化學(xué)反應(yīng)工程期末考試試題及答案

1、《化學(xué)反應(yīng)工程化學(xué)反應(yīng)工程》試題試題XXXXXX大學(xué)大學(xué)化學(xué)反應(yīng)工程化學(xué)反應(yīng)工程試題試題B（開(kāi)）卷（開(kāi)）卷（答案）（答案）20112011—20122012學(xué)年第一學(xué)期學(xué)年第一學(xué)期1、單項(xiàng)選擇題：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題：（每題（每題2分，共分，共2020分）分）1反應(yīng)器中等溫進(jìn)行著A→P(1)和A→R(2)兩個(gè)反應(yīng)，當(dāng)降低A的濃度后，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)生成P的量顯著降低，而R的生成量略降低，表明(A)A反應(yīng)(1)對(duì)A的反應(yīng)級(jí)數(shù)大于反應(yīng)(2)B反應(yīng)(1)對(duì)A的

2、反應(yīng)級(jí)數(shù)小于反應(yīng)(2)C反應(yīng)(1)的活化能小于反應(yīng)(2)D反應(yīng)(1)的反應(yīng)速率常數(shù)大于反應(yīng)(2)2.2.四只相同體積的全混釜串聯(lián)操作，其無(wú)因次停留時(shí)間分布的方差值四只相同體積的全混釜串聯(lián)操作，其無(wú)因次停留時(shí)間分布的方差值2??為(B)A1.01.0B.B.0.250.25C0.500.50D03對(duì)一平行對(duì)一平行—連串反應(yīng)連串反應(yīng)RAQPA?????????)3()2()1(，P為目的產(chǎn)物，若活化能次序?yàn)椋簽槟康漠a(chǎn)物，若活化能次序?yàn)椋篍2

3、rrA2A2BrrA1A1=rrA2A2CrrA1A10n0試問(wèn)試問(wèn)(1)(1)哪一段的凈轉(zhuǎn)化率最大哪一段的凈轉(zhuǎn)化率最大哪一段最小哪一段最小(2)(2)若段間采用冷激方法進(jìn)行降溫若段間采用冷激方法進(jìn)行降溫試問(wèn)第一段與第二段之間和第二段與第三段之間試問(wèn)第一段與第二段之間和第二段與第三段之間哪處需加入的冷激劑量多哪處需加入的冷激劑量多為什么為什么解:(1):(1)雖然各段進(jìn)口溫度相等雖然各段進(jìn)口溫度相等在催化劑量相同的情況下在催化劑量相同的

4、情況下凈轉(zhuǎn)化率也按凈轉(zhuǎn)化率也按1至4段的順段的順序遞減序遞減第一段最大第一段最大第二段次之第二段次之第三段再次之，第四段最小第三段再次之，第四段最小.(2)(2)因第一段反應(yīng)量大于第二段反應(yīng)量因第一段反應(yīng)量大于第二段反應(yīng)量所以所以1212段間要取出的熱量比段間要取出的熱量比2323段間要取出段間要取出的熱量大的熱量大因而因而1212段間需要的冷激量也大于段間需要的冷激量也大于2323段間需要的冷激劑量段間需要的冷激劑量.四、計(jì)算題：（第

5、四、計(jì)算題：（第1，2題均為題均為1212分，第分，第3題為題為1414分，共分，共3838分）分）1.1.在反應(yīng)體積為在反應(yīng)體積為1m3的釜式反應(yīng)器中，環(huán)氧丙烷的甲醇溶液與水反應(yīng)生產(chǎn)丙二醇的釜式反應(yīng)器中，環(huán)氧丙烷的甲醇溶液與水反應(yīng)生產(chǎn)丙二醇11，2：23223??HCOCHCHHOHCOHCHOHCH該反應(yīng)對(duì)環(huán)氧丙烷為一級(jí)，對(duì)水為零級(jí)，反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)等于該反應(yīng)對(duì)環(huán)氧丙烷為一級(jí)，對(duì)水為零級(jí)，反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)等于0.98h0

6、.98h11，原料液中環(huán)，原料液中環(huán)氧丙烷的濃度為氧丙烷的濃度為2.1kmolm2.1kmolm3，環(huán)氧丙烷的最終轉(zhuǎn)化率為，環(huán)氧丙烷的最終轉(zhuǎn)化率為90%90%。（1）若采用間歇操作，輔助時(shí)間為）若采用間歇操作，輔助時(shí)間為0.65h0.65h，則丙二醇，則丙二醇11，2的日產(chǎn)量是多少？的日產(chǎn)量是多少？（2）有人建議改在定態(tài)下連續(xù)操作，其余條件不變，則丙二醇）有人建議改在定態(tài)下連續(xù)操作，其余條件不變，則丙二醇11，2的日產(chǎn)量又是多少？的日產(chǎn)

7、量又是多少？（3）為什么這兩種操作方式的產(chǎn)量會(huì)有不同？）為什么這兩種操作方式的產(chǎn)量會(huì)有不同？解：解：31010.982.10.9??????rAAAAVmrkCkhCkmollX（1）一級(jí)不可逆反應(yīng)：一級(jí)不可逆反應(yīng)：hmQQttQVhxktrAf311)65.035.2()(35.2)9.01ln(98.01)1ln(130000?????????????丙二醇的濃度丙二醇的濃度=302.10.91.89???AACXkmolm丙二醇的

8、產(chǎn)量丙二醇的產(chǎn)量=AfA00xCQ＝1.89130.6315.15???日kmolhkmol(2)(2)采用定態(tài)下連續(xù)操作采用定態(tài)下連續(xù)操作000.91(1)0.98(10.9)??????AfrAfQXQVkX所以所以Q0=0.109m=0.109m3hh丙二醇的產(chǎn)量丙二醇的產(chǎn)量=0.1091.890.20584.939???日kmolhkmol（3）因連續(xù)釜在低的反應(yīng)物濃度下操作，反應(yīng)速率慢，故產(chǎn)量低。）因連續(xù)釜在低的反應(yīng)物濃度下操

9、作，反應(yīng)速率慢，故產(chǎn)量低。2.2.對(duì)一閉式反應(yīng)器進(jìn)行停留時(shí)間分布實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在對(duì)一閉式反應(yīng)器進(jìn)行停留時(shí)間分布實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在Q＝300Lmin300Lmin下，得到下，得到E(t)E(t)～t關(guān)系如關(guān)系如下圖所示。由于該圖放置已久，縱坐標(biāo)模糊不清。試根據(jù)下圖所示。由于該圖放置已久，縱坐標(biāo)模糊不清。試根據(jù)E(t)E(t)函數(shù)性質(zhì)確定并計(jì)算：函數(shù)性質(zhì)確定并計(jì)算：（1）E(t)E(t)（2）F(t)F(t)（3）該反應(yīng)器體積為多少？）該反應(yīng)器體積為