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2010-2011学年第二学期末考试试题（A卷）
一、选择题（30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）。

2、对于反应aA+b物P浓度为C二
Pmax
四、计算题(30分，每题10分)
9
2
3
1、平行反应ATP（主），ATS（副）,其中r=2C,r二C2,已知Cp0=O,
PASAP0
J。二2molL，求在全混流以及平推流反应器中的Cp,max。
rdC
（瞬时选择性申=（p、=—）
pAr丿-dC
AA
2、某一级不可逆反应在平推流反应器中进行，在150°C等温下反应，。现改为等体积的全混流反应器中进行，料液流率以及初浓度都不变，,问此时全混流反应器在什么温度下操作？（反应活化能Ea=）
3、有一反应器被用于某一级反应，对该反应器进行脉冲法示踪—应答试验，在进口处加入5函数，示踪物在出口处的响应为：
t/s
10
20
30
40
50
60
70
80
C(t)
0
3
5
5
4
2
1
0
已知该反应在全混流釜中进行时，在相同T下，XA=0・82，用多釜串联模
型求本反应器所能获得的转化率。
2010/2011学年第彳学期期末考试试题答案及评分标准
（A卷）
课程名称：化学反应工程
使用班级：08040341、08040342、08040343
一、选择题（30分，每题1・5分
1、D；2、A；3、D；4、C；5、B；6、A；7、B；8、B；
9、A；10、D；11、B；12、B；13、A、B、C、D；14、B；15、B
16、C；17、A；18、C；19、A；20、C。
二、简答题（20分，每题5分）
10
2
3
1、气-固催化反应一般包括那些步骤？
答：①气体分子由气相主体向催化剂表面的外扩散；②气体分子由催化剂
11
2
3
表面向催化剂内孔的内扩散；（1分）③气体分子在固体催化剂上形成吸附态；（1分）④吸附态络合物之间进行表面反应；⑤产物从催化剂表面的脱附；（1分）⑥产物气体分子由催化剂内孔向表面的内扩散；（1分）⑦产物气体分子由催化剂表面向气相主体的外扩散。（1分）
2、停留时间分布密度函数E（t）和停留时间分布函数F（t）的含义。答：停留时间分布密度函数E（t）：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在反应器出口流体的质点中，在器内停留了t到t+dt之间的流体的质点所占的分率为E（t）dt。
jsE(t)
0
(3分)
停留时间分布函数F（t）：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在出口流体中停留时间小于t的物料所占的分率为F（t）。F⑴=J0E⑴力。（2分）
3、简述常用理想反应器的种类和特点。答：常用的理想反应器有间歇反应器、平推流反应器和全混流反应器。（1分）间歇反应器特点：①反应器中各处的物料温度、浓度都相同；②无返混现象；③出料组成与反应器内物料的最终组成相同。（1分）
平推流反应器特点：①反应器内没有物料的返混；②在垂直于流动方向上的同一截面，不同径向位置的流体特性（组成、温度等）是一致的；③在定常态下操作，反应器内状态只随轴向位置改变，不随时间改变。（2分）全混流反应器特点：①物料在反应器内充分返混；②反应器内各处物料参数均一；③反应器的出口组成与器内物料组成相同；④连续、稳定流动，是一定态过程。（1分）
4、简述表征催化剂颗粒特征的基本参数粒径的表示方法。
答：固定床中粒径的表示方法常用的有三种。（2分）
颗粒的体积相当直径定义为具有相同体积V的球粒子直径，表达式
d=(6V/兀>3；
VP
1分）
颗粒的面积相当直径是以外表面ap相同的球形粒子的直径，表达式da=7
1分）
颗粒的比表面相当直径是以相同的比表面S’的球形粒子直径来表示，表达式
d
S
1分）
三、证明题（20分）
证明：对反应物A作物料衡算：
V
vC=vC+(―r)Vt=
A0AAv
C11
A==
C1+kV1+kt
A01V1
对中间产物P作物料衡算：
vC=vC+(―r)V
P0PP
0=vC+(—kC+kC)V
P1A2P
Ckt
甘—G+kt)]+kt)
A012
上式对T求导，使其为零，可得主产物P浓度:
（2分）
3分）
（2分）
（2分）
（3分）
dC
P
dt
cCk(1+kt)(1+kt)—Ckt[k(1+kt)+(1+k