化学反应工程作业习题六

1. 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）

2. 化学反应速率式为(-rA )=kCAαCBβ，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。（(RT)α+β）

3. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为Kc，用逸度表示的速率常数Kf，则Kc=_______Kf。（(RT)n）

4. 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Kp，则Kc=_______Kp。（(RT/P)n）

5.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_______。（拟平衡常态）

6.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_______。（拟定常态）

7. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。（反应速率）

8. 一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用______________法来求反应级数。（初始速率法）

9.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。（主反应、副反应）

10. 平行反应均为一级不可逆反应，若E主＞E副，选择性Sp与_______无关，仅是_______的函数。（浓度、温度） 11. 如果平行反应均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性Sp应______________ _。(提高温度)

12.

一级连串反应在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度Cp,max=______、τopt______。（、）

13. 一级连串反应在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度Cp,max=______、τopt______。（、）

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_______。）

1 化学反应工程

1、有如下平行反应：

RBAk1 （主反应） RBARCCCkr1

SBAk2 （副反应） BASCCkr2

（1） 若采用间歇操作，试选择合适的加料方式；

（2） 若采用连续操作，试选择用合适的反应器型式；

（3） 若主、副反应的活化能分别为30和20，反应温度宜高还是宜低？

解： RSRPCkkrrS21

（1） 若用间歇操作，应采用向事先含R的BR中同时加入A、B物料；

（2） 若用连续操作，应选用CSTR，A、B同时连续加入；

（3） ∵ E1 〉E2，∴反应温度宜高。（∵温度升高，有利于活化能高的反应）

2、在一等温操作的间歇釜式反应器中，进行某一级液相反应A→R，13分钟后，反应物转化率为70%，若让此反应在PFR或CSTR单釜中进行，为达到相同转化率，所需的空时和平均停留时间分别为多少？

解： 11111lnln0.0926min11310.7Aktx

（1） PFR： 113mint

（2） CSTR： 0.725.20min(1)0.0926(10.7)AAxtkx

3、1、有下列反应：C2H4 的二聚反应，反应温度为200℃，反应活化能molkJE/9.156，为使反应速率提高一倍，计算所需提高的温度为多少？

解：反应速率提高一倍，即212kk 2 21122211ln()15690011ln2()481.568.314473.158.4kEkRTTTKTTC

提高温度为8.4C

4、在一反应体积为3 m3的连续釜式反应器中等温进行下列液相反应：

hChCAA32Q3Pkmol/m 2.0r Q2Akmol/m 6.1r

华理版

6-1

解：10010min10t

/1ttFte

所以，停留时间为0～1min的分率为

1/1011Fe

停留时间为2～10min的分率为

10/102/10102FFee

停留时间大于30min的分率为

30/10130Fe

6-2

解：将数据绘成f(t) ～t图

从曲线形状可知，该反应系统接近于PFR和CSTR的组合模型，当t＜1min时，反应器出口响应为0，说明此为平推流，设Vp为PFR总分的体积，则

01.0pVv

01.01.05050pVvL

当t＞1min时，曲线形状呈指数衰减，如将t=1min以后的数据按lnf(t) ～t作图，可得一直线，直线的斜率为1，即为全混流总分的平均停留时间，所以全混流部分容积Vm为

Vm=1.0×50=50L

所以该反应器系统模型为PFR与CSTR串联，容积Vp、Vm各为50L，相应停留时间均为1min。 6-3

解：CSTR中均相二级反应0001412ckccck=2214105601210560=0.435

即转化率为0.565

CSTR中固相二级反应：0100011ickceecckck

6-4

解：000ctcftdtcc

根据动力学方程可知，21/200022ctcktcc，f(t)=0.5

代入已知条件，21/200022ctcktcc= 21t

000ctcftdtcc=2201tdt=0.667

所以转化率为Ax=1-0.667=0.333

6-5

解：（1）由图知，反应器为通过一PFR反应器和一全混釜反应器，0.4Pks，求dFtdt，再取对数，用lnf(t) ～t作图，可得一直线，斜率为1.25，所以0.8mks，平均停留时间为1.2ks。