化學(xué)反應(yīng)工程第1階段練習(xí)題

江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育第一階段練習(xí)題考試科目:《化學(xué)反應(yīng)工程》第0章至第二章（總分100分）學(xué)習(xí)中心（教學(xué)點(diǎn)）批次：層次：專業(yè)：學(xué)號(hào)：身份證號(hào)：姓名：得分：一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題2分，共20分）1、分批式操作的間歇反應(yīng)器非生產(chǎn)性時(shí)間t0不包括下列哪一項(xiàng)（）。A.加料時(shí)間B.反應(yīng)時(shí)間C.物料冷卻時(shí)間2、反應(yīng)A+B→C，已知k=0.45mol?L-1?s-1，則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=()。A.0B.lC.23、按反應(yīng)器型式來(lái)分類，管式反應(yīng)器，一般長(zhǎng)徑比：（）A.大于20B.大于304、建立數(shù)學(xué)模型，依照物理模型和相關(guān)的已知原理，寫出描述物理模型的數(shù)學(xué)方程及其（）和邊界條件。A.初始條件B.臨界條件C.相關(guān)條件5、反應(yīng)持續(xù)時(shí)間tr簡(jiǎn)稱為反應(yīng)時(shí)間，用于（）反應(yīng)器。A.PFRB.CSTRC.BR6、反應(yīng)壓力通?？捎煞磻?yīng)物系的組成和溫度通過(guò)（）方程來(lái)確定，不是獨(dú)立變量。A.動(dòng)力學(xué)B.數(shù)學(xué)C.狀態(tài)7、發(fā)生在（）不同的物料之間的均勻化過(guò)程，稱之為返混。A.停留時(shí)間B.反應(yīng)時(shí)間C.空間時(shí)間8、單一不可逆反應(yīng)過(guò)程，確定反應(yīng)器型式不但要考慮反應(yīng)的級(jí)數(shù)，而且要考慮過(guò)程要求進(jìn)行的程度，即轉(zhuǎn)化率的高低；級(jí)數(shù)越高，要求的轉(zhuǎn)化率也高，連續(xù)操作應(yīng)采用（）反應(yīng)器。A.PFRB.CSTRC.BR9、對(duì)連串反應(yīng)來(lái)說(shuō)，在BR反應(yīng)器中為達(dá)到最優(yōu)產(chǎn)物濃度，操作時(shí)應(yīng)考慮最佳（）。A.反應(yīng)時(shí)間B.反應(yīng)物濃度C.操作順序10、對(duì)全混流反應(yīng)器，其瞬時(shí)選擇性與平均選擇性（）A.相近B.相等C.需按實(shí)際計(jì)算二、判斷題（本題共10小題，每小題2分，共20分）1、一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)良好的化學(xué)反應(yīng)，在工業(yè)上也能很好進(jìn)行。（）2、從化學(xué)反應(yīng)工程的角度看，反應(yīng)級(jí)數(shù)反映了反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的敏感程度。（）3、非理想流動(dòng)反應(yīng)器的物料返混程度最大。（）4、理想置換反應(yīng)器在垂直于流動(dòng)方向上的同一截面，不同徑向位置的流體特性（組成、溫度等）具有一定的分布。（）5、CSTR反應(yīng)器的出口組成與反應(yīng)器內(nèi)的物料組成不應(yīng)該相同的。（）6、可逆吸熱反應(yīng)的速率對(duì)溫度來(lái)說(shuō)具有最佳反應(yīng)溫度。（）7、反應(yīng)器的形式會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性。（）8、間歇反應(yīng)器與全混流反應(yīng)器在結(jié)構(gòu)上大體相同，但從返混的角度上看卻是完全相同的。（）9、有些氣相反應(yīng)反應(yīng)，反應(yīng)前后摩爾數(shù)不同，在系統(tǒng)壓力不變的情況下，反應(yīng)會(huì)引起系統(tǒng)物流體積發(fā)生變化，物流體積的改變必然帶來(lái)反應(yīng)物濃度的變化，從而引起反應(yīng)速率的變化。（）10、將反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性和反應(yīng)器中流動(dòng)、傳遞特征結(jié)合起來(lái)，建立數(shù)學(xué)模型，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬計(jì)算，得到過(guò)程數(shù)據(jù)，以便對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和過(guò)程優(yōu)化控制。（）三、簡(jiǎn)答題(本題共5小題，每小題8分，共40分)1、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)主要包括以下哪幾方面的內(nèi)容？2、間歇反應(yīng)器有哪些特點(diǎn)？3、平行反應(yīng)的平均選擇性如何定義的？4、循環(huán)反應(yīng)器的基本假設(shè)是什么？5、可逆吸熱反應(yīng)操作方式及選擇反應(yīng)器如何選擇？四、計(jì)算題(本題共1小題，共10分)液相一級(jí)不可逆分解反應(yīng)A→B+C于常溫下在一個(gè)2m3全混流反應(yīng)器（CSTR，MFR，連續(xù)攪拌槽式反應(yīng)器）中等溫進(jìn)行。進(jìn)口反應(yīng)物濃度為1kmol·m-3，體積流量為1m3hr五、計(jì)算題（本題共1小題，共10分）A進(jìn)行平行分解反應(yīng)，其速率式為↗RrR=1kmol·m-3min-1A→SrS=2cAkmol·m-3min-1↘TrT=cAkmol·m-3min-1其中R是所要求的目的產(chǎn)物，cA0=1kmol·m-3。試問(wèn)在下述反應(yīng)器進(jìn)行等溫操作時(shí)，預(yù)計(jì)最大的cR為多少?(1)全混流反應(yīng)器；(2)平推流反應(yīng)器。附：參考答案：一、單項(xiàng)選擇題：（本題共10小題，每小題2分，共20分）1、B2、A3、C4、A5、C6、C7、A8、A9、A10、B二、判斷題：（本題共10小題，每小題2分，共20分）1、×2、√3、×4、×5、×6、×7、×8、×9、√10、√三、簡(jiǎn)答題：（本題共5小題，每小題8分，共40分）1、答：(1)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性的研究；(2)流動(dòng)、傳遞過(guò)程對(duì)反應(yīng)的影響；(3)反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算、過(guò)程分析及最佳化。2、答：（1）由于劇烈攪拌、混合，反應(yīng)器內(nèi)有效空間中各位置的物料溫度、濃度都相同；（2）由于一次加料，一次出料，反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有加料、出料，所有物料在反應(yīng)器中停留時(shí)間相同，不存在不同停留時(shí)間物料的混合，即無(wú)返混現(xiàn)象；（3）出料組成與反應(yīng)器內(nèi)物料的最終組成相同；（4）為間歇操作，有輔助生產(chǎn)時(shí)間。一個(gè)生產(chǎn)周期應(yīng)包括反應(yīng)時(shí)間、加料時(shí)間、出料時(shí)間、清洗時(shí)間、加熱（或冷卻）時(shí)間等。3、答：平均選擇性：式中(ΔnA)P、(ΔnP)為生成目的產(chǎn)物P消耗的A量和生成目的產(chǎn)物P的量。4、答：循環(huán)反應(yīng)器的基本假設(shè)：①反應(yīng)器內(nèi)為理想活塞流流動(dòng)；②管線內(nèi)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；③整個(gè)體系處于定常態(tài)操作。5、答：可逆吸熱反應(yīng)，首先研究隨著反應(yīng)的進(jìn)行，即隨著轉(zhuǎn)化率的變化，反應(yīng)速率的變化趨勢(shì)。隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)速率是下降的，為使反應(yīng)器體積最小，應(yīng)選用平推流反應(yīng)器。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響：在一定轉(zhuǎn)化率下，可逆吸熱反應(yīng)的速率總是隨著溫度的升高而增加，同時(shí)，從化學(xué)平衡角度考慮，因是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡轉(zhuǎn)化率也