化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学
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1.反应动力学主要研究化学反应进行的机理和速率,以获得进行工业反应器的设计和操作所必需的动力学知识,如反应模式、速率方程及反应活化能等等。
包含宏观反应动力学和本征反应动力学。
2.化学反应工程化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的学科,即以化学反应为研究对象,又以工程问题为研究对象的学科体系。
3.小试,中试小试:从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求。
中试:要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,规模扩大。
4.三传一反三传为动量传递(流体输送、过滤、沉降、固体流态化等,遵循流体动力学基本规律)、热量传递(加热、冷却、蒸发、冷凝等,遵循热量传递基本规律)和质量传递(蒸馏、吸收、萃取、干燥等,遵循质量传递基本规律),“一反”为化学反应过程(反应动力学)。
5催化剂在化学反应中能改变反应物的化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。
6催化剂的特征(1).催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。
(2).催化剂只能加速反应趋于平衡,不能改变反应的平衡位置(平衡常数)。
(3)催化剂对反应具有选择性,当反应可能有一不同方向时,催化剂仅加速其中一种。
(4).催化剂具有寿命,由正常运转到更换所延续时间。
7活化组份活性组分是催化剂的主要成分,是真正起摧化作用的组分。
常用的催化剂活性组分是金属和金属氧化物。
8.载体催化剂活性组分的分散剂、粘合物或支撑体,是负载活性组分的骨架。
9助催化剂本身没有活性,但能改善催化剂效能。
助催化剂是加入催化剂中的少量物质,是催化剂的辅助成分,其本身没有活性或活性很小,但是他们加入到催化剂中后,可以改变催化剂的化学组成,化学结构,离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构,孔结构分散状态,机械强度等,从而提高催化剂的活性,选择性,稳定性和寿命。
二、填空题(每题5分,共30分)1.一不可逆反应,当反应温度从25℃升高到35℃时,反应速率增加一倍,则该反应的活化能为 52894 J /mol 。
解:mol J E E T T R E k k /528942ln )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=,2.一气固催化反应R B A →+,若本征反应速率方程为:则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+)此步为速率控制步骤 ( 2223.间歇釜反应器中进行如下反应:P A → (1) -r A1=k 1C A a1S A → (2) -r A2=k 2C A a2在C A0和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中C P /C S 增大,表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中C P /C S 增大,表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
A .al>a2B .al<a2C .活化能El<E2D .活化能El>E2 4.从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差98.02=θσ,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 活塞流反应器 。
5.有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作,反应为二级不可逆反应A →P ,若大釜在先,小釜在后,出口转化率为x A1,小釜在先、大釜在后,则出口转化率为x A2,两种情况下,进料流速、进料浓度和反应温度均相同,比较x A1和x A2的相对大小为 x A1<x A2 。
6. 在固定床反应器中,分别进行一级和二级不可逆气固催化反应,试比较a 、b 两处的η值大小(a 处靠近反应器的进口,b 处靠近反应器的出口),并说明理由。
(1)一级放热反应,绝热操作;ηa >ηb(2)二级反应,等温操作。
1.三传一反:质量传递、热量传递、动量传递,反应动力学2.化学反应工程是一门专门研究化学反应的工程问题的学科,既以化学反应作为研究对象,又以工程问题为其对象3.反应器的形式,不外乎管式、釜式、塔式、固定床、流化床,操作方式不外乎分批式、连续式、半连续式4.在化学反应工程中,数学模型主要包括:动力学模型、物料衡算式、热量衡算式、动量恒算式、参数计算式。
5.在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量恒算式的一般式为:积累量=输入量-输出量6.均相反应是指:在均一的液相或气相中进行的反应7.均相反应的速率取决于物料的浓度和温度8.多相反应过程是指同时存在两个或更多相态的反应系统所进行的反应过程9.非理想流动:凡是流动状况偏离平推流和全混流这两种理想情况的流动,统称为非理想流动10.理想混合反应器是指:理想混合反应器、平推流反应器11.视催化剂的运动情况可分为固定床、流化床等装置12.催化剂的中毒:均匀中毒、壳层中毒13.催化剂的制备方法:混合法、浸渍法、共凝胶法、喷涂法、溶蚀法、热熔法14.气固相催化反应,要测定真实的反应速率,首先要排除内扩散和外扩散的影响15.化学反应速率是指单位反应体系内反应速率和时间的变化率16.如果反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子,则该反应为基元反应17.几个基元反应才能转化为生成物分子的反应,则称为非基元反应18.反应级数在一定温度范围内保持不变,它的绝对值不会超过3,可以是分数、负数、019.反应级数(n)的大小反映了该物料浓度对反应速率影响的程度,n越高,该物料浓度对反应速率的影响越显著,n=0,在动力学方程中该物料的浓度项就不出现,说明该物料浓度的变化对反应速率没有影响,如果n为负值,说明该物料浓度的增加的反而抑制了反应,使反应速率下降。
20.非均相催化反应过程的三个控制步骤分别是外扩散过程、内扩散过程、化学动力学过程21.催化剂失活的类型和原因大致可分为物理中毒、化学中毒、结构变化22.孔径较大时,分子的扩散阻力是由于分子间的碰撞所致,这种扩散就是分子扩散或容积扩散,当微孔的孔径小于分子的自由程(约0.1ηm)时,分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞,从而前者成了扩散阻力的主要因素,这种扩散成为克努森扩散,当分子扩散和克努森扩散同时存在时,为综合扩散23.停留时间不同的流体颗粒之间的混合,通常称为返混24.平推流(PFR):反应物料以一致的方向向前移动,在整个截面上各处的流速完全相等特点:所有物料颗粒在反应器中的停留时间是相同的,不存在返混25.全混流(CSTR):刚进入反应器的新鲜物料与已存留在反应器中的物料能达到瞬间的完全混合,以致在整个反应器内各处物料的浓度和温度完全相同,且等于反应器出口处物料的浓度和温度。
化学反应工程测试习题集(精心整理)第一章绪论1.化学反应工程是一门研究______________的科学。
2.化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。
3._______是化学反应工程的基础。
)4.化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
5.化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。
6.不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称_______。
A.化学反应B.反应工程C.反应热力学D.反应动力学9.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。
A.能量传递B.质量传递C.热量传递D.动量传递第二章均相反应动力学1.均相反应是指_。
pP+S对于反应,则rP_______(rA)。
2.aA+bB3.着眼反应组分K的转化率的定义式为_______。
4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。
5.化学反应速率式为rAKCCACB,用浓度表示的速率常数为KC,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数KP,则KC=_______KP。
6.化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为KC,用逸度表示的速率常数,则KC=_______f。
K7.化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为KC,用气体摩尔分率表示的速率常数y,则KC=_______Ky。
8.在构成反应机理的诸个基元反应中,如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多,他的反应速率即代表整个反应的速率,其他基元反应可视为处于_______。
9.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时,既不存在速率控制步骤时,可假定所有各步基元反应都处于_______。
第一章 绪论1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。
(化学反应的工程问题) 2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。
(化学反应、工程问题) 3. _______是化学反应工程的基础。
( 三传一反)4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
(分批式操作、连续式操作、半分批式)5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。
(传质、传热、动量传递)6. 不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称_______。
(数学模型)7. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。
(累积量=输入量-输出量)8.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_______。
(D ) A .化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 9.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。
(A ) A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递 第二章 均相反应动力学1. 均相反应是指_。
(参与反应的物质均处于同一相)2. aA + bBpP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。
(ap)3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。
(00K KK K n n n -=χ)4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。
(等分子反应、非等分子反应)5. 化学反应速率式为βαB AC A C C K r =-,用浓度表示的速率常数为C K ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。
1.化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。
2.反应物经过化学反应生成产物的过程用____定量关系__________予以描述时,该定量关系式称为化学反应式。
3.化学工程共同的现象,可概括为“三传一反”,即质量传递,动量传递,能量场地、、及化学反应。
4.混合物的初态体积流量为V so,反应体积为V R,若按单位反应体积运算空速,则空速SV= V so/V R。
5.工业反应器按操作方法分类,可分为:间歇反应器、连续反应器、半间歇反应器。
6.多重反应系统中存在着一定的__独立反应数_________或____关键组分数_______,而其它反应或其它组分均可由物料衡算关系确定。
7.确定独立反应数所采用的方法有:_院子矩阵法________,______简易法___。
8.对于多重反应,反应产物中有目的产物和副产物。
目前一样采用转化率和目的产物的__挑选性_______以及____收率_____来评判反应的进程和产物分布。
9.等温等压下关键组分的反应进度由ξ1变为ξ2时反应的焓变称为_反应韩_______。
10.固体催化剂一样由__活性组分_____、_助催化剂______和____载体___组成11.目前描述固定床反应器的数学模型可分为___拟均相____和__非均相_____的两大类。
12.化学反应工程是一门研究的科学。
13.对于恒容的平推流反应器空时、反应时间、平均停留时间一致。
14.流体的混合程度常用调匀度S 、流体混合态来描述。
15.催化剂在使用过程中,可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的物理失活,也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的化学失活。
16.描述流化床的数学模型,对于气、乳两相的流动模式一样认为气相相为平推流。
而对乳相则有种种不同的流型。
17.对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径在约0.1um时,分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。
18.多相反应过程是指同时存在两种或更多相态的反应系统所进行的反应过程。
一、单项选择题: (每题2分,共20分)1.反应器中等温进行着A →P(1)和A →R(2)两个反应,当降低A 的浓度后,发现反应生成P 的量显著降低,而R 的生成量略降低,表明(A )A .反应(1)对A 的反应级数大于反应(2)B .反应(1) 对A 的反应级数小于反应(2)C .反应(1)的活化能小于反应(2)D .反应(1)的反应速率常数大于反应(2)2.四只相同体积的全混釜串联操作,其无因次停留时间分布的方差值2θσ为( B )A . 1。
0B 。
0。
25C .0。
50D .03.对一平行—连串反应R A QP A −→−−→−−→−)3()2()1(,P 为目的产物,若活化能次序为:E 2〈E 1<E 3,为了目的产物的收率最大,则最佳操作温度序列为( B ).A .先高后低 B.先低后高 C .高温操作 D .低温操作4.两个等体积的全混流反应器进行串联操作,反应为一级不可逆,则第一釜的反应速率-r A1与第二釜的反应速率-r A2之间的关系为( A )。
两釜反应温度相同.A .—r A1 〉 —r A2B .-r A1 = —r A2C .—r A1 〈 -r A2D 。
不能确定何者为大 5. 已知一闭式反应器的1.0=r a uL D ,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N 为( B )。
A . 4。
5B 。
5.6C .3.5D .4.06.固体催化剂之所以能起催化作用,是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C)。
A .物理吸附B .化学反应C .化学吸附D .质量传递7.包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( B )A .堆(积)密度B .颗粒密度C .真密度D .平均密度8.在气固催化反应动力学研究中,内循环式无梯度反应器是一种( C )。
A .平推流反应器B 。
轴向流反应器C 。
全混流反应器 D. 多釜串联反应器9.某液相反应,其反应式可写成A+C R+C 这种反应称为(B )A .均相催化反应B .自催化反应C .链锁反应D 。
1、气相反应CO + 3H 2CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体,CO 与2H 以1∶2摩尔比进料,则膨胀因子CO δ=__A_。
A. -2B. -1C. 1D. 22、一级连串反应A S P 在间歇式反应器中,则目的产物P 的最大浓度=max ,P C ___A____。
A. 122)(210K K K A K K C - B. 22/1120]1)/[(+K K C A C. 122)(120K KK A K K C - D. 22/1210]1)/[(+K K C A3、串联反应A → P (目的)→R + S ,目的产物P 与副产物S 的选择性P S =__C_。
A. A A P P n n n n --00 B. 00A P P n n n - C. 00S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n --4、全混流反应器的容积效率η=1.0时,该反应的反应级数n___B__。
A. <0B. =0C. ≥0D. >05、对于单一反应组分的平行反应AP(主)S(副),其瞬间收率P ϕ随A C 增大而单调下降,则最适合的反应器为____B__。
A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 多釜串联全混流反应器D. 全混流串接平推流反应器6、 有一实验室反应器,催化剂装填高度50cm,操作线速度2.5cm/s 。
若工业反 应器催化剂高度为2m,空速与实验室反应器相同,则工业反应器流体线速度为____D___。
A. 2.5cm/sB. 5cm/sC. 7.5cm/sD. 10cm/s 7、对于反应级数n >0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用____A___。
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8、一级不可逆液相反应A 2R ,30/30.2m kmol C A =, 出口转化率7.0=A x ,每批操作时间h t t 06.20=+,装置的生产能力为50000 kg 产物R/天,R M =60,则反应器的体积V 为_C_3m 。
第一章绪论.1 .化学反应工程是一门研究__ _ _ _ _的科学。
2 .化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以__ _作为研究对象,又以_ _ _ _为研究对象的学科体系。
3 . _ _ _是化学反应工程的基础。
4 .化学反应困呈按操作方法分为__ _、__ _、__ _操作。
5 .化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指 、 、 。
6 .不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称 。
第二章均相反应动力学一、填空1 .均相反应是指 。
5 .活化能的大小直接反映了 对温度的敏感程度。
P (主)6 .平行反应A S (副)均为一级不可逆反应,若E E >副主,选择性P S 与 无关,仅是 的函数。
8 . 一级连串反应 12K K A P S −−→−−→在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度max p C =___apv t =____9 . 一级连串反应 12K K A P S −−→−−→在平推流反应器中,则目的产物P 的最大浓度max p C =___apv t =____二、选择题1 .化学反应222222NO H N H O +⇔+,其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质_。
A.NOB.H2C.N2D.H2O2 .对于一非恒容均相化学反应B A B A αα↔,反应组分A 的化学反应速率A r -=_。
A .Vdt dn r A A -=- B. Vdt dn r A A =- C. dt dC r A A =- D.dt dC rB A =-3 .对于反应aA + bB 一pP +sS ,则P r ____()A r - A.a p B.a p C. p a D. p a4 .气相反应43A B R S +→+进料时无惰性气体,A 与B 以3:1的摩尔比进,则膨胀因子 A δ= ____A.1/4B.2/3C.-1/4D.-2/35 . 气相反应2423CO H CH H O ++ƒ进料时无惰性气体,CO 与2H 以1:2摩尔比进料,则膨胀因子CO δ=___A.-2B.-1C.1D.27 . 反应4102422C H C H H →+,12.0k s -=,则反应级数n=____。
第一章绪论单选题1.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是()。
【选项】A.能量传递B.质量传递C.热量传递D.动量传递【答案】A【解析】“三传”为动量传递、热量传递和质量传递,,“一反”为化学反应过程。
多选题1.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的三传是指()。
A.热量传递;B.动量传递;C.质量传递;D.能量传递【答案】A;B;C【解析】“三传一反”中的三传是指热量传递、质量传递、动量传递。
故D 错误,选A、B、C。
2.反应器的操作方式有哪些()。
A.间歇;B.连续;C.半间歇;D.半连续【答案】A;B;C;D【解析】反应器的操作方式有间歇、半间歇(半连续)和连续。
选A、B、C、D。
判断题1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础其中“三传”是指质量传递、能量传递和动量传递,“一反”是指化学反应。
【答案】F【解析】“能量”改为“热量”2.化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以工程问题作为研究对象,又以化学反应为研究对象的学科体系。
【答案】T【解析】化学反应工程系化学工程的一个分支,以工业反应过程为主要研究对象,以反应技术的开发、反应过程的优化和反应器设计为主要目的的一门新兴工程学科。
3.化学反应是1957 年化学反应工程学科创立后才出现的新生事物。
【答案】F【解析】化学反应是1861 年出现的。
简答题1.化学反应器的类型与操作方式?【答案】答:(1)按结构原理分类:管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、滴流床反应器。
(2)工业反应器有三种操作方式:①间歇操作②连续操作③半间歇(半连续)操作。
第二章化学反应动力学单选题1.反应A + B → C,已知K=0.15S-1,则反应级数n=()。
【选项】A.0B.1C.2D.3【答案】B【解析】r=kC n(n=a+b+...),n 即是反应的总级数。
反应速率r 的量纲是mol/(L.s),浓度C 的量纲是mol/L,所以k 的量纲是(L/mol)^(n-1)*s-1,显然当k 量纲为s-1 时,n=1,反应级数为1。
1、化学反应工程学是一门研究涉及化学反应的工程问题的学科。
其主要任务是:对已经在实验室中实现的化学反应,如何将其在工业规模上实现。
2、化工生产从原料到产品可概括为:原料的预处理、化学反应过程、产物的后处理。
而化学反应过程是整个化工生产的核心。
3、三传一反是指:动量、热量、质量传递和反应动力学。
它是反应工程学的核心。
4、化学反应工程的基本研究方法:数学模型法。
5、化学反应式的计量系数恒大于0,化学反应式与化学反应计量式的计量系数的关系:若是产物,二者相等;若是反应物,二者数值相等,符号相反。
化学反应计量式不含除1以外的任何公因子。
6、反应程度ξ:描述反应进行的深度。
ξ=(n I-n I0)/αI. αI对反应物小于0,对产物大于0.ξ恒为正值,具有广度性质,因次为mol.7、关键组分A选取原则: A必须是反应物,可以完全反应掉(转化率可达100%),选取重点关注的、经济价值相对高的组分。
8、转化率定义:转化了的A组分量与A组分的起始量的比值。
9、反应动力学方程:r=-r A=k c c A m c B n.适用范围:体系中只进行一个不可逆反应且a=1。
10、建立动力学方程的方法:积分法、微分法。
11、简单混合:发生在停留时间相同的物料之间的均匀化过程。
12、返混: 发生在停留时间不同的物料之间的均匀化过程。
13、按返混情况不同反应器可分为:间歇反应器BR,平推流反应器PFR,全混流反应器CSTR.14、反应持续时间t r用于间歇反应器。
15、停留时间t和平均停留时间t-用于平推流及全混流反应器。
16、空间时间η=V R/V0. V0为特征体积流率,是在反应器入口温度及入口压力下的体积流率。
17、空间速度S V =1/η.标准空速S V=V NO/V R. V NO为进口流体在标准状态下的体积流率。
18、间歇反应器特性:①反应器内有效空间中各位置的物料温度、浓度都相同②所有物料在反应器中停留时间相同,无返混现象③出料组成与反应器内物料的最终组成相同④为间歇操作,有辅助生产时间。
化学反应工程测试习题集(精心整理)第一章绪论1.化学反应工程是一门研究______________的科学。
2.化学反应工程就是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______做为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。
3._______是化学反应工程的基础。
)4.化学反应过程按操作方法分成_______、_______、_______操作方式。
5.化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。
6.不论是设计、压缩或掌控,都须要对研究对象做出定量的叙述,也就要用数学式去抒发个参数间的关系,缩写_______。
7.在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。
8.“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.反应工程c.反应热力学d.反应动力学9.“三录一反华”就是化学反应工程的基础,以下不属于三传的就是_______。
a.能量传递b.质量传递c.热量传递d.动量传递第二章均相反应动力学1.均相反应是指_。
pp+ss对于反应,则rp?_______(?ra)。
2.aa+bb3.着眼反应组分k的转化率的定义式为_______。
4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。
5.化学反应速率式为?ra?kccacb,用浓度则表示的速率常数为kc,假设合乎理想气体状态方程,例如用压力则表示的速率常数kp,则kc=_______kp。
6.化学反应的总级数为n,例如用浓度则表示的速率常数为kc,用逸度则表示的速率常数,则kc=_______f。
k7.化学反应的总级数为n,例如用浓度则表示的速率常数为kc,用气体摩尔分率则表示的速率常数y,则kc=_______ky。
8.在构成反应机理的诸个基元反应中,如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多,他的反应速率即代表整个反应的速率,其他基元反应可视为处于_______。
一、第一章1.2. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般5.7. 不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要第二章1.2. 当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时,既不存在1.3. 平行反应A→P(主),A→S(副)均为一级不可逆反应,若E主>E副,提高选择性应Sp Sp1.2. aA+bB→pP+sS对于反应,则3. 化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为Kc,用气体摩尔分率表示的速率常数Ky ,则Kc=n P RT )/(Ky 5. 着眼反应组分K 的转化率的定义式为00/)(k k k k n n n X -=。
6.7. 一级连串反应A →P →S 在平推流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度8. 一级连串反应A →P →S 在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度9. 一级连串反应A →P →S 在间歇式全混流反应器中,则目的产物P 的最大浓度1. 一级连串反应A →P →S 在平推流反应器中,为提高目的产物P 的收率,2.3.4.5.6. 在构成反应机理的诸个基元反应中,如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多,他的反应速率即代表整个反应的速率,其他基元反应可视为7. 化学反应速率式为-rA=KcCA αCB β,用浓度表示的速率常数为Kc ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数KP ,则。
8. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为Kc ,用逸度表示的速率常数Kf ,则 2. 均相反应是指参与反应的物质均处于同一相。
3. 一级连串反应`A->P->S`在平推流反应器中,为提高目的产物P 的收率,应降低`k2/k1`.10. 活化能的大小直接反映了反应速率对温度的敏感程度。
第三章1.2.3. 4. 如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合C_1.2.3. 全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为r Q Q G =、4.1. 对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→02. 全混流反应器的放热速率Qr=)/()/1(000p M A p A C v T u T C v u T ρρ+-+。
化学反应⼯程名词解释与简答题1.反应动⼒学主要研究化学反应进⾏的机理和速率,以获得进⾏⼯业反应器的设计和操作所必需的动⼒学知识,如反应模式、速率⽅程及反应活化能等等。
包含宏观反应动⼒学和本征反应动⼒学。
2.化学反应⼯程化学反应⼯程是⼀门研究化学反应的⼯程问题的学科,即以化学反应为研究对象,⼜以⼯程问题为研究对象的学科体系。
3.⼩试,中试⼩试:从事探索、开发性的⼯作,化学⼩试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求。
中试:要解决的问题是:如何⾤⽤⼯业⼿段、装备,完成⼩试的全流程,并基本达到⼩试的各项经济技术指标,规模扩⼤。
4.三传⼀反三传为动量传递(流体输送、过滤、沉降、固体流态化等,遵循流体动⼒学基本规律)、热量传递(加热、冷却、蒸发、冷凝等,遵循热量传递基本规律)和质量传递(蒸馏、吸收、萃取、⼲燥等,遵循质量传递基本规律),“⼀反”为化学反应过程(反应动⼒学)。
5催化剂在化学反应中能改变反应物的化学反应速率(提⾼或降低)⽽不改变化学平衡,且本⾝的质量和化学性质在化学反应前后都没有发⽣改变的物质叫催化剂。
6催化剂的特征(1).催化剂只能加速热⼒学上可以进⾏的反应。
(2).催化剂只能加速反应趋于平衡,不能改变反应的平衡位置(平衡常数)。
(3)催化剂对反应具有选择性,当反应可能有⼀不同⽅向时,催化剂仅加速其中⼀种。
(4).催化剂具有寿命,由正常运转到更换所延续时间。
7活化组份活性组分是催化剂的主要成分,是真正起摧化作⽤的组分。
常⽤的催化剂活性组分是⾦属和⾦属氧化物。
8.载体催化剂活性组分的分散剂、粘合物或⽀撑体,是负载活性组分的⾻架。
9助催化剂本⾝没有活性,但能改善催化剂效能。
助催化剂是加⼊催化剂中的少量物质,是催化剂的辅助成分,其本⾝没有活性或活性很⼩,但是他们加⼊到催化剂中后,可以改变催化剂的化学组成,化学结构,离⼦价态、酸碱性、晶格结构、表⾯结构,孔结构分散状态,机械强度等,从⽽提⾼催化剂的活性,选择性,稳定性和寿命。
一、单项选择题: (每题2分,共20分)1.反应器中等温进行着A→P(1)和A→R(2)两个反应,当降低A的浓度后,发现反应生成P的量显著降低,而R的生成量略降低,表明(A )A.反应(1)对A的反应级数大于反应(2) B.反应(1) 对A的反应级数小于反应(2)C.反应(1)的活化能小于反应(2) D.反应(1)的反应速率常数大于反应(2)2.四只相同体积的全混釜串联操作,其无因次停留时间分布的方差值为( B )A. 1.0 B. 0。
25 C.0。
50 D.03.对一平行—连串反应,P为目的产物,若活化能次序为:E2<E1<E3,为了目的产物的收率最大,则最佳操作温度序列为( B)。
A.先高后低 B。
先低后高 C.高温操作 D.低温操作4.两个等体积的全混流反应器进行串联操作,反应为一级不可逆,则第一釜的反应速率-r A1与第二釜的反应速率-r A2之间的关系为( A ).两釜反应温度相同。
A.-r A1 > —r A2 B.-r A1 = —r A2 C.-r A1 〈—r A2 D.不能确定何者为大5。
已知一闭式反应器的,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N为( B )。
A. 4.5 B。
5。
6 C.3。
5 D.4。
06.固体催化剂之所以能起催化作用,是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C).A.物理吸附 B.化学反应 C.化学吸附 D.质量传递7.包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( B )A.堆(积)密度 B.颗粒密度 C.真密度 D.平均密度8.在气固催化反应动力学研究中,内循环式无梯度反应器是一种( C )。
A.平推流反应器 B。
轴向流反应器 C。
全混流反应器 D。
多釜串联反应器9.某液相反应,其反应式可写成A+C R+C这种反应称为(B )A.均相催化反应 B.自催化反应 C.链锁反应 D。
可逆反应10.高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜,对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( B )A.气、液均为平推流 B.气、液均为全混流C.气相平推流、液相全混流 D.气相全混流、液相平推流3.间歇釜反应器中进行如下反应:(1) -r A1=k1C A a1(2) -r A2=k2C A a2在C A0和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中C P/C S增大,表明活化能E1与E2的相对大小为 E1〈E2 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中C P/C S增大,表明反应级数al、a2的相对大小为 al〉a2 。
化学反应工程基础知识总结(笔记)1、化学反应工程是一门研究涉及化学反应的工程问题的学科。
如何将其在工业规模上实现是化学反应工程的主要任务。
2、理想置换反应器的特点:①由于流体沿同一方向,以相同速度向前推进,在反应器内没有物料的返混,所有物料通过反应器的时间都是相同的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。
3、全混流反应器的特性①物料在反应器内充分返混②反应器内各物料参数均一③反应器的出口组成与器内物料组成相同④反应过程中连续进料与出料,是一定常态过程。
4、返混的定义:物料在反应器内不仅有空间上的混合而是有时间上的混合,这种混合过程称返混。
5、非均相催化反应过程步骤①反应组分从流体主体向固体催化剂外表面传递②反应组分从外表面向催化剂内表面传递③反应组分在催化剂表面的活性中心上吸附④在催化剂表面上进行化学反应⑤反应产物在催化剂表面上解吸⑥反应产物从催化剂内表面向外表面传递⑦反应产物从催化剂的外表面向流体主体传递6、兰格缪尓(Langmuir)吸附模型条件①催化剂表面上活性中心分布是均匀的②吸附活化能和脱附活化能与表面吸附的程度无关③每个活性中心仅能吸附一个气相分子④被吸附分子间互不影响,也不影响空位对气相分子的吸附。
7、焦姆金(Temkhh)吸附模型:一般吸附活化能随覆盖率的增加而增大,脱附活化能则随覆盖率的增加而减小,因此吸附热必然随覆盖率的增加而减小。
8、催化剂颗粒内气体扩散:多孔催化剂颗粒内的扩散现象是很复杂的。
除扩散路径极不规则外,孔的大小不同时,气体分子扩散机理亦有所不同。
当孔径较大时,分子的扩散阻力要是由于分子间碰撞所致,这种扩散通常所称的分子扩散或容积扩散。
当微孔的孔径小于分子的平均自由程时,分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞,从而使分子与孔壁的碰撞成为扩散阻力的主要因素,称为克努森(Knudson)扩散。
化学反应工程基本概念第一章1. 化学反应工程是一门研究 (化学反应个工程问题)的科学。
2. 所谓数学模型是指 (用数学方法表达各变量间的关系)。
3. 化学反应器的数学模型包括(动力学方程式、物料横算式子、热量衡算式、动量衡算式和参数计算式)4. 所谓控制体积是指(能把反应速率视作定值的最大空间范围)。
5. 模型参数随空间而变化的数学模型称为(分布参数模型)。
6. 模型参数随时间而变化的数学模型称为(非定态模型)。
7. 建立物料、热量和动量衡算方程的一般式为(累积量=输入量-输出量)。
第二章1. 均相反应是指 (在均一的液相或气相中进行的反应)。
2. 对于反应aA + bB → pP + sS,则rP =( p/a)rA。
3.着眼反应物A的转化率的定义式为(转化率Xa=转化了的物料A的量/反应开始的物料A的量)。
4. 产物P的收率ΦP 与得率ХP和转化率xA间的关系为( Xp/Xa )。
5. 化学反应速率式为rA =kCCAαCBβ,用浓度表示的速率常数为kC,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数kP ,则kC=[ (RT)的a+B次方]kP。
6.对反应aA + bB → pP + sS的膨胀因子的定义式为(P+S)-(A+B))/A 。
7.膨胀率的物理意义为 (反应物A全部转化后系统的体积变化率)。
8. 活化能的大小直接反映了 (反应速率) 对温度变化的敏感程度。
9. 反应级数的大小直接反映了(反应速率) 对浓度变化的敏感程度。
10.对复合反应,生成主产物的反应称为 (主反应),其它的均为(副反应)。
11. 平行反应A → P、A → S 均为一级不可逆反应,若E1>E2,选择性Sp与 (A的浓度)无关,仅是 (A的浓度) 的函数。
12. 如果平行反应A → P、A → S均为一级不可逆反应,若E1>E2,提高选择性SP应(提到温度)。
13. 一级连串反应A → P → S在平推流反应器中,为提高目的产物P的收率,应(降低)k2/k1。