化學(xué)反應(yīng)工程-模擬題一及答案

1、一、在體積為2.5m3的理想BR反應(yīng)器中進(jìn)行液相等溫一級基元反應(yīng)，AP?k＝2.78103s1，進(jìn)口摩爾流率FA0＝11.4mols，反應(yīng)物A初始濃度，求：04ACmolL?（1）當(dāng)反應(yīng)器中A的轉(zhuǎn)化率為80％，求所需的時間？（6分）（2）若將反應(yīng)移到CSTR中進(jìn)行，其它條件不變，求所需反應(yīng)器體積？（6分）（3）若將反應(yīng)移到PFR中進(jìn)行，其它條件不變，求所需反應(yīng)器體積？（6分）二、在一個等溫活塞流反應(yīng)器中進(jìn)行氣相反應(yīng)：，該反應(yīng)對A和CBA

2、??2B均是一級。反應(yīng)器的入口體積流率為2.5Lmin，進(jìn)料為等摩爾的組分A和B。入口溫度和壓力分別是727℃和10atm。在此溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k＝4Lmolmin。求：（1）反應(yīng)器入口處（即XA=0時）A的濃度？（4分）（2）反應(yīng)器入口處（即XA=0時）的反應(yīng)速率？（4分）（3）當(dāng)A的轉(zhuǎn)化率為40%時的濃度？（4分）（4）當(dāng)A的轉(zhuǎn)化率為40%時的反應(yīng)速率？（6分）三、有如下平行反應(yīng)：其動力學(xué)方程分別為：，，其中，3.01BAPCC

3、kr?8.15.02BASCCkr?121??kk（1）當(dāng)A和B的初始濃度為，A和B均從反應(yīng)器入口加LmolCCBA2000??入，計算A的轉(zhuǎn)化率為0.9時的瞬時選擇性。（6分）（2）對該平行反應(yīng)，采用怎樣的操作方式可以提高反應(yīng)過程的選擇性？（8分）四、在非等溫反應(yīng)器操作過程中，可能出現(xiàn)多態(tài)現(xiàn)象，請問什么是多態(tài)現(xiàn)象？請判斷下圖所示中，哪些點(diǎn)是穩(wěn)定操作點(diǎn)，哪些點(diǎn)是不穩(wěn)定操作點(diǎn)，并分析其原因？（12分）BA?)(P主反應(yīng)?)(S副反應(yīng)?R(

4、T)G(T)模擬考試卷化學(xué)反應(yīng)工程化學(xué)反應(yīng)工程試卷試卷A(開卷開卷)答案答案一、在體積為2.5m3的理想BR反應(yīng)器中進(jìn)行液相等溫一級基元反應(yīng)，AP?k＝2.78103s1，進(jìn)口摩爾流率FA0＝11.4mols，反應(yīng)物A初始濃度，求：04ACmolL?（1）當(dāng)反應(yīng)器中A的轉(zhuǎn)化率為80％，求所需的時間？（6分）（2）若將反應(yīng)移到CSTR中進(jìn)行，其它條件不變，求所需反應(yīng)器體積？（6分）（3）若將反應(yīng)移到PFR中進(jìn)行，其它條件不變，求所需反應(yīng)器

5、體積？（6分）解：（1）由BR設(shè)計方程可得反應(yīng)所需的時間為：31111lnln579()12.781010.8tskx??????（2）由CSTR的設(shè)計方程可得反應(yīng)器的體積為：003011.40.84100.7()(1)2.78104(10.8)????????????AAAAAAAFXFXVLrkCX（3）由PFR的設(shè)計方程可得反應(yīng)器的體積為：00030000111.4lnln51650()(1)(1)2.78104?????????

6、????AAXXAAAAAAAAAAdXFdXFVFLrkCXkCX二、在一個等溫活塞流反應(yīng)器中進(jìn)行氣相反應(yīng)：，該反應(yīng)對A和CBA??2B均是一級。反應(yīng)器的入口體積流率為2.5Lmin，進(jìn)料為等摩爾的組分A和B。入口溫度和壓力分別是727℃和10atm。在此溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k＝4Lmolmin。求：（1）反應(yīng)器入口處（即XA=0時）A的濃度？（4分）（2）反應(yīng)器入口處（即XA=0時）的反應(yīng)速率？（4分）（3）當(dāng)A的轉(zhuǎn)化率為40%時的