find是什么意思-氖怎么读
一、是非题：
（正确的打“√”
，错误的打“×
”）
1
．
对
化学反应来说，
温度越高，
反应速率越大，
因此高温操作，
可使反应器体积最小。
（×
）
2
．
多个
PFR
< br>串联或多个
CSTR
串联，
其流
型仍为活塞流或全混流。
（
×
）
3
．对于零级反应，由于反应速率与反应物浓度无关，因此催化剂内扩散阻力对宏观反应速
率无影响。
（
×
）
4
．在进行均相反应动力学实验时，既可以在间歇反应器中进行，也可以在连续流动反应器
中进行，
但由于反应器操作方式不同，
因此
所得的反应动力学方程形式也是不同的。
(
×
)
5
．
间歇釜
式反应器改成连续操作后，由于省去了辅助时间，因此一定能提高产量。
（
×
）
6
．在绝热式固定床反应器中进行一级不可逆反应，由于西勒（
Thi
ele
）模数与反应物浓度
无关，<
/p>
因此内扩散有效因子在床内为常数。
（
×
）
2
2
7
．
由于全混釜的停留时间分布比任意非理
想流动反应器的都宽，
因此
(
?
t
)
CSTR
?
(
?
t
)
NFR
。
（
×
）
8
．在一
绝热反应器中，仅当进行一级反应时，其反应温度和转化率的关系才呈线性。
（
×
）
9.<
/p>
在任意转化率下，
一级不可逆连串反应在全混流反应器中进行的收
率总是低于在间歇釜中
进行的收率。√
10<
/p>
．在相同的温度下，一级连串不可逆反应
A
→
P
→
Q
，
在间歇反应器中进行时
P
的收率总
是高
于在全混流中进行的
P
的收率。
（
√
）
11
．
在全混流釜式反应器中进行液相反应
,
由于返混程度最大
,
故反应速率一定最小。
（
×
）
12
．因
为单一反应就是基元反应，因此反应级数与化学计量系数相同。
（
×
）
??
P
,
若
(-R
A
)=kC
A
C
P
，由于反应级数大于零，则在达到
相同的转
13
．一自催化反应
A
?
k
化率时，
所需的
V
PFR
总是小于
V
CSTR
。
（
）
14
．在
间歇反应器（
BR
）中和活塞流反应器（
PFR
）中等温进行同一反应，若
C
A0
、
x
Af
相同时，
则
t
BR
=
τ
PFR
。
(
×
)
15
．
无
论是一级反应还是二级反应，
流体的混合态对反应结果无影响。
（
×
）
16
．对
气固催化反应，由于外扩散阻力的存在，使得
C
AS
< C
AG
,
因此必定
使反应的选择性
下降。
（
×
）
17
．设计固定床反应器时需考虑内扩散对反应的影响，而设计流化
床反应器时，则不必考
虑
内
扩
散
的
影
响
。
（
√
）
18<
/p>
．
多段绝热式固定床反应器的最优化结果是各段催化剂用量相等。
（
×
）
19
．可
逆反应在管式反应器中进行时，反应温度应沿着最佳温度线操作，使反应器体积最
小。<
/p>
（
）
20
．可逆反应在固定床反应器中进行时，反应温度应沿着最佳温度
线操作，使催化剂用量
最少。√
21
.
在流化床中，气泡是贮存反应物料和进行化学反应的主要场所。
（一定要选择的话，我
选错的）
×
22<
/p>
．
对气液反应，
由于化学反应使液膜阻力
减小，
故一般为气膜控制过程。
（
√
）
23.
填
料塔具有较大的相界面积，适用于快速反应，而鼓泡塔储液量大，适用于慢速反应
(
√
）
24
．<
/p>
气液反应，
当气膜阻力最大成为控制步骤时，
反应发生在相界面和气膜内。
（
×
）
25
．
一气液反应，
?
2
?
100
,
?
?
?
5
0
，
则该反应为瞬间不可逆反应。
（
）
2
26
．一气液反应，在一定操作条件下，膜内转化系数
?
?
100
,
?
?
?
100
，则该反应为拟
一级快反应。
（
）
27.
方差
?
t<
/p>
表示了流体在反应器中停留时间分布的散度，
?
< br>t
值愈大，返混程度愈大。因为
（
?
t
）
甲
>
（
?
t
）
乙
，因此甲反应器的返混程度一定大于乙
反应器的返混程度。
(
×
) <
/p>
28
．由于全混釜的返混程度比任意非理想反应器的返混程度都大
。因此
(
?
t
)
CSTR
>(
?
t
)
NFR
(
×
)
29.
单一反应
A
?
P
,
在
100
℃下等温反应，
已知在
C
A
＝
1mol/L
时，
（－
R
A
）
=
2mol/L.s
2
2
2
2
2
2
则
当
C
A
＝
2mol/L
时
，
（
－
R
A
）
< br>=
4mol/L.s
。
（
×
）
30.
对于混合的非极限情况，即宏观混合和微观混合并存时，即不能按微观流体处理，也
不<
/p>
能
按
宏
观
流
体
处
理
。
（
√
）
31.
已知一闭式反应器的
D
a
?
0
.
1
< br>，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数
uL
r
N=5
。
（√
）
32
．具
有相同停留时间分布的两个反应器，进行同一化学反应，若操作条件相同，反应结
构
总
是
相
同
的
。
（
×
）
33
．
达到单个分子尺度的微观混合总是比
达到流体微团尺度的宏观混合效果好。
（×
）
34
．所谓单一反应，就是基元反应。
（×）
35
．幂级数动力学方程式中的反应级数是根据化学计量方程中
计量系数确定的。
（×
）
2
36<
/p>
．
已
知
停
留
时
间
分
布
方
差
值
?
t
＝
10000min
2
可
知
其
流
型
接
近
全
混
流
。
< br>
(
×
)
3
7
．可逆放热反应的最优温度是指转化率一定时，对应于最大反应速度的温度。
（×）
38
．在—平推流反应器内等温进行一级不可逆液相反应，反应器出中转化率可达
< br>40
％，若
使转化率提高到
80
％，在同样操作条件下，则反应器体积应增加一倍。
(
×
)
39
．多级全混釜串联，串联釜数增多，返混程度增大，釜数接近无穷多，返混程度接近全<
/p>
混流。
（×
）
<
/p>
40
．气固催化反应的本征速率方程是指排除了吸附和脱附阻力后
的速率方程。
(
×
)
41
．设计固定床反应器应采用排除了内、外扩散阻力后的反应速率方程式。
（一定要选择的
话，我选错的）
×
二、选
择题：
（正确答案可能不止一个）
1
．在间歇反应器中等温进行一级不可逆反应
A
< br>→
R
，当转化率达
90
％时，所需反应时间为
2h
，
< br>若反应改在管式反应器中进行，
空时为
2h
，
其它条件同间歇反应器，
则转化率为
（
B
）
A
．
60
％
B.
90
％
C
．
45<
/p>
％
D
．
75
％
2
．四只相同体积的全混釜串联操作，其无因
次停留时间分布的方差值
?
?
为
(
B )
A
．
1.0
B. 0.25
C
．
0.50
D
．
0
3<
/p>
．
对一平行—连串反应
(
1
)
(
2
)
A
?
??
P
?
??
Q
2
A
?
??
R
(
3
)
，
P
为目的产物，
若活化能次序为：
E
2
1
3
，
为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（
B
）。
A
．先高后低
B.
先低后高
C
．高温操作
D
．低温操作
4
．对气固催化反应
A
→
R
，当外扩散阻力已消除时，若为一级不可逆反应，
C
AG
增加，则内
扩散有效因子
B
（
A
．增大
B.
不变
C
．降低）。若为二级不可逆反应，
C
AG<
/p>
增加，则内扩散有效因子
C
（
A
．增大
B.
不变
C
．降低）。
D
a
5
．已知一闭式反应器的
?
0
.
1
，
该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数
N
为
uL
r
（
B
）
。
A
．
4.5
B. 5.6
C
．
3.5
D
．
4.0
1
e
6.
由
示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数
E(t)=
10<
/p>
?
t
/
10
min
-1
，
可判
别该反应器的
流型为
(
B
)
A
．平推流
B
．全混流
C
．轴向分散
D
．多级混合
7.
在气固催化反应动力学研究中，为了消除内扩散阻力，一
般采用
(
D
)
方法。
A
．增大器内流速
B
．改变反应器流型
C
．改变反应器结构
D
．减小催化剂粒径
8
．下图中阴影面积表示为
(
C
)
A.
F(t)
B.
E(t)
C.
t
2
D.
?
?
9.
对于气固催化反应，
催化剂粒径
B
（
A.
增大
B.
减小）
反应温度
< br>
B
（
A.
升高，
B.
降低）可使催化剂
的η
增大。
10
．对于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的情况，用
A
反应器最为
方便。
A.
单段绝热床
B.
多段绝热床
C.
换热式固定床
D.
自热式固定床
11.
一级不可逆反应
A
→
R,
当反应温度一定，
反应物
A
的初始浓度
C
A0
为
2mol/L
，
转化率
达
80
％时，
所需的反应时间为
2h
。如果
C
A0
提高到
10mol/L
< br>，其它条件不变，则所需反
应时间应为
B
。
A. 10h
B. 2h
C. 0.4h
D. 0.2h
12
．在一个
1m
3
的间歇反应
器中进行某液相反应，当转化率达到
95
％时所需的反应时间<
/p>
为
4h
，若改用一个
5m
3
的间歇反应器中进行，其它条件不变，则所需时间为
B
。
A.
20h
B. 4h
C.0.8h
D.
0.4h
13.
返混是连续流动过程
中的一个重要工程因素，其产生原因是
②③④
（①
物料
的停留时间分布
②流速分布不均匀、
分子扩散和涡流扩散
③搅拌
④
死区、
沟
流和
短路
⑤
物料的浓度分布）
14
．在气固催化反应动力学研究中可由
r
A
?
F
A
0
(
x
A
2
?
x
A
0
)
式处理实验数据得到反
W
应速度的实验反应器应是
(
C
)
A
．积分反应器
B
．微分反应器
C
．无梯度反应器
D
．脉冲反应器
15.
气体
A
与液体
B
的反应为不可逆反应，对
A
为一级，对
B
为零级．已知三种情况下反
应速率常数
k
，液侧传质系数
k<
/p>
L
，组分
A
在液
相中的扩散系数
D
AL
的
k
1
D
AL
k
L
值分别为：
(a) 2
，（
b
）
80,
（
c
）
0.1
，则
a,b,c
三种情况下的液相利用率关系为：
。
A
．
a>b>c
B. b>a>c
C. c>a>b
D.c>b>a
16
．在氨气和稀硫酸进行气液反应，若
H
2
SO
4
浓度大于临界浓度，则该过程的宏观反应速
率的阻力主要集中在
A
。
A
．气膜内
B
．相界面
C
．相界面和气膜内
D
．液膜内
17
．
气固催化反应
A
——
P
，
催化剂颗粒外表面浓
度
C
AS
和
C
ps
与流体主体浓度
C
AG
和
C
PG
存在差异。
当过程为反应控制时，
则
C
AS
应
C
AG
（①大于
②
小于
③
等于）
，
Cps
应
C
PG
（①大于
②
小于
③
等于）
；
当过程为传质控制时，则
C
AS
（①趋近
于
C
AG
②
趋近于
0
③
某一值）
18.
对零级和一级不可逆反应，宏观流体的反应速率
③
微观流体的反应速率（①
大于
②
小于
③
等于）
，
对大于一级的不可逆反应，宏观流体的反应速率
①
微
观流体的反应速率（①大于
②
小于
③
等于）
，
对小于一级的不可逆反应，宏观流体的
反应速率
②
微观流体的反应速率（①大于
②
小于
③
等于）
。
1
9
．已知反应
1
：
A
→
P
-r
A1
＝
C
A
0.5
反应
2
：
A
→
R
<
/p>
-r
A2
＝
C<
/p>
A
2
当反应
物浓度由
1mol/L
降至
0.25m
ol/L
时，两个反应的速率将是（
D
）
A
．相等的
B
．
-r
A1
为
-r<
/p>
A2
的
2
倍
C
．
-r
A2
为
-r
A1
的
4
倍
D
．
-r
A1
大于<
/p>
-r
A2
20
．间歇釜反应器中进行如下反应：
A
?
P
(1)
－
r
A1
＝
k
1
C
A
a1<
/p>
A
?
S
(2)
－
r
A2
=k
2
C
A
a2
在
C
A0
和反应时
间保持不变下，降低反应温度、釜液中
C
P
/C
S
增大，表明
( C )
A
．
al>a2
B
．
<
br>02
al
C
．活化能
E1
D
．活化能
El>E2
?
P
??
?
S
21
．等温恒容下进行各
步均为一级不可逆串联反应
A
??
若保持相同的转化率
x
A
，调节反应温度使
k2
/kl
降低，则
P
的最大得率将
(A )
A
．增大
B
．减小
C
．不变
D
．先增后减
22
．一个全混流反应器，其有效容积
v1=1m
3
，进行一级不可逆反应，达
60
％转化率，进
料量为
Q
0l<
/p>
，
今改用两只有效容积均为
0.5m
3
的全混流反应器串联操作进行同上反应，
反应
温度相同，转化率要求不变，则进料量
Q
将
(A
)
A
．大于
Q
0l<
/p>
B.
小于
0.5Q
0
l
<
/p>
C
．等于
Q
0l
D
．等于
0.5Q
0l
k1
k2
23
．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应
A
→
P
，若大釜
在先，小釜在后，出口转化率为
x
A1
，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为
x
A
2
，两种情
况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较
x
A1
和
x<
/p>
A2
的相对大小为
(
B )
A
．
x
A1
>x
A2<
/p>
B
．
x
A1
A2
C
．
x
A1
=x
A2<
/p>
D
．不确定
24
．等温零级不可逆液相反应，采用下列三种方案进行：
(1)
一个
1m
3
的平推流反应器，转化率
x
A1
(2)
两个
0.5m
3
的平推流反应器并联，进料流量平均分配，转化率<
/p>
x
A2
(3)
两个
0.5m
3
的全混流反应器串联，转化率
x
A3
上述三种情况进料总流速，进料浓度和反应温度相同
x
A1
、
x
A2
，和
x
A3
比较为
( C )
A
．
x
A1
>x
A2
>x
A3<
/p>
B
．
x
A1
=x
A2
>x
A3
C
．
x
A1
=x
A2
=x
A3
D
。
x
A1
>x
A3
>x
A2
25
．等温液相反应：
A
→
R
r<
/p>
R
＝
k1C
A<
/p>
R
为目的产物
2R
→
D
r
D
=k2C
R
2
；
现有如下四种方案可供选择
(1)
平推流反应器高转化率
(2)
平推流反应器低转化率
(3)
全混流反应器低转化率
(4)
两个等容积全混流反应器串联
，高转化率。
从提高
R
的选择性着眼，适宜选择
(
)
A
．
(1)
B
．
(2)
C
．
(3)
D
．
(4)
26
．已知一反应器用轴向分散模型描述，其
Pe>100
，可判别该反应器返混程度
( B
)
A
．很大
B
．很小
C
．中等
D
．无返混
27
．气体分子与固体表面间发生物理吸附时，其吸附热一般在
( A
)
A
．
40~200KJ
／
mol
B
．大于
4
00KJ
／
mol
C
．
8~25KJ
／
mol
D
．
4KJ
／
mol
以下
28
< br>．气固催化反应本征速率是指排除
(
C
)
阻力后的反应速率。
A
外扩散
B
．内扩散
C
．内、外扩散
D
．吸附和脱附
29
．所谓固定床积分反应器是指反应物一次通过后，转化率大于
< br>(B )
的情况。
A
．
10
％
B
．
25
％
C
．
40
％
D
．
50
％
30
．列管式固定床反应器填充的催化剂为了消除壁效应其粒径应小于
反应管径的
(B)
倍。
A
．
100
B
．
8
C
．
3
D
．
50
?
1
?
?
2
?
??
P
和
A
?
??
R
两个反应，当降低
A
的浓度后，
31
．反应器中等温进行着
A
?
发现反应生成
P
< br>的量显著降低，而
R
的生成量略降低，表明
(
A
)
A<
/p>
．反应
(1)
的反应级数大于反应
(2)
B
．反应
(1)
的反应级数小于反应
(2)
C
．反应
(1)
的活化能小于反应
(2)
D
．反应
(1)
的反应速率常数大于反应
(2)
32.
纯二甲醚气相分解反应<
/p>
CH
3
OCH
3
→
C+3H
2
+CO
在恒温恒压下进行，当分解率达
100
< br>％时，反应物系的体积为
(
D
)
A
．与原体积相同
B
．为原体积的
1/3
C
．为原
体积的
2
倍
D
．为原
体积的
3
倍
??
P
，出口
33.
两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，进行二级不可逆反应
A
?
k
转化率要求一定，可采取两种串联顺序：
(1)
大釜在先，小釜在后，进料流量为
Q
01<
/p>
；
(2)<
/p>
小釜在先，大釜在后，进料流量为
Q
02
。
两种情况下，进料浓度、反应温度相同，则进料流量
Q
01
，和
Q
02
的比较为
(
D
)
A<
/p>
．
Q
01
>Q<
/p>
02
B
．
Q
01
=Q
02
C
．无确定关系
D
．
Q
01
<
br>
<
br>36 37 <
br>1
02
34
．全混流反应器进行放热反应时，要使反应器操作在稳定的定常态，则必须满足以下条
件
(
C
)
<
/p>
A
．移热速率
>
放热速率
B
．移热速率
<
放热速率
C
．移热速率随温度变化率
>
放热速率随温度的变化率
D
．移热
速率随温度变化率
<
放热速率随温度的变化率
35
．幂数型反应速率方程式中以
(
B
)<
/p>
表示各组分浓度变化对反应速率影响。
A
．反应级数
B
．反应计量系数
C
．反应速率常数
D
．反应活化能
.
．平推流反应器内进行等温零级不可逆反应，则自进口起沿反应器长度方向，
其
反应速率
(C
)
A
．逐渐增大
B
．逐渐减小
C
．保持不变
D
．存在最大值
．一个全混流反应器，其有效容积
v
=1m
3
，进行一级不可逆反
应，出口转化率为
x
A1
，
现用二个有效容积各为
0.5m
3
的全混流反应器串联操作进行同上反应，进料容积流速
v
o
和
反应温度与上相同，出口转化率为
x
A2
，则
x
A1
与
x
A2
的相对比较为
(
C
)
A
．
x
A1
>x
A2
B
．
x
A1
=x
A2
C
．
x
Al
A2
D
．视进料浓度
C
A0
而定
38
．液相等温反应：
r
p
=k
l
P
为目的产物
r
R
=k
2
C
A
<
/p>
r
s
=k
3
C
A
2
可有四种反应器可供选择：
(1)
平推流反应器，
(2)
全混流反应器，
(3)
分批式完全混合反应
器，
(4)
三台全混流反应器串联。从有利于目的
产物
P
的选择性出发，宜选用
(
)
A
．
(1)
B
．
(2)
C
．
(3)
D
．
(4)
39
．
由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数
E(t)
二去
e
—
t
／
lOmin
”
，
可判别该反
应器的流型为
(
B
)
A
．平推流
B
．全混流
C
．轴向分散
D
．多级混合
40
．
．
固体催化剂之所以能起催化
作用，
是由于它能与反应组分的气体分子主要发生
( C
)
A
．物理吸附
B
．化学反应
C
．化学吸附
D
．质量传递
41
．
在气固催化反应动力学研究中可由
V
AO
?
F
A
0
(
x
A
2
?
x
A
0
)
上正式处理实验数据得到反应速
W
度的实验反应器应是
(
C
)
A
．积分反应器
B
．微分反应器
C
．无梯度反应器
D
．脉冲反应器
42
．气固催化反应
A+B
→
R+S
，
A
、
B
、
R
、
S
均吸附于同一类活性点上，双活性之间发生
k
(
P
A
P
B
?
P
R
P
S
/
k
)
反应，已知其反应速率方程
r
＝
，则其控制步骤为
(
)
(<
/p>
1
?
K
A
P
A
?
P
B
P
B
?
K
R
P
R
?
K
S
P
S
)
A
．
A+<
/p>
σ
A
σ
B
．
A
σ
+B
σ
R
σ
+S
σ
C
．
R
σ
R+
σ
D
．
S
σ
S+
σ
k
< br>1
k
2
43
．间歇釜中进行各步均为一级不可逆串联反应
A
?
?
?
P
?
?
?
S
，等温下进行，为<
/p>
了提高
p
的选择性
(
C
)
A<
/p>
．应使
A
的转化率接近
< br>100
％
B
．应保持高的转化率
C
．应保持较低的转化率
D
．转化率高低无妨
44
．乙烷在催化剂上脱氢生成乙炔，经一段时间反应后，乙炔生成量不再增加
，但
乙烷仍大量存在，表明这是一个
(
B
)
反应。
A
．慢速
B
．可逆
C
．自催化
D
．不可逆
45
．在一平推流反应器中进行等温一级不可逆反应
A->P<
/p>
，现有反应器体积下，出口转化率
为
45
％，若将反应器体积增加一倍，则出口转化率将为
( D
)
，操作条件均保持相同。
A
．
90
％
B
．
>90
％
C
．
45
％
D
．
<90
％，
>45
％
46
．等温一级不可逆液相反应，
采用下列三种方案进行：
(1)
一个分批式完全混合反应器，容积
V<
/p>
1
(
仅考虑反应时间所需
)
，
(2)
一个平推流反应器，容积
V
2
，
(3)
二
个等体积全混流反应器串联，总容积为
V
3
。
上述三种情况反应温度、物料处理量及转化率相同，则容积比较为
(
B
)
A
．
V
1
<
br>， <
br>， R <
br>半分批式完全混合反应器，
×
1 <
br>/ <
br>A 4
<
br>
2
3
B
．
V
1
=V
2
3
C
．
V
2
1
3
D
．
V
2
1
=V
3
47
．在全混流反应器中进行反应：
r
R
=k
l
C
A
R
为目的产物
r
S
=
k
2
C
A
r
T
=
k
3
C
A
已知它
的活化能
E
1
=25
E
2
=35
E
3
=15(E
单位省略
)
。为有利于目的产物
的生成，应选择反应温度
(
C )
A
．尽可能高
B
．尽可能低
C
．中等
D
．先低后高
48
．等温液相反应
A+B
→
P
r
p
=k<
/p>
l
C
A
C
B
P
为目的产物
2A
→
R
r
R
=k
2<
/p>
C
A
2
有下列四种方案可供选择：
(1)
分批式完全混合反应器，
A
和
B
一批加入；
(2)
半
分批式完全混合反应器，
A
一批加
入，
B
连续滴加；
(3)
B
一批加入，
A
连续滴加；
(4)
全混流反
应
器。从提高
P
的收率着眼适宜选用<
/p>
(
C
)
A
．
(1)
B
．
(2)
C
．
(3)
D
．
(4)
49
．固定床内等温进行一级不可逆放热反应，床内催化剂有内扩散阻力，此时床层进口
和
出口处催化剂有效系数
η
值相对大小
应是
(
)
A
．η
进
＞η
出
B
．η<
/p>
进
＝η
出
C
．η
进
＜η
出
D
．难以判别
50.
对于气膜扩散控制的气液反应，其宏观反应速率就等于
(
)
A
．气膜扩散速率
B
．液膜扩散速率
C
．液相主体反应速率
D
．取决于
B
和
C<
/p>
三、填空题
1
．某不可逆反应，反应活化能为
9.63
10
4
J/mol
，问反应温度是
550
℃时的反应速率比
反应温度是
400
℃时的反应速率快
23.1
倍。
2<
/p>
．一不可逆反应，当反应温度从
150
℃
升高到
200
℃时，反应速率增加一倍，则该反应的
活化能为
23.06kJ/mol
。
3
．一不可逆反应，当反应温度从
25
℃升高
到
35
℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活
化能为
52894
J
／
mol
。
ln
解：
k
2
E
1
1
?
(
?
)
?
ln
2
k
1
R
T
1
T
2
E
1
?
(
?
)
?
ln
2
8
.
314
298
308
?
E
?
52894
J
mol
k
1
?
??
P
．
一液相复合反应
A
?
??
Q
k
2
，
均为基元反应。
在单一
连续釜中等温反应，
已知该温度下，
k
1
?
3
k
2<
/p>
,
问当最终转化率为
80
％时，目的产物
P
的瞬时选择性为：
0.75
，总选
择性为：
0.75
。
5
．对一闭式反应器，已测知
Pe(Pec
let
准数
)
为
10
，若该反应器用多级串联模型来描述，
则模型参数
N
为
5.56
。
6.
等温
下进行一级不可逆反应，
为达到
x
A<
/p>
的转化率，
采用单个
CSTR
的体积与
PFR
的体积
之
比为
见课本
P108
式
4.21
进行两级不可逆反应，两者体积之比为
1/(1-x
A
)
7.
液相反应：
从有利于产品分布的观点
，将下列接触方式按优劣顺序排
列为
2341
若
k
1
＝
k
2
，
C
A0
＝
C
B0
，
写
出
计
算
< br>瞬
时
选
择
率
1/(1+cA^0.4)
。
β
的
公
式
：
2
8.
从反
应器停留时间分布测定中
,
求得无因次方差
?
?
?
0
.
98
,
反应器可视为
全混
2
流
,
又若求得无因次方差
?
< br>?
?
0
.
02
,
则反应器可视为
活塞流
。
9
．在<
/p>
CSTR
中，物料平均停留时间为
1h<
/p>
，停留时间大于
10h
的物料粒子占全部
物料粒子
的
0.0045
％。
<
/p>
10
．在流化床中进行固相加工反应，固体颗粒在反应器中流动状
态可看成
CSTR
，固体颗
粒
平
均
停
留
时
间
为
1min
，
停
留
时
间
小
于
1min
的
固
体
颗
< br>粒
占
流
出
的
全
部
颗
粒
的
63.21
％。
11
．在
PFR
中，停留时间大于平均停留
时间的流体粒子占全部粒子的
100
％，
在<
/p>
CSTR
中，停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的
36.79
％。
12
．
某气相反应
A
＋
3B
→
R
，则膨胀因子
?
A
为
-3
。
13.
采用无梯度反应器进行气固催化反应本征动力学测定时
，足够高的转速，可使
外扩
散
消除；足够小的粒子，可使
内扩散
消除。
14.
反应物
A
的水溶液在等温
PFR
中进行两级反应，
出口转化率为
0.5
，
若反应体积增加到
4
倍，则出口转化率为
0.8
。
15<
/p>
．反应物
A
的水溶液在等温
CSTR
中进行两级反应，出口转化率为
0.5
，若反应体积增
加到
4
倍，则出口转化率为
0.7
。
16<
/p>
．在
PFR
中进行等温二级反应，出口转
化率为
0.8
，若采用与
PFR
体积相同的
CSTR
进行该反应，进料流量<
/p>
Q
0
保持不变，为达到相同的转化率
0.8
，可采用的办法是使
C
A0
增
大
5
倍。
17.
在多釜串联中，可逆放热反应的最佳温度序列为随反应釜数增加而
降低
，
随转化率增加而
降低
。
18
．等
温下进行一级不可逆反应，为达到同样的转化率
x
A
,
采用单个
CSTR
的
体积与
PFR
的体积之比为
(
同第<
/p>
6
题
)
，相同的进行该反应，进行二级不
可逆反应，
两者的体积之比为
(
同第
6
题
)
。
1
2
19
．在一全混流反应器中进行一级不可逆连串反应
A
?
?
?
P
?
?
?
Q
，
P
为目
的产物，
k
k
已知
k
1
?
1
.
0
h
?
1<
/p>
,
k
2
?
0
.
1
h
?
1
,
原料中不含
P
和
Q
。问最佳空时
为
3.16h
；
P
的最大收率为
0.577
；最大收率下所对应的
A
的转化率为
0.76
。
1
2
20.
在一活塞流反应器中进行一级不可逆连串反应
A
?
?
?
P
?
< br>?
?
Q
，
P
为目的产物，
k
k
已知
k
1
< br>?
1
.
0
h
?
1
,
k
2
?
0
.
1
h
?
1
,
原料中不含
P
和
Q
。问最佳空时为
2.56h
；
P
的
最
大
收
率
为
0.774
；
最
大
收
率
下
所
对
应
的
A
的
转
化
率
< br>为
0.774
。
21
一复合反应
k
1
A
?
2
B<
/p>
?
??
P
?
Q
2
B
?
P
?
??
R
k
2
若
r
Q
?
k
1
C
A
C
B
r
R
?<
/p>
k
2
C
C
P
2
B
2
k
1
C
A
C
B
?
k
2
C
B
C
P
<
/p>
则目的产物
P
的瞬时选择性
S
P
为
。
k
1
C
A
C
B
22
．在气固催化反应中，丹克勒（
Damko
ler
）准数
Da
的物理意义为
化学反应速率
与
外
扩
散
速<
/p>
率
之
比
，
n
级
不
可
逆
反
应
的
Da
=
P164
。
23.
某不可逆气固催化反应，本征反应活化能为
10
5
J
／
mol,
当过程为内扩散控制时，表观
活化能为
50000J/mol
。
24
．均
相
CSTR
反应器中，放热
S
形曲线与移热直线一般有
3
个交点，高温区交点
的特征
是
见
05~06A
卷
问
答
题
1
，
中
温
区
交
点
的
特
征
是
，低温区交点的特征是
。
25.
在
x
A
～
T
图上画出三段绝热式固定床操作示意图：一、二段段间采用原料气冷激，二、
三段段间采用间接冷却。
（画出平衡曲线、
最佳温度曲
线、
各段操作线、
段间冷激或冷却线）
。
26
．某液相复合反应
k
1
A
?
2
B
?
??
< br>P
2
A
?
B
?
??
Q
k
2
,
若
0
.
5
1
.
5
r
P
?
k
1
C
A
C
B
r
Q
< br>?
k
2
C
C
1
.
5
A
0
.
5
B
为使目的产物
P
的选择性高，应选择：
①
若
采
用
间
歇
反
应
釜
，
< br>其
加
料
方
式
为
B
一
次
性
加
入<
/p>
，
A
连
续
滴
加
；
②
若
采
用
管
式
反
应
器
，
其
进
< br>料
方
式
为
B
从
反
应
器
进
口
处
加
入
，
A
沿
管
长
多
处
加
入
。
27
．液
相复合反应
k
1
2
A
?
B
?
??
P
A
?
2
B
?
??
Q<
/p>
k
2
,
若
2
0
.
5
r
P
?
k
1
C
A
C
< br>B
0
.
5
2
r
Q
?
k
2
C
A
C
B
为使目的产物
P
的选择性高，应选择：
(1)
若采用间歇反应釜，其加料方式为
A
一次性加入，
B
连续滴加
；
(2)
若
采用管式反应器，其进料方式为
A
从反应器进口处加入，
B
沿管长多处加入
；
(3)
若
E
1
>E<
/p>
2
，则反应温度应采用
高温
。
28
．一
气固催化反应
A
?
B
< br>2
?
R
，若反应机理为：
B
2
?
2
?
?
2
B
?
A
?
B
?
?
R
?
R
?
?
R<
/p>
?
?
则本征反应速率方程为：
r
?
(
此步为速率控制步
骤
)
k
S
P
A
K
B
P
B
(
1
?
K
B
P
B
?
K
R
P
< br>R
)
．一气固催化反应
A
?
B
?
R
，若本征反应速率方程为：
r
?
k
S
K
A
K
B
P
A
P
B
(
1
?
K
< br>A
P
A
?
K
R
P
R
)
(
1
?
K
B<
/p>
P
B
)
则该反应
可能的反应机理为
。
29
．化学反应速率可分为温度效应和浓度效应，对简单反应而言，
温度对反应速率的影响
程度取决于
反应的计量系数
；对复合反应而言，选择性对温度的敏
感程度取决于
反应的活化能
。
30<
/p>
．在间歇搅拌釜中，进行一可逆放热反应时，其最佳反应温度的序列
是
。
31
．在管式反应器中，进行一可逆放热反应时，其最佳反应温度的
序列是
先高温后低
温
。
32<
/p>
．在
BR
中等温进行一级不可逆反应，当
转化率达
95
％时，反应时间为
2h<
/p>
；若反应在
PFR
或
CSTR
中等温进行，温度同
BR
，空时均为
2h
，则转化率分别为：
PFR
：
95%
CSTR
：
74.97%
。
33
．三个平推流反应器串联，进行一液相均相反应，其流程如下图
所示。
x
A0
=0
x
A1
x
A2
V
1
V
2
x
A3
V
3
F
A0
F
A1
F
A2
F
A3
若反应速率
< br>(-R
A
)=kC
A
2
,
则
V
2
的计算式为：
;
若
x<
/p>
A1
-x
A0
=
x
A2
-x
A1
= x
A3
-x
A2
，则三个反应器体积大小之间的关系为：
V
1
<
br>)=kC <
br>1 r r
2
< V
3
。
34.
两台平推流和一台全混流反应器串联，进行一液相均相
反应，其流程如下图所示。
x
A0
=0
x
A1
x
A2
x
A3
V
2
V
1
V
3
∞
F
F
F
A0
A1
A2
F
A3
若反应速率
(-R
A
A
2
,
则
V
2
的计算式为：
; <
/p>
35.
已知复合反应
k
0
.
3
A
?
B
?
?
?
P
(
主反应），
P
?
k
1
C
A
C
B<
/p>
A
?
B
?
??
Q
(
副反应），
Q
?
k
1
C
C
k
1<
/p>
0.5
A
1
.<
/p>
8
B
从有利于
提高
P
的选择性出发，将下列操作方式按优劣顺序排列：
（
b
）
>(d)>(a)>(c)
A
A
PFR
PFR
B
B
（
a
）
(b)
B
PFR
A
A
B
∞
（
c
）
(d)
36.
下列四种组合反应器中
，单个反应器体积均相等，处理量也相同。
（如下图所示）
PFR
PFR
∞
∞
（
a
）
CSTR
CSTR
(b)
PFR
PFR
∞
∞
CSTR
CSTR
(c)
(d)
(1)
试比较返混程度大小次序为
:
(b)>(c)=(d)>(a)
；
(2)
当进行二级反应时，各组合反应器最终转化率高低次序为：
（<
/p>
a
）
>(c)>(d)>(b)
。
37.
对一闭式反应器进行停留时间分布实验测定，在
Q
＝
300L/min
下，
得到
E(t)
～
t
关系
如下图所示。由于该图放置已久，纵坐标模糊不清。试根据
E(t)
函数性质确定并计算：
（
1
）
E(t)
＝
-1/200(t-20)
E(t)
（
2
）
F(t)
＝
-t
2
/4
00+0.1t
（
3
）
V
＝
2 m
3
（
4
）多级
串联模型参数
N
＝
2
0
10
20
t/min
38.
下列几种组合反应器，经脉冲示踪测其停留时间分布，若用多釜串联模型描述，试写出
< br>N
值或
N
值范围。
∞
PFR
PFR
∞
(a)
1
(b)
∞
NFR
∞
∞
∞
(c)
2
(d)
<
br>?
<
br>。 <
br>1
2
∞
2
39
．活塞流反应器，
?
?
0
，
Pe
＝
∞
，返混程度
小
；
2
全混流
反应器，
?
?
?
1
，
Pe
＝
0
，返混程度
大
；
非理想流动反应器，
?
?
介于
0~1
；
?
?
值越大，停留时间分布
越宽
；返混
程度
越大
。
40
．<
/p>
CSTR
定常态热稳定性的必要条件为：
p90
。
41.
在固定床反应器中，进行二级不可逆气固催化反应，试比下列情况下催化剂有效系数
η
值的大小（
a
处
靠近反应器的进口，
b
处靠近反应器的出口）
（
1
）等温操作，
d
P
不变：η
b
>
η
a
?
a
?
b <
/p>
（
2
）吸热反应，绝热操作：η
b
>
η
a
在固定床反应器中，
进
行二级不可逆气固催化反应，
试比下列情况下催化剂有效系数η
值的
大小（
a
、
c
处靠近反应器的进口，
b
处靠近反
应器的出口）
。
（
）等温操作，
d
P
不变：η
C
>
η
b
>
η
a
?
a
?
b
2
2<
/p>
（
2
）吸热反应，绝热操作：η
C
>
η
b
>
η
a
< br>（
3
）
d
P
由
3mm
改为
5mm
、
7mm
，
则η
a3
、
η
为
a
点位置，且假定温度相等
)
。
42.
在一台
PFR
中进行一平行反应
a5<
/p>
、
η
a7
的大小
次序为：
η
a3
>
η
a5
>
η
a7
(
均
k
1
A<
/p>
?
??
P
A
?
??
Q
k
2
，
P
为目的产物，
E
1
对可逆放热反应， ??
四种情况下的内扩散有效因子 <
br>? <
br>1 等温操作，则催化剂总装
DEF
A
三点速率大小次序： <
br>的公式，懒得算了▁▁▁▁倍。 1/(1+k2*cB/2k1*cA)
在 uL 54
<
br>1 <
br>2 <
br> <
br>
2<
/p>
，两反应均为一级
吸热反应。试比较在下列操作条件下，反应器中
各点的瞬时选择性的大小。
（
1
）等温操作：
S
a
=S
b
=S
c
?
a
?
b
c<
/p>
?
（
2
）绝热操
作：
S
a
b
c
43
．要使固定床反应器所用催化剂
量最少，对简单不可逆反应，应尽可能在
高温
温度下操作；
应尽可能在
最佳温度
温度下
操作；
对可逆吸热
反应，应尽可能在
高温
温度下操作。
P
，在不同条件下操作，粒内外反应物
A
浓度变化
44
．一级不可逆
气固催化反应
A
?
情况如下图所示：<
/p>
a)
试判别
图中四种情况的宏观动力学类别
①
本征动力学控制
②
内扩散控制
③
内外扩散和本征动力学同时控制
④
外扩散控制
b)
?
值的大小次序为：
?
1
?
?
3
?
2
?
?
4
?
0
45
．可逆放热反应，在四段
绝热式固定床中进行，床层温度与转化率的关系
如图所示。试比较各段床层的
(1)
进出口温差大小
?
T
?
?
T
2
?
?
T
3
?
?
T
4
(2)
催化剂用量多少
Wl
(3)
若整个床层以
T
4
填量比原来
①
(
①增多
②减少
)(
假定各段绝
热温升相同
)
46.
右图为可逆放热反应的
T
～
x
A
图。图中
ABC
为平衡曲线，
为最佳温度曲线。试回
答以下问题：
（
1
）
、
B
两点反应速率谁大：
相同
（
2
）
B
、
E
、
F
三点速率大小次序：
F>E>B
（
3
）
D
、
G
、
H
H>G>D
（
4
）图上哪一点反应速率最大：
F
47
．画出活塞流反应器、全混流反应器、活塞流和
全混流反应器串联、全混流和活塞流反应器串联的
停留时间分布函数与分布密度函数。
48.
乙烷进行热裂解，其活化能为
314025J/mol
。试问<
/p>
650
℃是的分解速率是
500
℃是
的分解速率的▁▁套用
3
49. A
和
B
按下式反应，其速率式为：
2A
→
R
r
R
=k
1
C
A
2
,
A+B
→
S
r
S
=k
2<
/p>
C
A
C
B
R
的瞬
间收率为▁▁▁
▁▁▁。若
R
为目的产物，则配料时
A
和
B
的浓度
应▁▁▁▁
A
多
B
少▁▁；若
E<
/p>
1
>E
2
，则反
应温度应▁▁选择高温▁▁▁▁。
50.
Q
＝
100
l/min
下对三只反应器分别进行示踪实验，测得数据如下：
反应器
A
B
C <
/p>
反应体积（
l
）
1
000
2000
3000
?
2
t
50
100
150
(1)
三只反应器返混程度大小顺序为
A>B>C
(2)
若在上述反应器中均等温进行
一级不可逆反应，
k=12min
-1
，则各只反应器的转化率分
别为
x
A
=
x
B
=
x
C
=
（要试差，比较麻烦，估计不会考）
51
．已知一闭式反应器的
D
A
?
0
.
05
，该反应器若用多级全混釜模型来描述，则模型参数
r
N
＝
10.53
。
52
．在
进行示踪实验时，示踪剂的选择应满足以下条件：
p133
53.
停留时间分布实验测定的准确性可用以下
a.<
/p>
归一性检测；
b.
示踪剂质量守恒
方法来检验。
．在工业反应装置中反应流体往往偏离两种理想的流动模式，也就是说在反应器
出口的
反
应
物
料
中
存
在
明<
/p>
显
的
找
不
到
原
话
，
我
想
填
“
返
混”
。
55
．气固催化平行反应，若主、付反应均为一级不可逆反应，且粒
子等温，则内扩散不影
响其选择性，在粒内任意位置，反应速率之比均为
k1;k2
。
56
．对
于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的情况，用
单段绝热
反应
器最为方便。
针对
2
NO
?
O
2
?
N
2
O
5
反应
,
NO
2
、
O
2
消耗速率与
N
2
O
5
生成速率的
57.
2
关系为：
比例为
2
：
0.5
：
1
。
58
．以
lnk
～
1/T
作图，为一直线，有时在高温区发生转折或弯曲，其原因可能是：
P22
上面有段话可能合适
。
59
．反
应速率常数
k
与温度的关系为
lg
k
?
?
10000
?
10
.
2<
/p>
，则反应活化能为：
T
8.314*10^4
。
60
．某
反应在
500K
时的反应速率常数
k<
/p>
是
400K
时的
1000
倍，则
600K
时的反应速率
常数是
400K
时的
2154
倍。
61.
气
体
分
子
在<
/p>
固
体
催
化
剂
微
孔
中
扩
散
的
主
要
形
式
有
正
常
扩
散
和
努
森
扩
散
，当
p167
时
，
D
e
?
D
AB
,
当
时
，
D
e
?
D
K
。
62.
当分子扩散的平均自由程远大于催化剂微孔直径时，分子在微孔中的扩散为
努森
扩散，其扩散系数与压力的关系为
无关
，
与温度的关系为
正比于根
号
T
。
63.
下列反应分别在
CSTR
中进行，
在动力学方程、
进料量、
最终转化率等均确定的情况下，
试选择合适的操作温度：
a.
A
?
B
，
?
H
A
?
0
（最优温度、最高允许温度、较低
温度）
。
。
。
。上面的箭头显示
不出来，估计是可逆放热反应，选择最优温度
b.
A
?
B
?
R
?
S
，
?
H
A
?
0
（最优温度、最高允许温度、较低温度）最
高允许温度
64.
已知在某一体积
为
200L
的反应器进行停留时间分布测定，在流量为
10L/min
，条
件下测得停留时间分布函数
的方差
?
t
＝
100min
2
，若用多级混合模型描述，则模型参数
N
＝
4
65.
某一气固催化复合反应为平行反应，其本征速率分别为：
k
k
v
1
?
S(
副
)
r
S
=k
v2
C
A
A
??
?
B
(
主
) r
p
=k
v1
C
A
2
A
??
v<
/p>
2
2
为提高反应选择性应选择（大颗粒、
细颗粒）细颗粒，
（大孔径、小孔径）小孔径的催化剂。
66.
均相反应
A
< br>＋
B
→
P
＋
S
，
C
B
0
＝
2C
A0
，已知
A
的转化率为
70%
，
B
的转化率＝
85%
。
67
．固
定床内进行一级不可逆气固催化放热反应，绝热操作，床内催化剂有内扩散阻力，
此时床
层进口和出口的
η
值相对大小应是
。
68.
某两段间接换热式气固相催化反应器进行可逆放热反应，各段进出口转化率与温度符
合最
佳分配原则，操作线见下图。
（填＞，＜或＝）
M
点反应速率
＞
N
点反应速率
B
点反应速率
＝
C
点反应速率
C
点反应速率
＜
P
点反应速率
M
点反应速率
＞
D
点反应速率
69.
某气固催化反应
A
＋
B
→
R
＋
S
，已知
A
，
B
，
R
，
S
均吸附于同一类活性中心点，表面反应为控制步骤
1
）
试
按
L
－
H
机理推导该反应的机理方程
2)
若反应过程中
B
过量，
A
，
B
吸附很弱，
A
的转化率很低时，此时表现为几级反应。
70.
气固催化平行反应，若主、
付反应均为一级不可逆反应，且粒子等温，则内扩散不影
响其选择性，在粒内任意位置，
反应速率之比均为
k1
：
k2
。
71
．对
于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的情况，用
单段绝热
反
应器最为方便。
< br>72
．固定床内等温进行一级不可逆放热反应，床内催化剂有内扩散阻力，此时床
层进口和
出口处催化剂有效系数
η
值相
对大小应是
73.
要得到最大的目的产物
B
，对反应：<
/p>
试
选
取
最
佳
的
操
作
方
式
：
先
高
温
后
低
温
。
74.
减少催化剂颗粒内扩散影响的主要措施有
减小催化剂粒径或增大反应物浓
度
。
75.
对
动力学控制、液膜扩散阻力控制及气膜阻力控制的气液反应，如何选择吸收设备？
76.
应用双膜理论，对下列情况分别绘出气相及液相中反应物浓度
分布示意图。
（
1
）
苯与氯气反应，
M
??
1
,
?
?
1
（
2
）
纯氨气与硫酸水溶液反应，硫酸浓度等于临界浓度。
77.
气液反应
A
(<
/p>
g
)
?
,
当
P
AG
＝你想说啥
78.
在半径为
R
的球形催化剂上，等温进行气相反应
A
?
1
B
(
l
)
?
P
(
l
)
<
/p>
2
B
。试以反应物
A
的浓度
CA
为纵座标，径向距离<
/p>
r
为横座标，针对下列三种情况分别绘出反应物
< br>A
的浓度分布示意图。
(1)
化学动力学控制
(2)
外扩散控制
(3)
内、外扩散的影响均不能忽略
图中要示出
C
AG
，
C
AS
及
C
AC
的相对位置，它们分别为气相主体、催化剂外表面、催
化剂颗
粒中心处
A
的浓度，
C
Ae
是
A
的平衡浓度。
解：以反应物
A
的浓度为纵座标
四、问答题：
1
．在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比
a
、
b
两处的η
值
大小（
a
处靠近反应器的进口，
b
处靠近反应器的出口）
，并说明理由。
（
1
）一级放热反应，绝
热操作；η
a
>
η
b
（
2
）二级反应，等温操作。η
a
<
η
b
像这种类型的题目，有
8
种情形，以上都有涉及，只能根据已有答案给出答案的只有
4
种，还有四种不确定
?
?
按照公式
绝热操作
等温操作
1
L
2
De
?
1
(
?
?
1
)
kpc
?
as
吸热反应<
/p>
放热反应
吸热反应
放热反应
一级反应
a>b
估计是相等
估计是相等
二级反应
a>b
a
a
2
．在一绝热式管式反应器中，进行
一气相反应
A
→
2P
< br>，反应器进口温度为
650
℃，反应物
< br>A
进口浓度为
8
％（
mol.
）
,
出口温度为
750
℃，
A
出口浓度为
1.6
％（
mol.
）
。在反应器内
A
、
B
两点分别进行测定。
（
1
）测得
A
点的温度为
780
℃，你认为正确吗？为什么？
（
2
）测得
B
点的转化率为
90
％，你认为正确吗？为什么？
3.
在绝热式固定床反应器中，进行一不可逆气固催化反应<
/p>
A
→
P
，反应器
入口气体温度为
400
℃，
A
的浓度为
5mol/L,
出口浓度为
1.5mol/L
。出口温度为
480
℃。在催化剂床层
内
A
、
B
、
C
三点
分别进行测定。
(1)
测得
A
点的温度为
600
℃，你认为正确吗？为什么？
(2)
测得
B
点的转化率为
< br>90%
，你认为正确吗？为什么？
(3)
测得
C
点的转化率为
50%
，经再三检验正确无误，计算一下
C
点的温度。
同课后习题
7.6
4
．
设有三种不同类型的球状催化剂：
A.
活性组分均匀分布型
B.
活性组分分布于表面的
“蛋
壳”型
C.
活性组分集中于中心的“蛋黄”型。若
R
为
目的产物，则
（
1
< br>）对反应
A
＋
B
→
R
，当内扩散阻力可忽略不计时，选用什么型为好？
为什么？
（
2
）对有内扩散阻力的串联基元反应
A
→
R
→
S
，选用什么型为好？为什么？
(1)A;
内扩散阻力不计，则反应
物浓度在催化剂中均匀分布。
（
2
）<
/p>
B
；有内扩散阻力，则反
应物浓度分布不
均匀，表面浓度最大
5
．厂里闲置着
两台反应釜，反应体积分别为
5m
3
和
3m
3
。现欲用来生产乙酸乙酯，由于
乙醇大大过量，
该反应对乙酸为二级反应，
现要求乙酸乙酯的产量尽可能大，
你认为应采用
什么样的连
接方式？为什么？
二级反应，小釜在前，大釜在后
6.
已知物料在某连续流动反应器中的停留时间分布密度函数为：
E
(t)=0.01exp(-0.01t)
L/s
试求这个
流动体系中停留时间为（
1
）
90
～
110s
(2) 0~100s
(3)
>100s
的物料在总物
料中所占的比例，并判断该分布密度
是否正确？
F
（
t
）
=1-exp
（
-0.01t
）
;(1)F(110)-F(90)
;(2)F(100)-F(0);(3)1-F
（
100
）
；
用归一化法
检验，即
F
（∞）
-F
（
0
）是否等于
1
7.
试述绝热式和换热式气－固相催化反应器的特点，并举出
应用实例。
见课本
7.3
和
7.4
，不好说
8
．
试述多段间接换热式和多段直接换热式
气－—固相催化反应器的特点，
并举出应用实例。
9.
简述绝热温升（或温降）概念，在工厂实际生产中有何用途？
指反应物完全转化时使反应物系温度升高或降低的度数。
P11
3
多找点话说
绝热温升可以作为衡量
反应放热程度的指标。
绝热反应器设计计算常用绝热温升作为估算气
温升的依据。
10.
在四段绝热式固定床反应器中进行
n
级不可逆
放热反应，各段的催化剂装量相同，且
控制进入各段的反应物料温度相等。若
n>0
，试问：
（
1
）哪一段净转化率最大？哪一段最小？为什么？
< br>
（
2
）若段间采用冷却方法进
行降温，试问哪一段间需加入的冷激剂量多？为什么？
（
3
）若
n<0
，对
问题（
1
）
（
2
）是否还能做出肯定性的回答？为什么？
同课后习题
7.16
11
．试分析下列说法是否正确？为什么？
（
1
）在一绝热反应器中进行零级反应，热效
应可忽略不计，则其转化率与反应器长度的关
系是线性的。
<
/p>
（
2
）在一绝热反应器中，仅当进行一级
反应时，其反应温度与转化率的关系才呈线性。
（
3
）多段绝热反应器最优化的结果是各段的催化剂量相等。
同课后习题
7.14
12.
在等温固定床反应器中进行一级不可逆反应，床内充填
颗粒直径为
6mm
的球形催化
剂，
反应组分在其中的扩散系数为
0.02cm
2
/s
，
在操作温度下，
反应速率常数为
0.1min
-1
< br>。
有人建议改用
3mm
的球形催
化剂以提高产量，
你认为采用此建议能否增产？增产幅度有多
大
？假定催化剂的理化性质均不随颗粒大小而改变，并且改换粒度后仍保持同一温度操作。
d
P
?
6
mm
,
?<
/p>
?
d
P
6
k
P
?
0
.
02887
,
<
/p>
?
?
0.9995
D
eA
k
P
?
0
.
01444
,
?
?
0.9995
D
eA
d
P
解：
d
P
?
3
mm
,
?
?
6
所以，采用此建议产量的增加是极有限的。
13.
一台
PFR
和一台
CSTR
的串联方式分
别为：
Q
Q
PFR
PFR
∞
∞
CSTR
CSTR
（
a
）
(b)
在
Q
＝
100
L/s
时，对（
a
）进行脉冲示踪，对
(b)
进行阶跃示踪。问得到的
E(t
)
曲线是否相
同？
F(t)
曲线是否相同？若在两个系统内分别进行一级不可逆反应，反应条件相同，则出口
< br>转化率哪个大或相等？若进行二级不可逆反应，则出口转化率哪个大或相等？
见课本
P154
14.
对于乙炔法氯乙烯生产工艺：
HgCl
2
C
2
H
2
+ HCl
→
C
2
H
3
Cl
采用流
化床反应器串联固定床反应器的装置已经获得成功，
你认为该装置设计的基本考虑是
什么？
15.
今有固定床、填料塔、板式塔、鼓泡塔、喷雾塔、流化床等各类反应器可供选用，试判<
/p>
断下列各反应宜采用何种反应器？并简述理由。
（
1
）
2NaOH(L) +
CO
2
(G)
Na<
/p>
2
CO
3
+
H
2
O
（气液瞬间不可逆反
应）
ZnCl
2
水溶液
（
2
）
CH
3
OH(G) + HCl(G)
CH
3
Cl +
H
2
O
（气液慢速反应）
鼓泡塔
Ag
催化剂
（
3
）
2CH
3
OH(G) +
O
2
(G)
2HCHO(G) +
2H
2
O(G)
（气固催化反应，催
化
剂
颗
粒
< br>直
径
3
～
5mm
）
固定床
（
4
）
重质油催化裂化反应
(
催化剂
快速失活
)
16<
/p>
．在流化床内设置内部构件的目的是
在于打碎气泡，改善气固接触，减小返混．
17.
现有下列反应：
?
1
?
A
< br>?
B
?
??
P
r
1
< br>?
k
10
e
?
125520
/RT
C
2
A
C
B
?
1
?
P
< br>?
B
?
??
R
r
2
< br>?
k
20
e
?
188280
/RT
C
P
C
B
P
为目的产物，为了使
P
的收率尽可能高，应
选用何种形式的
反应器
？采用什么样的加料方
式和操作条件？
< br>解：
17
< br>．在排除了内、外扩散的影响下，两个不可逆气－固催化反应在组成各自一定的情况下，
< br>测得其反应速率与温度的变化关系如图中的曲线①及②所示，
①呈指数型式增加，
②先升后
降。则其速率控制步骤可逆是：
反应①：
；因为
反应②：
；因为
18
．液相
n
级不
可逆反应，其
1
r
A
< br>和
C
A
具有图示曲线关系，将此
反应分别在平推流和全混
流两种反应器内进行起始浓度
C
加和终了浓度
C
Af
相同，
反应温度也相同，
试在图上表示两
种反应器所需空时大小。
参照课
本
P107
图
4.3
< br>（
b
）
19.
对动力学控制、液膜扩散阻力
控制及气膜阻力控制的气液反应，如何选择吸收设备？
五、证明题：
1.
平行反应：
其中
P
为目的产物，在等温操作中，证明：采用
CSTR
，
Cpmax
＝
C<
/p>
A0
；采用
PFR
操作，
Cpmax
＝
C
A0
/(1+
C
A0
)
。
2.
证明一级反应在等温条件下转化率达
99.9
％时所需的反应时间为转化率
50
< br>％时所需时
间的十倍。
kt<
/p>
1
?
?
ln(<
/p>
1
?
x
A
1
)
证明：一级反应：
kt
2
?
?
ln(
1
?
x
A
2
)
?<
/p>
t
2
?
ln(<
/p>
1
?
x
A
1
)
ln(
1
?
99
.
9
%)
?
?
?
9
.
97
?
10
t
1
?
ln(
1
?
x
A
2
)
ln(
1
?
50
%)
P
3.
反应物
A
进行如下反应：
A
Q
,
反应
均为一级，各反应的活化能依次为：
R
E
2
1
3
,P
是目的产物。证明：从有利于
P
的选择性角度出发，最佳温度为
T
opt
?
E
3
?
E
2
k
03
E
3
?
E
1
R
ln(
)
k
02
E
1
?
E
2
< br>R
P
k
1
C
A
?
?
(
?
R
A
)
(
k
1
?
k
2
?
k
3
)
C
A
< br>k
2
k
3
?
)
?
k
1
k
1
1
1
?
k
2
k
3
?
k
1
k
1
证明：
S
P
?
S
P
??<
/p>
(
k
2
k
3
k
02
?
(
E
2
?
E
1
)
/
< br>RT
k
03
?
< br>(
E
3
?
E
1
)
/
R
T
令
J
?
?<
/p>
?
e
?
e
k
1
k
1
k
01
k
01
k
03
?
(
E
3
?
E
< br>1
)
/
RT
E
3
?
E
1
dJ
k
02
?
(
E
2
?<
/p>
E
1
)
/
RT
E
2
?
E
1
?
e
(
)
?
e
< br>(
)
?
0
2
2
dT
k
01
k
RT
RT
01
?
k
02
(
E
1
?
E
2
)
e
?
(
E
2
?
E
1
)
/
RT
?
k
03
(
E
3
?
< br>E
1
)
e
?
(
E
3
?
E
1
)
/
RT
?
e
(
?
(
E
2
?
E
1
)
?
(
E
3
?
E
1
))
/
RT
?
e
(
E
3
?
E<
/p>
2
)
/
RT
k
03
(
E
3
?
E
1
)
k
02
(
E
1
?
E
< br>2
)
k
03
(
E
3
?
E
1
)
?
k<
/p>
02
(
E
1
?
E
2
)
?
T
opt
?
E
3
?
E
2
k
E
?
E
1
R
ln(
03
3
)
k
02
E
1
?
E
2
六、计算题
1
．
一级不可逆反应，
在
150
℃等温
PFR
中可得转化率
< br>60
％，
现改用同样大小的
CS
TR
中
操作，处理量不变，要求转化率为
70
％。问此时
CSTR
应在什么温
度下操作？已知反应活
化能为
83.7
kJ/mol
。
解：
PFR
中：
k
?
?
?
ln(
1
?
x
A
)
?
?
ln(
1
?
0
.
6
)
CSTR
中：
?
＝
C
A
0
?
C
Af
‘
k<
/p>
C
Af
?
x
Af
k
'
(
1
?
x
Af
)
x
Af
k
'
0
.
7
?
?<
/p>
?
2
.
546<
/p>
k
(
1
?
x
Af
)(
?
ln(
1
?
x
A
))
0
.
3
(
?
ln
0
.
4
)
k
E
1
1
?
(
?
'
)
k
R
T
T<
/p>
83
.
7
?
10
3
1
1
ln
2
< br>.
546
?
(
< br>?
'
)
8
.
314
423
T
< br>
T
'
?
440
.
3
(
K
)
ln
'
2<
/p>
．在一等温操作的间歇反应器中进行某液相一级反应，
13
分钟后反应物转化掉
70
％。今
若把此反应移到活塞流管式反应器或全混流釜式反应器中进行，
为达到相同的
转化率，
所需
的空时各为多少？
解：
kt
?
?
ln(
1
?
x
A
)
1
1
?
k
?
?
ln(
1
?
x
A
)
?
?
ln(
1
?
0
.
70
)
?
0
.
0926
min
?
1
t
13
（
1
）活塞流反应器：
?
?
t
?
13
min
（
2
）全混流反应器：
?
＝
C
A
0
x
A
x
A
0
.
7
?<
/p>
?
?
25
.
2
min
kC<
/p>
A
0
(
1
?
x
A
)
k
(
1
?
x
A
)
0
.
0926
(
1
< br>?
0
.
7
)
60
80
100
140
200
260
300
420
3
< br>．
一气相反应
2
A
?
R
?
S
< br>，
在间歇反应器中温度
373K
下等温进行，
测到动力学数据为：
T/s
P
A
at
m
0
1.00
20
0.8
40
0.68
0.56
0.45
0.37
0.25
0.14
0.08
0.04
0.02
现欲改在
PFR
中等温进行，
反应温度仍为
373K
，
进料
F
A0
＝
100mol/h
，
进料中含有
20
％
惰气，最终转化率要求
95
％，求
< br>PFR
的体积。
（
PFR
的操作压力为
1atm
）
?
x
Af
?
P
A
0
?
P
Af
P
A
0
?
0<
/p>
.
8
?
P
Af
0
.
8
?
0
.
95
P
Af
?
0
.
04
atm
对照本题中所
列数据
,
P
A
从
0
.
8
atm
降低到
0
.
04
atm
，所需要的时间
为
t
?
300
-
20
?
280
s<
/p>
。
解：
因为是等温恒容反应，
因此间歇反应所需的反
应时间等于
PFR
的空时，
即
?
＝
280s
。
P
A0
0
.
8
C
A0
?
?
?
0
.
02
6mol/L
RT
0
.<
/p>
08206
?
373
F
100/
3600
Q
0
?
A0
?
?
1
.
068
L/s
C
A0
0
.
026
V
r
?
?
Q
0
?
280
?
1
.
068
?
299
(L)
??
R
，其动力学方程式为
(
?
R
A
)
?
k
C
A
mol
/
L
.
min,
其中
k=1min
-1
,
一均相反应<
/p>
A
?
要求
x
Af
?
90
%
，
若反应分别在等体积的
BR
、
PFR
和
CSTR
中在相同的条件下等温进行，
已知
BR
的辅助时间为
10min
，求：
（
1
）这三种反应器生产
强度之比值（生产强度是指单位时间内生产
R
的摩尔数）
（
2
）求在
BR
中，生产强度最大时的最佳反应时间及此时的转化率。
（提示：最佳反应时
间在
2
～
5min
范围内）
。
1
ln(
1
?
x
Af
)
?
?
ln(
1
?
0
.
90
< br>)
?
2
.
3
min
k
n
A
0
x
Af
n
0
.
90
F
R
?
R
?
?
V
r
C
A
0
?
0
.
073
V
r
C
A
0
t
< br>?
t
0
t
?
t
0
2
.
3
?
10
BR
:
t
?
?
PFR
:
?
?
V
r
1
?
?
ln(
1
?
x
Af
)
?
?
ln(
1
?
0
.
90
)
?
2
.
3
< br>min
Q
0
k
< br>
解：
F
R
?
F
A
0
x
Af
?
Q
0
C
A
0
x
Af
?
V
r
C
A
0
?
0
.
90
?
0
.
39
V
r
C
A
0
2
.
3
0
.
90
C
A
0
V
r
C
A
0
x
Af
CSTR
:
?
?
?
?
?
9
Q
0
(
?
R
A
)
kC
A
0
(
1
?
0
.
90
)
F
R
?
F
A
0
x
Af
?<
/p>
Q
0
C
A
0
x
Af
?
V
r
C
A
0
?
0
.
< br>90
?
0
.
1
V
r
C
A
0
9
?
0<
/p>
.
073
:
0<
/p>
.
39
:
0
.
1
?
1
:
5
.
34
:
1
.
37
?
F
R
?
< br>BR
:
?
F
R
?
PFR
:
?
F
R
?
CSTR
(
2
)
?
F
R
?
B
R
V
r
C
A<
/p>
0
x
Af
V
r
C
A
0
1
?
e
?
t
n
R
?
< br>?
?
t
?
t
0
t
?
t
0
10
?
t<
/p>
?
?
1
?
e
?
t
令
J
?
10
?
t
dJ
e
?
t
?
10
?
< br>t
?
?
1
?
e
?
t
?
?
0
2
dt<
/p>
?
10
?
t
?
?
?
e
?
t
?
11
?
t
?
?
1
t
?
2
.
6
min
x
Af
?
1
?
e
?
t
?
1
?
e
?
2
.
6
?
0
.
926
4.
某二级不可逆液相反应
A+B
→
P
，已知
C
A0
＝
C
B0
，在间歇反应器中达到
x
Af
=0.99
时，
需反应时间
10mi
n
。问：
（
1
）在全混流釜式反应器中进行时，所需的空时为多少？
（
2
）在两个串联的全混流釜式反应器中进
行，当第一釜的出口转化率达
50
％时，所需的
总空时又为多少？
（
3
）在两个串联的体积相等的全混流釜式反应器中进行，所需的总空时又为多少？
解：
（
1
）
kt
?
k
?
?
x
A
x
A
0
.
99
?
kC
A
0
?
?
?
9
.
9
C
A
0
(
1
?
x
A<
/p>
)
t
(
1
?
x
A
)
10
?
0
.
01
x
A
C
A
0
(
1
?
x
A
)
2
?
1
1
?
?
?
100
t
1
?
x
A
0
.
01
?
?
1000
(min)
(2)
?
'
?
?
1
?<
/p>
?
2
?
?
x
< br>A
1
x
A
2
?
x
A
1
?
kC
A
0
(
1
?
x
A
1
)
2
kC
A
0
(
1
?
x
A
2
)
2
0.5
0
.
49
< br>4902
?
?
?
495
.
15
(min)
9.9
?
0.25
9
.
9
?
0
.
01
2
9
.
9
x<
/p>
A
1
(3)
?
1
?
2
kC
A
0
(
1
?
x
A
1
)
?
2
?
x
A
2
?
x
A
1
kC
A
0
(
1
?
x
A
2
)
2
?
1
?
?
2
x
A
1
x
A
2
?
x
A
< br>1
?
(<
/p>
1
?
x
A
1
)
2
(
1
?
x
A
2
)
2
x
A
1
0
.
99
?
x
A
1
?
0
.
0001
(
1
?
x
A
1
)
2
试差，得
x
A
1
＝
得
?
1
＝
39
.
6
(min)
?
?
2
?
1
?
79
.
2
(min)
5.
在间歇釜中进行如下反应
A
P + R
Q
实验测得
50
℃时
C
P
恒为
2
。当反应
10
分钟后，
A
的转化率为
0.5
,
反应时间延长一倍，
C
Q
C
P
＝
3
，试问哪个反应活化
C
Q
转化
率为
0.75
。求
k
< br>1
和
k
2
的值。又当温度升高
10
℃，测得
能
大？两个活化能差多少？
解：
k
1
C
P
?
?
2
k
2
C
Q
t
< br>?
1
1
ln
k
1
?
k
2
1
?
x
A<
/p>
1
1
ln
k
1
?
k
2
1
?
0
.
5
10
?
k
1
?
k
2
?
0
.
0693
< br>3
k
2
?
0
.
0693
k
2
?
0
.
0231
(min
?
1
)
k
1
?
0
.
0462
(min
?
1
)
T
??
k
1
?
< br>k
2
?
E
1
?
E
2
'
k
1
?
3
'
k
2
k
1
k
01
?
(
E
1
?
E
2
)
/
RT
?
e
k
k
2
02<
/p>
'
k
1
(
E
?
E
2
)
1
1
(
E
?
E
2
)
1
1
'
?
1
(
?
)<
/p>
?
1
(
?
)
k
2
3
R
T
2
T
1
8
.
314
333
323
?
e
?
e
?
k
1
2
k
2
?
E
1
?
E
2
?
36
258
J
/
mol
6.
一气相反应，实验测得在
4
00K
时的反应物
A
的消耗速率为：<
/p>
?
dP
A
2
?
3
.
66
P
A
dt
atm
/
h
若反应速率方程用如下型式表示
－
r
A
=
kC
A
2
mol/L.h
求相应的速率常数
k
的数值和因次。
8.<
/p>
一台全混流釜式反应器，其反应体积为
5m
3
，拟在等温下进行下列液相反应：
A+B
→
P
（主反应）
r
P
=1.
6C
A
kmol/m
3
.h
2A
→
Q
（副反应）
r
Q
=0.2C
A
2
kmol/m
3
.h
每小时处理
A
和
B
的混合液为
10m
3
，其
中
C
A0
＝
2
kmol/m
3
。
< br>求：反应器出口
P
的总选择性及
A
、
P
、
Q<
/p>
的浓度。
解：
(
?
R
A
)
?
r
P
?
2
r
Q
S
P
?
?
?
R
P
1
.
6
C
A
4
?
?
(
?
R
A
< br>)
1
.
6
C
A
?
0
.
4
C
A
2
4
?
C
A
C
?
C
A
C
A
0
< br>?
C
A
V
r
5
?
A
0
?
?
Q
0
(
?
R
A
)
1
.
6
C
A
?
0
< br>.
4
C
A
2
10
2
?
C
A
1
?
1
.
6
C
A
?
0
< br>.
4
C
A
2
2
?
C
A
?
1
kmol/m
3
?
S
P
?
?
?
4
5
V
r
C
C
P
C
P
?
P
?
?
?
< br>0
.
5
Q
0
R
P
1
.
6
C
A
1
.
6
?
1
C
P
?
0
.
8
kmol/m
3
C
Q
C
Q
C
Q<
/p>
V
r
?
?
?
?
?
?
0
.
5
2
2
Q
0
R
Q
0
.
2
C
A
0
.
2<
/p>
?
1
C
Q
?
0
.
1
kmol/m
3
9.
某液相均相反应
A
→
P
为一级不可逆反应，
当
反应温度
100
℃时，
反应速率常数为
0.4h
-1
，
进料物料中
A
的初始浓度为
2mol
/L
。要求
P
的产量为
480mol/h
，最终转化率为
80
％。
求下列几种情况下的反应体积：
（
1
）
反应在间歇釜式反应器中进行，辅助时间为
1h;
（
2
）
反应在全混流釜式反应器中进行；
（
3
）
反应在活塞流管式反应器中进行。