系别：_____________专业：_____________年级：____________姓名：_______________学号：________________·······································密···································封··································线··········································菏泽学院化学与化工系2007级2009～2010学年第二学期化学工程与工艺专业《化学反应工程》试卷（A）（110分钟）题号一二三四总分得分阅卷人得分阅卷人一、填空（每空1分，共20分）1.化学反应工程学的基本研究方法是。2.化学反应工程学的核心是和。3.化学反应速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数则=_______。4.在连续流动反应器中不同停留时间的粒子的均匀化过程，称之为。5.在全混流反应器（CSTR）中，平均选择性与瞬时选择性之间的关系是。6.气相主体在颗粒表面上进行、和的过程，统称为化学动力学过程或本征动力学过程。7.以颗粒催化剂体积（）为基准的宏观反应速率（-）与本征反应速率（-）之间的关系是。8.催化剂内气体扩散的三种形式是、、。其中扩散系数DA的值与气相中扩散物分子的平均自由程有关，则不同压力下P(kPa)气体分子的平均自由程(cm)的估算式为。9西勒模数反应了化学反应过程受内扩散影响的大小，当时内扩散过程几乎无影响。当时，受内扩散控制。10.固定床催化反应器的类型：，，，。得分阅卷人（）二、选择（每小题2分，共20分）1.气相反应进料时无惰性气体，与以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子=_______。A.-2B.-1C.1D.22.某二级液相不可逆反应在初始浓度为5kmol·m-3时，反应到某一浓度需要285s，初始浓度为1kmol·m-3时，反应到同一浓度需要283s，那么，从初始浓度为5kmol·m-3反应到1kmol·m-3需要多长时间()A.281sB.287sC.2SD.8s3.若将反应速率写成的条件是()A.恒温B.恒压C.绝热D.恒容4.平推流反应器并联各支路达到最终转化率的条件是（）A.空间时间B.空间时间C.空间时间D.空间时间5.自催化反应（）设起始浓度为CA0，CB0则最大反应速率对应的反应物浓度为：ABCD6.下面哪一个不是双曲型（Hougen-Watson）本征动力学方程的假设（）A在吸附、反应、脱附三个过程中必有一个最慢，这个最慢的步骤被称为控制步骤，代表了本征反应速率；B除控制步骤外的其它步骤均处于平衡状态C吸附和脱附都可以用Langmuir吸附模型描述。D吸附和脱附都可以用焦姆金吸附模型描述7.下图是宏观反应速率在不同控制步骤下的示意图，其中“2”过程由什么控制（）（）A外扩散控制B内扩散控制C内外扩散同时控制D动力学控制8.为减少壁效应的影响，要求床层直径至少要大于颗粒直径的（）倍以上。A2B4C6D89.循环反应器可以通过在平推流反应器上进行产物循环的办法实现。当循环比大于多少的时候，即可认为是等浓度操作（）A10B25C40D5510.下图反应的是不同流速下反应床层的变化，那一幅图反应的是临界(初始)流化床（）（）得分阅卷人三、计算题（共四题，第一题8分,第二题15分,第三题8分，第四题19分。共50分）1.均相气相反应A→3R，其动力学方程为-=，该过程在185℃，400kPa下在一平推流反应器中进行，其中k=10-2S-1，进料量FA0=30kmol/h，原料含50％惰性气(1)请计算该反应条件下的膨胀率(2)若反应气体可视为理想气体，为使反应器出口转化率达80％，该反应器体积应为多大?2.有一分解反应其中kl=lh-1，k2=l.5m3kmol-1h-1，cA0=5kmol·m-3，cP0=cS0=0，体积流速为5m3·h-1，求转化率为90％时：(1)全混流反应器出口目的产物P的浓度及所需全混流反应器的体积。(2)若采用平推流反应器，其出口cP为多少?所需反应器体积为多少?(3)若采用体积相同的两全混釜串联，第一釜最佳出口cP为多少?相应反应器体积为多少?（）3.某一级不可逆催化反应在球形催化剂上进行，已知De=10-3cm2s-1，反应速率常数k=0.1s-1，若要消除内扩散影响，试估算球形催化剂的最大直