化学反响工程试题-答案
2025-2025学年第2学期《化学反响工程》考试试题〔A〕卷标准答案
一．选择题(每题2分，共10分)1．可逆放热反响，在转化率肯定时，反响速率随温度上升而
Ａ．降低Ｂ.上升Ｃ.A、B均可能Ｄ.同可逆吸热反响2．对于A→P(主)，A→B〔副〕的平行反响，假设反响级数α主α副，在一样的操作条件和反响时间下，以下各种反响器所得转化率推断中正确的选项是Ａ．CSTRPFRＢ.CSTR
Ｃ.PFR多级CSTR串联3．平推流反响器的Pe、N、σθ2值分别为
Ａ．0、0、1Ｂ.∞、0、0Ｃ.0、∞、0Ｄ.∞、∞、04．对于转化率与反响速率存在极大值的动力学关系，承受以下何种
型式的反响器可能使得所需反响体积最小
Ａ．PFRＢ.PFR后串接一个CSTRＣ.CSTRＤ.CSTR后串接一个PFR
5．在一样反响体积时，保持其它操作条件亦一样，对于正常动力学，
则
Ａ．(某Ａ)PFR(某Ａ)两个CSTR串联(某Ａ)单个CSTRＢ.(某Ａ)单个CSTR(某Ａ)两个CSTR串联(某Ａ)PFRＣ.(某Ａ)PFR(某Ａ)单个CSTR(某Ａ)两个CSTR串联Ｄ.(某Ａ)PFR=(某Ａ)单个CSTR=(某Ａ)两个
CSTR串联
此题答案
1．C，2、A，3、D，4、D，5、A二．争论题〔10分〕
一间歇釜式反响器中进展一级不行逆反响，在一样的操作时间下承受大釜比用小釜所到达的转化率要高。这种说法是否正确？
答：.这种说法不正确。4分要点：由于操作时间一样，由t=1/kln(1/(1-某A))(一级反响)知，反响的转化率与反响器的体积无关，只与反响时间有关。6分
三．计算题
1．有一级不行逆反响A→P，在85℃时反响速率常数为3.45某10-
2min-1，假设日产400Kg的产品P,A和P的密度均为1.25Kg/l,今拟在一容积为10m3的间歇釜式反响器中进展，假设关心操作时间为0.5h,最终转化率为95%，求:①每批操作所需反响时间？②假设装填系数为0.75，求反响器的体积？〔20分〕解：①t=CA0=
d某Ad某A11CA0lnrAkCA0(1某A)k1某A某Af0
11ln210.953.4510=86.8min=1.45h〔10分〕②每批产量：400某
24/〔t0+t〕=400某24/(0.5+1.45)=4923Kg
每批物料的投放量：
Q0=4923/1.25/95%=4146l=4.146m3
反响器的实际体积VR=4.146/0.75=5.528m3〔10分〕2．某二级液相反响A+BC，CA0=CB0=1.0mol/m3，rA=1.0某10-2CACB〔mol/m3.〕承受两釜串联操作，VR1＝VR2=2m3，Q0=0.01m3/S，求最终的转化率。解：
VR1＝Q0CA0(某A1-某A0)=Q0CA0某A1rA1kCA02(1-某A1)2由于:CA0=CB0,vA=vB
代入数据得：某A1＝0.5〔10分〕同理：
VR2＝Q0CA0(某A2-某A1)=Q0CA0〔某A2-0.5〕rA1kCA02(1-某A2)2
解得：某A2＝0.634〔10分〕3．有如下平行反响A+B→P〔主反响〕A+B→S〔副反响〕
其动力学方程为：rP=k1CACB0.3，rS=k2CA0.5CB1.8〔mol/m3.〕，：k1=k2=1，A和B两种物料的初浓度：CA0=CB0=1.0mol/l，分别从反响器进口等流量参加，反响转化率为0.9。
①写出瞬时选择性与组分A的转化率关系表达式②计算在平推流反响器中的总选择性③计算在全混流反响器中的总选择性
④如承受平推流反响器，为提高选择性应实行怎样的加料方式。〔20分〕解：
①写出瞬时选择性与组分A的转化率关系表达式
0.3rPk1CACBSP=0.51.8rPrSk1CAC0.3k2.CACBB1k0.51.51SCACBk110.5
1.51CACB
∵CA0=CB0
∴SP=
②计算在平推流反响器中的总选择性SaP=11〔5分〕
1CA0(1某A)1CACA01CAfSPdCACA01CAf11CAdCA
1=ln(1CA)CA0CAfCAfCA0
=66.4%〔5分〕
③计算在全混流反响器中的总选择性SaP=Saf=
1CAf=CA0(1-某Af)=0.1
1CAf∴SaP=1/(1+0.1)=0.91〔5分〕
④如承受平推流反响器，为提高选择性应实行如下的加料方式。〔5
分〕
-0.51.3
承受平推流反响器时，由〔1〕的结果知：要使SP增加，CA.CB减小，