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化学反应工程习题测试

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一、填空
1. 某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式
为 。

2. 某反应速率常数的单位为m 3/(mol.hr)，该反应为 级反应。

3. 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
＝ 。

4. 物质A 按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需
要30min, 而在80℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 。

5. 在间歇反应器中进行一恒压气相反应32A B R +→，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1升，则A 转化50％时，物料的总体积为 。

6. 某液相反应A R →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是 。

7. 有一液相反应12
A R →，A 的初始浓度为0.5mmol/L 和2mmol/L 的条件下
均在30min 内转化了15％，该反应的反应级数为n = 。

速率常数k = .
8. 某液相基元反应A R →，在一恒温循环反应器中进行，循环比R=1时，A
的转化率为2/3，如果关闭循环物流，转化率应为 。

9. 某反应的
1
A
r -～X A 曲线示于图2，反应在一循环反应器中进行，出口转化率为60％，则最优循环比R ＝ 。

0.0
0.10.20.30.40.50.60.7
1/(-r A )
x A
Equal areas
二、某气相一级不可逆反应：
→+
A R S
2
在等温，等压条件下在一间歇反应器中进行，原料中含A 75％（mol），8分钟后体积增加了一倍，求A的转化率以及此温度下的速率常数。

（15分）
三、两个反应器串联，一个为全混流反应器，另一个为平推流反应器，对于
基元反应A R
，请问这两个反应器如何排列能使A的转化率最大，为什么?（15分）
在一只全混流反应器中进行，转化率为95％，如四、某一级液相反应A R
果再串连一只同样的全混流反应器，使转化率仍维持在95％，试问处理量增加多少？（15分）
+→+，速率常数k=1 L/(mmol.min)，在循环反五、基元自催化反应A R R R
应器中进行反应，进料中只含A(C A0＝10mmol/L, C R0=0，10mmol/min)，要想使A的转化率达到90％，求使反应器体积达到最小的循环比以及最小反应器体积。

（15分）
六、用一个2升的全混流反应器来确定某反应A 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。

假设反应速率只与A有关，求反应速率方程式。

（如果有必要作图，可采用下面所附的图面。

）(20分)
v0 L/min
C A0
mmol/L
C A
mmol/L
0.449.1418.34 0.564.4023.60 1103.2041.14 2153.2068.10 2180.8075.72
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
102030405060
708090100
T, C
o
C o n v e r s i o n , %
5
3
2
1
0.5
0.30.2
0.1
0.05
0.03-r A =
C A0=1mol/L
E q u
l i b r i u m
例1；根据下图，画出在平推流反应器中的最佳温度进程，当使A 的转化率达到 80%.计算所需反应器体积及空时大小 ，已知CA0= 1 mol/liter, FA0=1000 mol/min ，允许的最高操作温度为95oC ，反应方程为 A ⇔R
例2.某基元液相反应A ⇔R , ∆Hr = -75000 J/mol, CPA=CPR=1500 J/molA ⋅K,欲采用全混流反应器(CA0= 2 mol/liter, FA0=800 mol/min)，使A 的转化率达到 70%. 下页图中给出了该反应的XA ～T 关系。

若采用绝热操作， (a) 反应器中的反应速率多大能使反应器体积最小？ (b) 最小的反应器体积为多少？
(c) 在上述操作中，物料进入反应器和离开反应器时的温度分别为多少？
例3.某基元液相反应A R , 欲采用循环反应器(CA0= 4 mol/liter, FA0=1000 mol/min)，操作线如下图
(a) 求循环比R
(b) 求新鲜物料温度，反应器入口温度及出口温度
(c) 求反应器体积。

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化学反应工程试题及答案

化学反应工程试题及答案

化学反应工程试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 化学反应工程中，反应速率常数k与温度的关系遵循（）。

A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Le Chatelier原理D. Nernst方程2. 在固定床反应器中，流体通过催化剂床层的流动方式是（）。

A. 并流B. 逆流C. 交叉流D. 层流3. 以下哪种催化剂不属于均相催化剂？（）A. 酸B. 碱C. 金属D. 酶4. 反应器的体积效率是指（）。

A. 反应器体积与所需反应体积的比值B. 反应器体积与实际反应体积的比值C. 反应器体积与理论反应体积的比值D. 反应器体积与催化剂体积的比值5. 在反应器设计中，为了提高反应速率，通常采取的措施是（）。

A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 增加催化剂用量D. 以上都是二、填空题（每空1分，共10分）1. 在化学反应工程中，反应速率的表达式通常为__________。

2. 反应器的类型主要包括__________、__________和__________。

3. 催化剂的作用是__________反应速率，而不影响__________。

4. 反应器设计时，需要考虑的主要因素包括__________、__________和__________。

5. 根据反应器内物料流动的特点，可以将反应器分为__________流动和__________流动。

三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述反应速率和反应速率常数的区别。

2. 描述固定床反应器和流化床反应器的主要区别。

3. 解释为什么在某些情况下需要使用催化剂。

4. 讨论温度对化学反应速率的影响及其在工业应用中的意义。

四、计算题（每题10分，共20分）1. 已知某化学反应的速率常数k=0.05 s^-1，反应物A的初始浓度为1 mol/L，求10秒后A的浓度。

2. 假设一个完全混合反应器中进行一级反应，反应物B的初始浓度为2 mol/L，反应速率常数k=0.02 min^-1，求5分钟后B的浓度。

新乡学院《化学反应工程》试题及答案

新乡学院《化学反应工程》试题及答案

《化学反应工程》试题二、计算分析题1. 在恒容条件下，反应A+2B==R ，原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3，计算当C B =20 kmol /m 3时，计算反应转化率x A 、x B 及各组分的浓度。

解：在恒容条件下：x B =( C B0- C B )/ C B0=0.8由C A0- C A =( C B0- C B )/2得到：C A =20 kmol /m 3=60 kmol /m 3x A =( C A0- C A )/ C A0=0.42. 在恒压条件下，反应A+2B==R ，原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3，计算当C B = 20 kmol /m 3时，反应转化率x A 、x B 及各组分的浓度。

解：δB =(1-1-2)/2=-1;y B0=0.5 n =n 0(1+ y B0δB x B ) = n 0(1-0.5 x B )在恒压条件下：V =V 0 n /n 0= V 0(1-0.5x B )C B =n B /V= n B0(1- x B )/[V 0(1-0.5x B )]= C B0(1- x B )/ (1-0.5x B ) x B =8/9n A0- n A =( n B0- n B )/2 x A =( n A0- n A )/ n A0=( n B0- n B )/(2 n A0)= ( n B0- n B )/(2 n B0)=0.5 x B =4/93. 串联-平行反应A+B==R ，A+R==S ，原料中各组分的浓度为C A0=2.0mol /L ，C B0=4.0 mol /L ，C R0=C S0=0，在间歇反应器中恒容操作一定时间后，得到C A =0.3mol /L ，C R =1.5 mol /L ，计算此时组分B 和S 的浓度。

解：在恒容条件下：ΔC A1= C B0-C B ；ΔC A2= C S ；C R = (C B0-C B )-C S ；C A0-C A =ΔC A1+ΔC A2得到：C S =( C A0-C A - C R )/2=(2.0-0.3-1.5)/2=0.1 mol /L C B = C B0- C R -C S =4.0-1.5-0.1=2.4 mol /L 4. 在间歇反应器中进行等温2级、1级、0级均相反应，分别求出转化率由0至0.9所需的时间与转化率由0.9至0.99所需时间之比。

(完整版)《化学反应工程》试题及答案

(完整版)《化学反应工程》试题及答案

《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-+。

化学反应工程测试习题集(精心整理)

化学反应工程测试习题集(精心整理)

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_______。