化学反应工程试卷及答案.doc

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1、武汉工程大学考试试题院系专业班级姓名学号……………………密…….………………封……………………线………………2004-2005学年第2学期考试试题（A）卷课程名称《化学反应工程》任课教师签名出题教师签名审题教师签名考试方式（闭）卷适用专业化学工程与工艺考试时间（120）分钟题号一二三四五六七总分得分评卷人一．选择题(每题2分，共10分)1．可逆放热反应，在转化率一定时，反应速率随温度升高而Ａ．降低Ｂ.升高Ｃ.A、B均可能Ｄ.同可逆吸热反应2．对于A→P(主)，A→B（副）的平行反应，若反应级数α主>α副，在相同的操作条件和反应时间下

2、，下列各种反应器所得转化率判断中正确的是Ａ．CSTR>PFRＢ.CSTR多级CSTR串联3．平推流反应器的Pe、N、σθ2值分别为Ａ．0、0、1Ｂ.∞、0、0Ｃ.0、∞、0Ｄ.∞、∞、04．对于转化率与反应速率存在极大值的动力学关系，采用下列何种型式的反应器可能使得所需反应体积最小Ａ．PFRＢ.PFR后串接一个CSTRＣ.CSTRＤ.CSTR后串接一个PFR5．在相同反应体积时，保持其它操作条件亦相同，对于正常动力学，则Ａ．(XＡ)PFR>(XＡ)两个CSTR串联>(XＡ)单个CSTRＢ.(

3、XＡ)单个CSTR>(XＡ)两个CSTR串联>(XＡ)PFRＣ.(XＡ)PFR>(XＡ)单个CSTR>(XＡ)两个CSTR串联Ｄ.(XＡ)PFR=(XＡ)单个CSTR=(XＡ)两个CSTR串联二．讨论题（10分）一间歇釜式反应器中进行一级不可逆反应，在相同的操作时间下采用大釜比用小釜所达到的转化率要高。这种说法是否正确？三．计算题1．有一级不可逆反应A→P，在85℃时反应速率常数为3.45×10-2min-1，若日产400Kg的产品P,A和P的密度均为1.25Kg/l,今拟在一容积为10m3的间歇釜式反应器中进行，若辅助操作时间为0

4、.5h,最终转化率为95%，求:①每批操作所需反应时间？②若装填系数为0.75，求反应器的体积？（20分）2．某二级液相反应A+BC，CA0=CB0=1.0mol/m3，rA=1.0×10-2CACB（mol/m3.s）采用两釜串联操作，VR1＝VR2=2m3，Q0=0.01m3/S，求最终的转化率。（20分）3．有如下平行反应A+B→P（主反应）A+B→S（副反应）其动力学方程为：rP=k1CACB0.3，rS=k2CA0.5CB1.8（mol/m3.s），已知：k1=k2=1，A和B两种物料的初浓度：CA0=CB0=1.0mol

5、/l，分别从反应器进口等流量加入，反应转化率为0.9。①写出瞬时选择性与组分A的转化率关系表达式②计算在平推流反应器中的总选择性③计算在全混流反应器中的总选择性④如采用平推流反应器，为提高选择性应采取怎样的加料方式。（20分）四．推导题（10分）对气-固催化反应A+B=C，其可能的反应机理如下：A+σAσB+σBσAσ+BCσ（控制步骤）CσC+σ试导出其速率方程表达式。五、在串联的连续釜式反应器中进行的某反应的反应速率与转化率关系如下图，已知CA0=2.0mol/m3,VR=5m3,Q0=2.5m3/s，XA0=0,写出图解法求出

6、串联所需的釜数原理,并在图中画出图解法求出达到转化率为Xf时所需串联的釜数。（10分）