化学反应工程试题10-11-B答案.doc

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1、中北大学试题答案及评分标准化学反应工程课程（课程名称须与教学任务书相同）2010/2011学年第2学期试题类别B拟题日期2011-5-11拟题教师柳来栓课程编号02042109教师编号1040030使用班级080403410804034208040343备注：试题答案要求按指定规格计算机打印，并将电子稿上传至考务管理系统。2010/2011学年第2学期期末考试试题答案及评分标准（B卷）课程名称：化学反应工程使用班级：08040341、08040342、08040343一、填空题（20分，每题1分）1、分批式操作、连续式操作、半分批式；2、；3、提高温度；4、活性、选择性，浸渍法、混合法、沉淀法

2、；5、；6、0；7、分子间作用力；8、多层；9、重力；10、液膜；11、瞬间反应、快反应；12、液体、气体。二、选择题(20分，每题2分)1、D：2、D；3、B；4、B；5、A、B、C、D；6、A；7、C；8、B；9、C；10、C。三、简答题（20分，每题5分）1、气-固催化反应一般包括那些步骤？答：①气体分子由气相主体向催化剂表面的外扩散；②气体分子由催化剂表面向催化剂内孔的内扩散；（1分）③气体分子在固体催化剂上形成吸附态；（1分）④吸附态络合物之间进行表面反应；⑤产物从催化剂表面的脱附；（1分）⑥产物气体分子由催化剂内孔向表面的内扩散；（1分）⑦产物气体分子由催化剂表面向气相主体的外扩散

3、。（1分）2、答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。（2分）优点：催化剂在床层内不易磨损；床层内流体的流动接近于平推流，与返混式反应器相比，用较少的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力。（2分）缺点：固定床中的传热较差；催化剂的更换必须停产进行。（1分）3、停留时间分布密度函数E（t）和停留时间分布函数F（t）的含义。答：停留时间分布密度函数E（t）：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在反应器出口流体的质点中，在器内停留了t到t+dt之间的流体的质点所占的分率为E（t）dt。。(3分)停留时间分布函数F（t）：

4、在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在出口流体中停留时间小于t的物料所占的分率为F（t）。。（2分）4、简述双膜理论要点。答：该模型设想在气—液两相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和液膜，而把气液两相阻力集中在这两个流体膜内，而假定气相主体和液相主体内组成均一，不存在传质阻力。（2分）组分是通过在气膜和液膜内的稳定的分子扩散过程来进行传质的，通过气膜传递到相界面的溶质组分瞬间的溶于液体且达到平衡。（2分）因此，把复杂的相间传质过程模拟成串联的稳定的双膜分子扩散过程的叠加，相间传质总阻力等于传质阻力的加和。（1分）四、证明题(20分)证明：----------

5、--①----（2分）---------②-----（2分）----------------③-----（2分）反应开始时A的浓度为，而,积分①式可得：--------------------------④----（3分）代入式②可得：---⑤-----(2分)此式为一阶线性常微分方程，其解为：----------⑥-------(6分)式⑥对t求导，使其为零，可得主产物P浓度最大的反应时间：----------------------------⑦------(3分)五、计算题(20分）解：在PFT中，反应器体积为：（1）（4分）(2)（2分）在CSTR中，反应器体积为（3）（4分）(4)（

6、2分）(2)÷(4)时得，（5）（2分）由Arrhenius公式知，（6）（4分）解出℃（2分）