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本课程起止时间为:2021-03-01到2021-06-18
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【作业】第一章 绪论 第一章习题

1、 问题:甲醛和乙炔在催化剂作用下生成1,4-丁炔二醇。在涓流床反应器中进行,原料分离回收循环操作。某工厂生产中测得如下数据:反应器的甲醛浓度为10%(质量比),出反应器的甲醛浓度为1.6%,丁炔二醇的初浓度为0,出口浓度为7.65%。假设分离回收中无损失,试计算此反应过程中的转化率、选择率、单程收率和总收率。
评分规则: 【 分值:计算出此反应过程中的转化率、选择率、单程收率和总收率,各0.25分答案:0.84,0.635,0.534,0.635

【作业】第二章 化学反应动力学 第二章习题

1、 问题:有下列两个反应:(1)       C2H4 的二聚反应,反应温度为200℃,反应活化能=156.9kJ/mol(2)       C2H6  的二聚反应,反应温度为200℃,反应活化能=104.6kJ/mol为使反应速率提高一倍,计算所需提高的温度为多少?并讨论所计算的结果。
评分规则: 【 答案:8.4℃,12.7℃

2、 问题:一般反应温度上升10℃,反应速率增大一倍(即为原来的2倍)。为了使这一规律成立,活化能与温度间应保持如何关系?并求出下列温度下的活化能。温度(K):300、400、600、800、1000。
评分规则: 【 答案:53.59kJ/mol,94.51 kJ/mol,210.92 kJ/mol,373.43 kJ/mol,582.05 kJ/mol

3、 问题:某工厂在间歇反应器中进行两次试验,初始浓度相同并达到相同的转化率,第一次试验在20℃下进行8天,第二次试验在120℃下进行10分钟,试估计反应活化能。
评分规则: 【 答案:活化能为67.55kJ/mol 

【作业】第三章 理想间歇反应器与典型化学反应的基本特征 第三章习题-1

1、 问题:醋酸和乙醇的反应为二级反应,在间歇反应器中进行,5分钟转化率达0.5,问转化率为0.75需要增加多少时间?
评分规则: 【 答案:10min

2、 问题:在间歇反应器中进行某反应,初始浓度CA0=1mol/L,反应8分钟后,转化率为0.8;反应18分钟的转化率为0.9,求动力学方程式。
评分规则: 【 答案:n=2,k=0.5 (L/mol.min)

3、 问题:见附件
评分规则: 【 体积=2.17m3

4、 问题:见附件
评分规则: 【 比值1时,时间分别为5.31,47.7,524.4h。正确得1分。比值5时,时间分别为0.78,2.78,5.81h。正确得1分

5、 问题:上题4数据,当比值为5时,如用拟一级反应进行计算,与按二级反应计算结果进行比较。
评分规则: 【 此时时间分别为0.73,2.44,4.88h。正确得1分。

【作业】第三章 理想间歇反应器与典型化学反应的基本特征 第三章习题-2

1、 问题:见附件
评分规则: 【 E=65.94kJ/mol

2、 问题:见附件
评分规则: 【 平衡转化率0.286;得1分。移走产物或降低温度,T=167.9°。得1分。

3、 问题:见附件
评分规则: 【 k1/k2=0.52. 1分最大Cp=0.0492,相应转化率=0.744. 1分。

4、 问题:见附件
评分规则: 【 k1=0.0462  1/min; k2=0.0231  1/min 。1分。主反应活化能比副反应大36.28 kJ/mol 。1分

【作业】第四章 理想流动管式反应器 第四章习题

1、 问题:见附件
评分规则: 【 分值:写出结题过程,得到正确答案1分答案:1.773m3

2、 问题:见附件
评分规则: 【 最大收率0.577。1分总选择率0.7145,体积0.2745。1分

【作业】第五章 连续流动釜式反应器(CSTR) 第五章习题

1、 问题: 一级反应,在150℃等温PFR中可得转化率0.6,现改用同样大小的CSTR操作,处理量不变,要求转化率为0.7,问此时CSTR应在什么温度下操作?已知反应活化能为83.7kJ/mol。
评分规则: 【 分值:计算温度正确得1分。答案:T=440K.

2、 问题:一级反应A生成P,反应活化能为83.7kJ/mol,反应温度为150℃,在一管式反应器中进行,若其体积为Vp,如改用CSTR,其体积为Vm,说明Vp/Vm的表达式,若转化率为0.6和0.9,为使CSTR的体积和PFR的体积相同,则CSTR 应在什么温度下进行?
评分规则: 【 答案:转化率0.6时,Tm1=432K,。1分。转化率0.9时,Tm2=448.7K。1分。

3、 问题:在一个体积为300升的反应器中,86℃等温下将浓度为3.2kmol/m3的反应物A分解A→P+S该反应为一级反应,86℃下k=0.08(1/s)。最终转化率为98.9%,试计算A的处理量。(1)       若反应器为间歇操作,且设辅助时间为15min(2)       若反应器为CSTR,并将结果与(1)比较;(3)       若A的浓度增加一倍,其他条件不变,结果如何?
评分规则: 【 答案:(1)18.82 L/min。  1分(2)16.02 L/min。 1分(3)结果同(1)(2)。1分

4、 问题:见附件
评分规则: 【 答案:R=3时,V=11.4L。1分 R=0,V=无穷大; R=无穷大,V=50L。1分。

5、 问题:见附件
评分规则: 【 转化率=0.75。1分。

第五章 连续流动釜式反应器(CSTR) 阶段测试

1、 问题:若气相反应2A+B®P+S,则膨胀因子dA等于()。
选项:
A:1/2
B:-1/2
C:2
D:-2
答案: 【-1/2

2、 问题:有一实验室反应器,催化剂装填高度50cm,操作线速度2.5cm/s。若工业反应器催化剂高度为2m,空速与实验室反应器相同,则工业反应器流体线速度为()。
选项:
A:2.5cm/s
B:5cm/s
C:7.5cm/s
D:10cm/s
答案: 【10cm/s

3、 问题:若有一平行反应,主反应:A®P,副反应:A®S,E1,E2分别为主副反应活化能,选择性随温度上升而减小,则可以推断()。
选项:
A:E1>E2
B:E1=E2
C:E1<E2
D:不能判断
答案: 【E1<E2

4、 问题:循环反应器的循环比b         时,反应器相当于一个全混流反应器。
选项:
A:b=0
B:b=1
C:b=5
D:b=¥
答案: 【b=¥

5、 问题:消除了物理过程影响的动力学称为()。
选项:
A:颗粒动力学
B:宏观动力学
C:本征动力学
D:床层动力学
答案: 【本征动力学

6、 问题:活化能是化学反应速率相对于    的敏感程度。
选项:
A:平衡常数
B:温度变化
C:反应热
D:浓度变化
答案: 【温度变化

7、 问题:可逆反应A«P,k1,k2是正、逆反应速率常数,达到平衡状态时,有()。
选项:
A:k1=k2
B:xA=1
C:xA=0
D:k1cA=k2cP
答案: 【k1cA=k2cP

8、 问题:在PFR中进行气相反应,若膨胀因子dA小于零,则其实际停留时间   空时。
选项:
A:等于
B:小于
C:大于
D:不一定
答案: 【大于

9、 问题:某一反应的反应热△Hr=E1-E2,E1,E2分别为正、逆反应活化能,若△Hr>0,则反应是()。
选项:
A:放热反应
B:吸热反应
C:等温反应
D:不能判断
答案: 【吸热反应

10、 问题:对简单不可逆二级反应,根据要求的处理量、初浓度和转化率,所需的    反应器体积最小。
选项:
A:间歇釜
B:平推流
C:全混釜
D:循环反应器(b=1)
答案: 【平推流

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