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《化学反应工程》试题一、填空题1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反.2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。
3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。
4. 总反应级数不可能大于 3 。
5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。
6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。
7. 反应速率2/1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ，速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。
8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000lg +-=Tk ，其活化能为 83.14kJ/mol 。
9.某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍，则600K 时的反应速率常数k时是400K 时的 105 倍。
10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活化能为（设浓度不变） 186.3kJ/mol 。
11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。
12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。
13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2N r -）= 1/3 （2H r -）= 1/2 3NH r14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为 C A0(1-x A )n ，转化率为 1-(1-x A )n 。
15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为A Ax n x )1(11-+-，转化率为AA x n nx )1(1-+。
《化学反应工程》综合复习资料一、填空题1、全混流反应器的E 函数表达式为 ，其无因次方差= ，而平推流反应器的无因次方差＝ 。
2、工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是 、 、和 。
3、在间歇反应器中进行一恒压气相反应，原料为A 和B 的混合物，其中A 含量为20%(mol)，若物料初始体积为2升，则A 转化50％时，物料的总体积为 。
4、基元反应的分子数 （可能/不可能）是小数。
5、某液相反应于50℃下在间歇反应器中进行，反应物A 转化80％需要10min ，如果于相同条件下在平推流反应器中进行，则达到同样的转化率需要的空时为 ；如果同样条件下在全混流反应器中进行，达到同样的转化率需要的空时 。
6、测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为 和 。
7、完全混合反应器（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。
8、多级混合模型的唯一模型参数为 ，轴向扩散模型的唯一模型参数为： 。
9、对于单一反应，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 。
2θσ2θσ32A B R +→A R →10、对于反应23A B R +→，各物质反应速率之间的关系为：(-r A ):(-r B ):r R ＝ 。
11、某重油催化裂化装置处理量为100吨重油/h ，未转化重油为6吨/h ，汽油产量为42吨/h ，则重油的转化率为_ _，工业上汽油的收率及选择性为_ _和_ _。
12、某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式 。
13、反应级数 （可能/不可能）大于3， （可能/不可能）是0，基元反应的分子数 （可能/不可能）是0。
14、在一个完整的气—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 。
15、在均相反应动力学中，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 。
一、引言全混流反应器作为一种重要的化工反应器，其在化工生产过程中发挥着重要作用。
在许多化工生产过程中，多级串联全混流反应器的设计与应用可以提高反应器的效率和产量，降低能耗和生产成本，具有重要的理论和实际意义。
二、多级串联全混流反应器的原理及结构1. 多级串联全混流反应器的原理多级串联全混流反应器是通过将多个全混流反应器串联连接，使反应物料在多个反应阶段中不断进行反应，从而提高反应程度和完全程度。
2. 多级串联全混流反应器的结构多级串联全混流反应器通常由多个全混流反应器、加料装置、搅拌装置、控制系统等组成。
在设计中需要考虑反应物料的流动性、热量传递、控制调节等问题，以保证反应器的正常运行。
三、多级串联全混流反应器的设计1. 反应器型号的选择在设计多级串联全混流反应器时，需要根据反应物料的性质、反应边界条件等因素选择合适的反应器型号，如循环流化床反应器、管式反应器、搅拌式反应器等。
2. 反应器的工艺参数选择反应器的工艺参数包括反应温度、压力、流速、搅拌速度等，需要根据反应物料的特性、反应过程的要求等因素进行合理选择，以保证反应器的正常运行和最佳效果。
3. 多级串联结构的设计在设计多级串联全混流反应器的结构时，需要考虑反应物料的流动性、热量传递、控制调节等问题，合理设计反应器的结构，以提高反应器的效率和产量。
四、多级串联全混流反应器的应用1. 化学工业中的应用多级串联全混流反应器在化学工业中可以用于合成反应、裂解反应、氧化反应等多种化工生产过程中，具有广泛的应用前景。
2. 生物工程中的应用多级串联全混流反应器在生物工程中可以用于发酵反应、生物转化等生物学过程，提高了生物工程的生产效率和产量。
3. 环保工程中的应用多级串联全混流反应器在环保工程中可以用于废水处理、废气处理等环境保护领域，具有重要的应用价值。
五、多级串联全混流反应器的发展趋势1. 新型反应器材料的应用随着新型材料的不断涌现，多级串联全混流反应器将面临新的发展机遇，新型材料的应用将提高反应器的稳定性和耐腐蚀性。
完全混合与推流式反应器的原理与对比1. 连续流完全混合反应器1.1 基本原理连续流完全混合反应器如图1所示意，物料进入反应器内后迅速被水体稀释至出水浓度。
反应器作物料衡算：VdC rVd FCd d FC F =--θθθ在稳态情况下，反应器内积累量为零，即VdC=0，得： θ=V/F=(C F -C)/(-r) （1）式中，V 代表有效反应容积，r 代表反应速度，θ代表反应时间。
由式（1）中可以看出，连续流完全混合反应器设计反应时间应与进出水物料浓度差成正比；当对出水的要求很高（即C<<C F ）时，在反应速率不变的情况下，设计反应时间趋向于与进水物料浓度成正比。
图2显示了完全混合反应器的空间利用情况：阴影部分为所需总停留时间，与后文中推流式或间歇式求解图相比，在达到同样去除率的条件下所需时间要长。
由式(1)可以得出以下结论：①对零级反应：(-r A )=k ，则有：k XC k C C FF =-=θ ②对一级反应：(-r A )=kC ，则有：XXk -=11θ③对二级反应：(-r A )=kC 2，则有：2)1(1X C Xk F -=θ以上各式中，X=(C F -C)/C F 。
1.2 在实际应用上，该反应方式具有如下特点：● 进入反应器的污水能得到稀释，使波动的进水水质得到均化，故能耐冲击负荷，对毒物浓度高的工业废水特别适合；● 能直接处理较高浓度的有机废水，无需稀释，只需控制曝气时间；● 能把整个池子的工作情况控制在良好的同一条件下进行，微生物的活性能够充分发挥，污泥负荷率高；● 操作灵活，通过改变污泥负荷可使工作点处于污泥增长曲线上所期望的某一点，从而得到期望的水质。
2.推流式反应器2.1基本原理推流式反应器如图3所示意，物料进入反应器内后浓度呈梯度变化。
对反应器微元体dVr作物C F －进料浓度；F －进料的体积流量 C －反应器内物料浓度(等于出料浓度)X －转化率 图1 连续流完全混合反应器示意图CC FC)(1r -1/(-r)C图2 完全混合反应时间的图解法示意料衡算，在稳态情况下，得：⎰⎰-=--=A fA A f C C X AAA A A r dX C r dC 000)()(τ (2) 式中，C 代表物料浓度，r 代表反应速度，τ代表反应时间，X 代表转化率。
化学反应工程1、化学反应工程学2、化学反应工程学化学反应动力学化学反应结果之间的关系。
3、化学反应和反应器的分类：按反应系统涉及的相态分类，按操作方式分类，应器中的物料，有一些是分批地加入或取出，而另一些则是连续流动通过反应器。
按反应器型式来分类，301—33—30之间按传热条件分类，4、化学反应工程的基本研究方法是5、化学反应式：6、7、转化率：一个化学反应进行的程度。
8、化学反应速率：反应速率定义为单位反应体积内反应程度随时间的变化率••n A：反应体系内，反应物A的摩尔数；•V：反应体积•t：时间++−→−++SRBA srbaA0AAAAnnnAx-==组分的起始量组分量转化了的13smmoldd1--⋅=tVrξ13AAsmmoldd1--⋅-=-tnVr1122例题：4D 3C 2B A 对于反应+=+9、反应动力学方程：定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系式。
10、动力学方程：： c A ，c B ：A ，B 组分的浓度11、阿累尼乌斯关系：12、k c0 ：指前因子，又称频率因子，与温度无关，具有和反应速率常数相同的因次。
E ：活化能，[J·mol -1]，从化学反应工程的角度看，活化能反映了反应速率对温度变化的敏感程度。
13、反应级数：m ，n ：A ，B 组分的反应级数，m +n 为此反应的总级数。
14、15、对一级不可逆反应，恒容过程，有：16、半衰期：定义反应转化率达到50%所需要的时间为该反应的半衰期。
除一级反应外，反应的半衰期是初始浓度的函数。
17、定义反应转化率达到50%所需要的时间为该反应的半衰期。
除一级反应外，反应的半衰期是初始浓度的函数。
18、二级反应：13B Bs m mol d d 1--⋅-=-tn V r 13C C s mol.m d d 1--=tn V r ()()()D C B A 413121r r r r ==-=-SR B A s r b a +→+13BA c A s m mol --⋅=-nm c c k r RTE k k -=ec0c nm c kc tn V r BA A A d d 1=-=-A A A d d kc tcr =-=-AA0A 11lnln x c c kt -==2A A d d kc tc =-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=A A 0A 0A A 1111x x c c c kt 0A 211kc t =3319、动力学方程表现的是化学反应速率与反应物温度、浓度之间的关系。
第二章理想流动反应器研究反应器中的流体流动模型是反应器选型、设计和优化的基础。
根据流体流动质点的返混情况｛理想流动模型非理想流动模型本章主要介绍理想流动模型的反应器，包括平推流反应器和全混流反应器。
§2.1反应器流动模型反应器中流体流动模型是相对连续过程而言的。
间歇反应器：反映温度、浓度仅随时间而变，无空间梯度所有物料质点在反应器内经历相同的反应时间连续反应器：停留时间相同：平推流反应器（图示）停留时间不同：全混反应器（图示）一、理想流动模型1、平推流模型活塞流或理想置换模型特点：沿物流方向，反应混合物T、C不断变化，而垂直于物流方向的任一截面（称径向平面）上物料的所有参数，如：C、T、P、U等均相同。
总而言之，在定态情况下，沿流动方向上物料质点不存在返混，垂直于流动方向上的物料质点参数相同。
实例：长径比很大，流速较高的管式反应器。
2、全混流模型理想混合或连续搅拌槽式反应器模型特点：在反应器中所有空间位置的物料参数（C、T、P）都是均匀的，而且等于物料在反应器出口处的性质。
实例：搅拌很好的连续搅拌槽式反应器。
关于物料质点停留时间的描述：①年龄：指反应物料质点从进入反应器时算起已经停留的时间。
②寿命：指反应物料质点从进入反应器到离开反应器的时间，即质点在反应器中总共停留的时间。
寿命可看作时反应器出口物料质点的年龄。
关于返混：返混：又称逆向混合，是指不同年龄质点之间的混合，即“逆向”为时间上得逆向，而非一般的搅拌混合。
如间歇反应器，虽然物料被搅拌均匀，但并不存在返混，而只是统一时间进入反应器的物料之间的混合。
平推流反应器不产生返混，而全混流反应器中为完全返混，返混程度最大。
关于实际反应器的返混。
介于平推流和全混流反应器之间。
关于各种反应器的推动力：△C A等温下：C A、C Af、C A *(a)间歇反应器△C A随时间变化↘(b)平推流反应器△C A随时间变化↘(c)全混流反应器△C A随时间变化↘非理想流动反应器，其反应推动力介于平推流和全混流之间。
《化学反应工程》试题库一、填空题1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反。
2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入—输出=累积 .3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =（n A0—n A ）/n A0 。
4. 总反应级数不可能大于 3 。
5. 反应速率—r A =kC A C B 的单位为kmol/（m 3·h ），速率常数k 的因次为 m 3/（kmol ·h ） 。
6. 反应速率—r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h,速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。
7. 反应速率2/1A A kC r =-的单位为mol/L ·s,速率常数k 的因次为 (mol ）1/2·L —1/2·s 。
8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000ln +-=Tk ，其活化能为 83。
14kJ/mol 。
9.某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍，则600K 时的反应速率常数k时是400K 时的 105 倍。
10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活化能为（设浓度不变） 186。
3kJ/mol 。
11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0。
5 。
12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。
13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2N r -）= 1/3 （2H r -)= 1/2 3NH r14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0，转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为 C A0(1—x A ）n ，转化率为 1—（1-x A )n .15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0,转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时,反应物A 的出口浓度为A Ax n x )1(11-+-，转化率为AA x n nx )1(1-+。
