第一章作业

1.1甲醛和乙炔在催化剂作用下生成1,4-丁炔二醇。在涓流床反应器中进行，原料分离回收循环操作。某工厂生产中测得如下数据：反应器的甲醛浓度为10%（质量比），出反应器的甲醛浓度为1.6%，丁炔二醇的初浓度为0，出口浓度为7.65%。假设分离回收中无损失，试计算此反应过程中的转化率、选择率、单程收率和总收率。

第二章作业

2.1有下列两个反应：

（1）       C2H4 的二聚反应，反应温度为200℃，反应活化能=156.9kJ/mol

（2）       C4H6  的二聚反应，反应温度为200℃，反应活化能=104.6kJ/mol

为使反应速率提高一倍，计算所需提高的温度为多少？并讨论所计算的结果。

2.2一般反应温度上升10℃，反应速率增大一倍（即为原来的2倍）。为了使这一规律成立，活化能与温度间应保持如何关系？并求出下列温度下的活化能。

温度（K）：300、400、600、800、1000。

2.3某工厂在间歇反应器中进行两次试验，初始浓度相同并达到相同的转化率，第一次试验在20℃下进行8天，第二次试验在120℃下进行10分钟，试估计反应活化能。

阶段测试一

1.

化学反应工程优化的技术指标是

多选题 (1 分)

 A.

反应速率

 B.

反应温度

 C.

反应选择性

 D.

能耗

2.

均相反应应该满足下述哪2个条件

多选题 (1 分)

 A.

预混合过程很快

 B.

反应速率很快

 C.

反应体系互溶

 D.

过程在高温下进行

3.

活化能是化学反应速率相对于    的敏感程度。

单选题 (1 分)

 A.

温度变化

 B.

平衡常数

 C.

反应热

 D.

浓度变化

4.

某一反应的反应热△Hr=E1-E2，E1，E2分别为正、逆反应活化能，若△Hr>0，则反应是（）。

单选题 (1 分)

 A.

吸热反应

 B.

放热反应

 C.

等温反应

 D.

不能判断

5.

反应活化能越大，则该反应的热效应越大。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

6.

化学反应工程的研究对象是以化学实验室中进行的化学反应过程。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

7.

化学反应工程的研究方法是经验放大方法。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

8.

反应级数的工程意义是表示反应速率随浓度变化的敏感程度。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

9.

化学反应工程的研究目的是实现工业反应过程的优化、工业反应器的优化。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

10.

包含物理传递过程影响的动力学称为本征动力学。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

第三章作业

3.1醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应器中进行，5分钟转化率达0.5，问转化率为0.75需要增加多少时间？

3.2在间歇反应器中进行某反应，初始浓度CA0=1mol/L，反应8分钟后，转化率为0.8；反应18分钟的转化率为0.9，求动力学方程式。

3.3

3.4

3.5上题3.4数据，当比值为5时，如用拟一级反应进行计算，与按二级反应计算结果进行比较。

3.6

3.7

3.8

3.9

第四章作业

4.1

4.2

第五章作业

5.1 一级反应，在150℃等温PFR中可得转化率0.6，现改用同样大小的CSTR操作，处理量不变，要求转化率为0.7，问此时CSTR应在什么温度下操作？已知反应活化能为83.7kJ/mol。

5.2一级反应A生成P，反应活化能为83.7kJ/mol，反应温度为150℃，在一管式反应器中进行，若其体积为Vp，如改用CSTR，其体积为Vm，说明Vp/Vm的表达式，若转化率为0.6和0.9，为使CSTR的体积和PFR的体积相同，则CSTR 应在什么温度下进行？

5.3

在一个体积为300升的反应器中，86℃等温下将浓度为3.2kmol/m3的反应物A分解

A→P+S

该反应为一级反应，86℃下k=0.08(1/s)。最终转化率为98.9%，试计算A的处理量。

（1）       若反应器为间歇操作，且设辅助时间为15min

（2）       若反应器为CSTR，并将结果与（1）比较；

（3）       若A的浓度增加一倍，其他条件不变，结果如何？

5.4

5.5

阶段测试二

1.

若气相反应2A+B®P+S，则膨胀因子δA等于（）。

单选题 (1 分)

 A.

-1/2

 B.

1/2

 C.

2

 D.

-2

2.

在间歇反应器中进行简单反应，初始浓度相同。做了2个对比试验：

第一次试验：70°C反应10min，降温到50°C反应20min。

第二次试验：50°C反应20min，升温到70°C反应10min。

请判断两次试验最终转化率情况。

单选题 (1 分)

 A.

第一次试验的最终转化率大。

 B.

第二次试验最终转化率大。

 C.

二次试验得到相同转化率。

3.

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（）。

单选题 (1 分)

 A.

10cm/s

 B.

2.5cm/s

 C.

5cm/s

 D.

7.5cm/s

4.

若有一平行反应，主反应：A→P,副反应：A→S,E1，E2分别为主副反应活化能，选择性随温度上升而减小，则可以推断（）。

单选题 (1 分)

 A.

E1<E2

 B.

E2>E1

 C.

E1=E2

 D.

不能判断

5.

循环反应器的循环比b         时，反应器相当于一个全混流反应器。

单选题 (1 分)

 A.

β=∞

 B.

β=0

 C.

β＝1

 D.

β=5

6.

理想管式反应器的径向具有严格均匀的速度分布，也就是在径向不存在浓度变化，所以反应速率随空间位置的变化将只限于轴向。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

7.

空速的物理意义是单位时间单位反应器体积所能处理进口物料的体积，单位为[时间]-1。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

8.

连续流动釜式反应器中物料浓度和温度处处相等，并且等于反应器进口物料的浓度和温度。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

9.

对自催化反应A+P®P+S而言，必定存在最优反应时间使反应的转化率最大。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

10.

零级反应的重要特征是反应时间由残余浓度决定，与初始浓度关系不大。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

第六章作业

6.1有一全混釜反应器，已知反应器体积为100L，流量为10L/min，试估计离开反应器的物料中，停留时间为0～1min，2-10min和大于30min的物料所占的分率。

6.2在CSTR中进行液相反应，产物为固相，反应为一级，已知k=0.02(1/min)，固体颗粒平均停留时间为100(min)，求：

（1） 平均转化率？

（2） 若转化率低于30%为不合格，试估计不合格产品所占百分率？

（3） 若改用两个等体积的CSTR串联（总体积不变），试估算不合格产品的百分率？

6.3

6.4

第七章作业

7.1

7.2

7.3

7.4

7.5

阶段测试三

1.

常用流固相反应模型包括

多选题 (1 分)

 A.

全混流模型

 B.

缩芯模型

 C.

整体反应模型

 D.

平推流模型

2.

在间歇反应器中进行A+B的平行反应，若主反应A级数低，B级数高，那么A和B的加料方式是

单选题 (1 分)

 A.

A全部一次加入，B缓慢加入。

 B.

B全部一次加入，A缓慢加入。

 C.

瞬时加入所有A和B。

 D.

缓慢加入所有A和B。

3.

对简单不可逆反应，微观混合有利的情况是

单选题 (1 分)

 A.

大于1级

 B.

1级反应

 C.

小于1级

4.

基于经济性考虑，多釜串联反应器的个数通常

单选题 (1 分)

 A.

小于2个

 B.

3-4个

 C.

大于5个

5.

对自催化反应，较优的反应器组合方式是

单选题 (1 分)

 A.

PFR串联CSTR

 B.

CSTR串联PFR

 C.

都可以

6.

工业上实施可逆放热反应的最优温度分布的操作方式是

单选题 (1 分)

 A.

多段冷却，段间绝热

 B.

多段绝热，段间加热

 C.

多段冷激，段间绝热

 D.

多段绝热，段间冷（却）激

7.

相同条件下，串联反应在CSTR中的平均选择率高于PFR反应器。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

8.

无论PFR还是CSTR，串联反应都存在与最大收率对应的最优空时。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

9.

微团之间不能混合（如固体颗粒）的过程应该采用以物料为对象的考察方法。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

10.

反应转化程度越低，微观混合的影响程度越大。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

第八章作业

8.1

8.2

8.3

第九章作业

9.1

9.2

阶段测试四

1.

在气固相催化反应过程的研究中，下列哪些是可测参数？

多选题 (1 分)

 A.

催化剂内表面温度

 B.

气相主体温度

 C.

催化剂内表面浓度

 D.

气相主体浓度

2.

气固相催化反应过程中，催化剂内外的浓度和温度分布的情况是     。

多选题 (1 分)

 A.

催化剂中心的反应物浓度低，产物浓度高

 B.

气相主体的反应物浓度低，产物浓度高

 C.

吸热反应的催化剂中心温度最高

 D.

放热反应的催化剂中心温度最高

3.

双组分A+B反应的内扩散影响严重时，组分A,B的表观反应级数分别表现为 。

假定组分A为关键组分，组分B为非关键组分，其本征反应级数分别为n,m。

多选题 (1 分)

 A.

关键组分为1级

 B.

关键组分为（n+1)/2

 C.

非关键组分为0级

 D.

非关键组分为m/2

4.

管式固定床反应器放热强弱的重要标志是

单选题 (1 分)

 A.

反应热

 B.

绝热温升

 C.

放热速率

 D.

单位反应器体积的放热速率

5.

颗粒催化剂的临界着火温度随            而变小。

多选题 (1 分)

 A.

气相主体浓度升高

 B.

气相主体浓度降低

 C.

气体线速度增大

 D.

气体线速度减小

6.

绝热式固定床反应器放热强弱的重要标志是绝热温升。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

7.

消除了传递过程影响的动力学称为本征动力学。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

8.

外扩散控制时，关键组分的表观反应级数等于1级，非关键组分为0级。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

9.

消除内扩散影响的主要措施时增大线速度。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错

10.

催化剂颗粒的定态条件是颗粒反应放热速率斜率等于颗粒向周围流体的移热速率斜率。

判断题 (1 分)

 A.

对

 B.

错