话,我1212A?k?2,E?2?,n2?S们应该在B条件下操作。、反应物A高浓度;、反应物A低浓度;、反应物A高浓度;、,下面正确的是BCD。(多项选择)?(t)??E(t)dt;(t)??E(t)dt;(t)?dF(t)/dt;?(?)??E(t)dt?(t)?e?t/;;;,关于这两种模型,下列观点正确的是D。;,多级混合流模型的模拟结果更接近实际;;9:..?R?S,目的产物是R,;;;,下列描述不正确的是AD(多项选择),都是反应器内温度和组成处处相同;,虽然都是反应器内温度和组成处处相同,但前者随着时间的变化温度和组成可能都发生变化,而后者则不随时间变化;,前者的返混为零,,前者的返混为无穷大,后者为零;?3H?2NH,原料中混入了一定量的Ar气(与N和H的22322转化率为零时的初始总摩尔数比为1/2,N与H的比例为计量比),则膨胀率?为B。22N2A.-;B.-1/3;C.-1/6;D.-5/,流体的凝集态不同,对反应结果一般有明显的影响,但对于A是例外。;;;,下面不正确的是A。?(t)??E(t)dt;(t)??E(t)dt;00?(t)?dF(t)/dt;(?)??E(t)dt?,、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;10:..、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的。(t)?e?t/;;;,下列正确的判断有BC(多项选择)。,反应的瞬时收率与总收率相等;,反应的瞬时收率与总收率相等;,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;,正确的是B。;;?R和2A?2R意义是一样的;。,目的产物是中间产物,;;,、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催化剂有关系;、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关,而且还与反应器内流体的流动方式有关;,与反应目的产物的选择性无关;?3H?2NH,原料中混入了一定量的Ar气(与N和H的22322转化率为零时的初始总摩尔数比为1/2,N与H的比例为计量比),则膨胀率?为B22N211:..A.-;B.-1/3;C.-1/6;D.-5/,活化能的取值永远都是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;,但与指数项相比其随温度的变化可以忽略,活化能的取值永远都是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;,活化能的取值不可能永远都是正的,活化能小、温度高,反应速率对温度的变化更敏感;,关于这两种模型,下列观点正确的是C。;,多级混合流模型的模拟结果更接近实际;;、计算题:,不同时间检测出口示踪物的浓度C,结果如下所示:时间,min05101520253035C,mol/L0411105420A现有某液相反应物A在该反应器中进行分解反应,速率方程为:?r?kC,k=-1,AA若用多级混合流模型预测时,该反应器的出口转化率为多少?解:根据脉冲示踪数据可得:?tC(t)?t?tC(t)t?iii?ii(等时间间隔)=15min?C(t)?t?C(t)iii?t2C(t)?t?tC(t)222??iii?t?ii?t(等时间间隔)=?C(t)?t?C(t)iii12:..?2?2?t?=:N?????C1则:x?1?A?1??(1?)(C=1mol/L)通过两个串联的全混流反应器发生某不可逆反应,,两个反应器的体积比V/V=2,反应级数为2,已知反应速度方程为:21?r?kC2mol/()AA求第二个反应器出口的浓度。C?C解:全混流反应器的设计方程:??A0A?rA?C1?:??1?A0A1?A0A1?1v?:k??21同理:?C??2?A1A2?A1A22v?rkC20A2A2C?Ck??A1A22C2A2?V由:2?2?2得:k??2k??4?V2111C?C故:A1A2?4C2A2解得:C=→R在一理想的间歇式反应器中进行,实验测得反应物A的浓度C在不同A反应时间的数据如下:时间,min0246810C,mol/。解:假设为一级反应,则应满足:Ckt??ln(A)CA0根据已知数据知C为1mol/L,计算得如下数据:A013:..时间t(min):0246810C?ln(A)::)0CA/(n(nl-l-,min得到一条直线,故一级反应的假设正确。又根据k=斜率=-1,得速率方程为:?r?/()?R的动力学方程,A的液相溶液分别以不同的流率和不同的初始浓度加入反应器,并测定A的出口浓度,得到如下表所示的数据:vCC0A0AL/minmmol/Lmmol/,求反应速率方程式。如需作图,请使用下面的图面。C?C解:根据全混流反应器的设计方程:??A0A?rAC?C得:?r?A0AA?由已知数据可得下表:C?C?,min?r?A0AlnCAln(-rA)A?14:..-r=kC,得:ln(-r)=lnk+nlnCAAAA以ln(-r)对lnC做图,得一直线。AA由截距=lnk=-,得:k=/();另外,斜率=n=2。故速率方程为:-r=/()?R在一个全混流反应器中进行,转化率为90%,如果再串联一个同样的全混流反应器,使转化率仍维持在90%,试问处理量增加多少?解:当反应在一个全混流反应器内进行时,根据全混流反应器的设计方程,有:11?x?……………….(1)A1?k?1当两个等体积全混流反应器串联时,转化率不变,则有:11?x?………………..(2)A?(1?k)22根据式(1),得k?=9;根据式(2),得k??。1其中,τ为第一个全混流反应器单独操作时的空时,τ=V/v;1101τ为串联后两个反应器的总空时,τ=2V/v。0v?2V9则两种情况下,处理量之比0?1???2?。v?,。-1的一级不可逆反应在一非理想反应器内进行反应,示踪结果表明,t和?2?。求用多级混合流模型预测的转化率。解:根据多级混合流模型无因次方差与N之间的关系,有:N?1/?2=4?根据一级不可逆反应多级混合流模型转化率的表达式,有:15:..111?x????17N(1?)4(1?)N4x?,r=2Cmol/()PAPAr=1mol/()RRr=C2mol/()S(目的产物)SAA的起始浓度为2mol/L,反应在恒温的条件下进行,试确定在全混流反应器中目的产物S所能达到的最大浓度。解:S的瞬时收率:dCC2??S?AS?dC(1?C)2AAC??S??对于全混流反应器:SC?CSA0ACC?(C?C)??(C?C)(A)2故:SA0ASA0A1?CAdCS?02令,得:C?3C?2C?0dCAAA0A解得:C=1mol/LA故:C1mol/LC?(C?C)(A)2?(2?1)()2?,maxA0A1?C1?1A四、推导题:假设含反应物A的新鲜原料进入体积为V的全混流反应器进行反应,其组成为C,空时为?,A0出口转化率为X,出口处的反应速率为-r,请推导全混流反应器的设计方程AA?X?A。C?rA0A解:首先针对反应器列出物料平衡方程:[入方]=[出方]+[反应消失的量]+[累积量]全混流反应器为连续稳定流动式反应器,累积量为0,反应器中的浓度及反应速率均与出口处16:..相同,其中:入方为:FA0出方为:F=F(1-X),AA0A反应消失的量为:(-r)VAC,FA0A0v0XA则得:F?F(1?X)?(?rV)A0A0AA即:FX?(?r)VA0AA?VX或者,??ACF?rA0A0A17