试题名称 ： 化学反应工程 一、单项选择题（共10题。每题2分，共20分） 1．反应器中等温进行着A→P(1)和A→R(2)两个反应，当降低A的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明( A ) A．反应(1)对A的反应级数大于反应(2) B．反应(1) 对A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) 2??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 (1)(2)A???P???Q3．对一平行—连串反应A???R，P为目的产物，若活化能次序为：E2 -rA2 B．-rA1 = -rA2 C．-rA1 < -rA2 D.不能确定何者为大 (3)Da?0.1uL5. 已知一闭式反应器的r，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N为（ B ）。 A． 4.5 B. 5.6 C．3.5 D．4.0 6．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心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 7．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( B ) A．堆(积)密度 B．颗粒密度 C．真密度 D．平均密度 8．在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种( C )。 A．平推流反应器 B. 轴向流反应器 C. 全混流反应器 D. 多釜串联反应器 9．某液相反应，其反应式可写成A+C?R+C这种反应称为( B ) A．均相催化反应 B．自催化反应 C．链锁反应 D.可逆反应 10．高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( B ) A．气、液均为平推流 B．气、液均为全混流 C．气相平推流、液相全混流 D．气相全混流、液相平推流 二、填空题（共5题。每题3分，共15分） 1．一不可逆反应，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 。 2．一气固催化反应A?B?R，若本征反应速率方程为： 则该反应可能的反应机理为 3．间歇釜反应器中进行如下反应： 。 =k2CA 在CA0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中CP/CS增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 A2A?P (1) －rA?S (2) －rA1＝k1CA a2a1 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中CP/CS增大，表明反应级数al、a2的相对大小为 。 A．al>a2 B．alE2 2??0.98,反应器可视为 ?4．从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差 又若求得无 共 5 页 第 1 页

r?kSKAPA(1?KAPA?K 2??0.02,则反应器可视为 ?因次方差 。 5．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xA1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为xA2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较xA1和xA2的相对大小为 。 三、简答题（共2题。每题10分，共20分） 1.液相复合反应, 若为使目的产物P的选择性高，应选择： (1) 若采用间歇反应釜，其加料方式为？ (2) 若采用管式反应器，其进料方式为？ (3) 若E1>E2，则反应温度应尽可能采用高温或低温？ 2. 在四段绝热式固定床反应器中进行n级不可逆反应,各段的催化剂量相同,且控制进入各段的反应物料温度相等.若n>0,试问 1.哪一段的净转化率最大?哪一段最小? 2.若段间采用冷激方法进行降温,试问第一段与第二段之间和第二段与第三段之间 哪处需加入的冷激剂量多?为什么? 四、计算题（共3题，每题15分，共45分） 1.在反应体积为1 m的釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生产丙二醇-1，2： 该反应对环氧丙烷为一级，对水为零级，反应温度下反应速率常数等于0.98h，原料液中环氧丙烷的浓度为32.1kmol/m，环氧丙烷的最终转化率为90%。 （1）若采用间歇操作，辅助时间为0.65h，则丙二醇-1，2的日产量是多少？ （2）有人建议改在定态下连续操作，其余条件不变，则丙二醇-1，2的日产量又是多少？ （3）为什么这两种操作方式的产量会有不同？ 3H2COCHCH3?H2O?H2COHCHOHCH3 -1 共 5 页 第 2 页

2.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 E(t) /min （2）F(t) （3）该反应器体积为多少？ （4）多级串联模型参数N为多少？ 2? (5)无因次方差?为多少？ （6）轴向扩散模型参数Pe为多少？ 0 10 20 t/min 共 5 页 第 3 页