化学反应工程施工》期末考试题及答案.pdf

这份资料涉及的是化学工程中的化学反应工程领域，主要包括了多项选择题和问答题，主要考察学生对化学反应速率、反应器操作和设计的理解。以下是基于题目内容解析的关键知识点： 1. **反应级数**：在第1题中，降低A的浓度导致生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，这表明反应(1)对A的反应级数大于反应(2)，因为反应级数较高的反应对底物浓度变化更敏感。 2. **反应器串联**：第4题提到两个全混流反应器串联操作，对于一级不可逆反应，第一个釜的反应速率-rA1大于第二个釜的反应速率-rA2，因为随着反应进行，底物逐渐消耗。 3. **最佳操作温度**：在第3题中，为了提高目的产物的收率，对于平行-连串反应，需要先在较低的温度下进行活化能较小的反应，然后在较高温度下进行活化能较大的反应。 4. **多釜串联模型**：第5题中，一个闭式反应器用多釜串联模型描述，模型参数N决定了反应器的复杂性，这里的N为5.6。 5. **催化剂作用**：第6题指出，固体催化剂通过化学吸附与反应组分相互作用，从而加速反应。 6. **密度概念**：第7题涉及到不同类型的密度，全颗粒密度指的是包括微孔体积在内的密度。 7. **反应器类型**：第8题的循环式无梯度反应器属于全混流反应器的一种。 8. **自催化反应**：第9题中，A+C àR+C的反应被定义为自催化反应，因为产物R可以作为催化剂促进自身的生成。 9. **反应器模型**：第10题提到了对于高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，通常气相和液相都可近似看作全混流。 10. **活塞流和全混流反应器**：第12题中，无因次方差的值可以用来判断反应器接近活塞流还是全混流特性。 11. **反应选择性**：在问答题中，为了提高目的产物P的选择性，可以选择不同的反应器类型和加料方式。例如，间歇反应釜采用一次性加入，管式反应器从进口处加入，且如果E1>E2，选择高温可以提高P的选择性。 12. **膨胀因子**：在选择题中，膨胀因子表示实际操作条件下的摩尔流量与理想情况下的摩尔流量之比，题中CO的膨胀因子为-1，意味着实际流量少于理想情况。 13. **反应器操作**：在间歇式反应器中，目标产物P的最大浓度与反应速率常数的关系根据一级连串反应的特性进行计算。 14. **串联反应的转化率**：不同大小的全混流反应器串联时，大釜在前，转化率低于小釜在前，因为小釜在前可以更充分地利用底物。 15. **固定床反应器效率**：一级放热反应在绝热操作下，靠近进口的η值大于出口，而二级反应在等温操作下，靠近出口的η值更大。 这些知识点涵盖了化学反应工程中关于反应动力学、反应器设计和操作的基本概念，对于理解和设计化学工程中的实际过程至关重要。