HNIST反应工程复习提纲

反应工程复习大纲一. 填空题1.化学反应速率可以表为()A A dC r dt-=-前提是▁▁▁▁。

（反应体积恒定 考点：反应速率的定义，恒容） 2.化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。

（间歇操作、连续操作、半间歇操作）（理解连续与间歇）3.D C B A λθβα+→+对于反应，则=C r _______)(A r -,=C r _______)(B r -。

（a θ,βθ）（考点：反应物和产物的速率之比等于其化学计量系数之比）4化学反应速率式为βαBA C A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =_______P K 。

（)()(βα+RT ）（以浓度表示的速率常数与分压速率常数的换算关系） 5在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，该步骤的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于_______。

（拟平衡态）（考点：理解拟平衡态、速率控制步骤的定义，用于推导非基元反应动力学）6如果平行反应A P(主)S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选择性应_______。

(提高温度)（考点：主反应活化能大于副反应活化能，升温提高选择性，反之则反，还应注意主反应级数高于副反应级数时应采用高浓度操作，对应应该采用什么样的加料方式或什么类型的反应器？）7一级连串反应A S P 在平推流反应器中，为提高目的产物P 的收率，应______12/k k 。

（降低）（考点：提高连串反应选择性的途径，还包括间歇反应釜中的最佳反应时间和连续反应器的体积（OR 空时OR 停留时间）问题）8气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_______结合的，而化学吸附是靠_______结合的。

物理吸附的吸附热要_______化学吸附热，物理吸附是_______分子层吸附，而化学吸附是_______分子层吸附（范德华力、化学键力、小于、多、单）（考点：比较物理和化学吸附的区别，包括结合力）吸附层数，吸附热等区别）9化学反应速率式为y Bx A C A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =_______P K 。

（)()(y x RT +）；化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =_______P K 。

（n RT )(）（以浓度表示的速率常数与分压速率常数的换算关系）10. ―三传一反‖是化学反应工程的基础。

―三传一反‖是指： 、 、 、 。

（质量传递、热量传递、 动量传递、反应动力学）11. 混合粒子的平均直径、外表面积当量直径、比表面积当量直径、体积当量直径的计算式分别为 。

()∑=ii d x d 1m 、πS a S d = 、S S V S S V S d 66==、316⎪⎭⎫ ⎝⎛=πS V V d12对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由分子间碰撞所致，这种扩散通常称为_______。

[分子扩散]13对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当1.0/0<λd 时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素，这种扩散称为_______。

（努森扩散）14气—固相催化反应的西勒模数=_______，它是表征内扩散影响的重要参数，其中L 定义为_______。

（（西勒模数的定义，含义，表达了什么？并且注意与坦克莱准数进行深刻对比，记住球形和圆柱形催化剂颗粒的特征长度各为多少）15.催化剂的三个要求是：_______、_______、_______。

（活性好、选择性高、寿命长）16具有良好搅拌装置的釜式反应器按_______反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按_______反应器处理。

（全混流反应器、平推流）（要深刻理解全混流与平推流的特征，什么情况下，工业反应器可以近似用CSTR ，什么时候可用PFR 近似处理）17全混流反应器的空时τ是_______与_______之比。

（反应器的反应体积、进料流体的体积流量，同时还要理解空速和平均停留时间的概念，注意空速中的体积流量是标态下，而非空时中的反应器进口状态下的体积流量，要注意物料PFR 中的停留时间即为物料在PFR 中的反应时间，由此理解为什么恒容反应时，空时相当于间歇反应器中的反应时间）18对于恒容的平推流管式反应器_______、_______一致。

（平均停留时间、空时。

考点与上题一致，）19.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为_______反应器，而当β→∞时则相当于_______反应器。

（平推流、全混流）；全混流反应器的返混_______。

（最大）；平推流反应器的返混为_______。

（零）（如何理解循环反应器是PFR 与CSTR 相互转化的范例）20对于反应级数n ＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。

（平推流）（比较CSTR 和PFR 所需要的体积，通过作图很直观，一个的空时是曲线下面的面积，一个是矩形的面积） 21平推流管式反应器t t =时，E （t ）=_______。

（∞） 平推流管式反应器t t ≠时，E （t ）=_______。

（0） 平推流管式反应器t t ≥时，F （t ）=_______。

（1）平推流管式反应器t ＜t 时，F （t ）=_______。

（0）平推流管式反应器其E （θ）曲线的方差=2θσ_______。

（0）平推流管式反应器其E （t ）曲线的方差=2t σ_______。

（0） 全混流反应器t=0时E （t ）=_______。

（t te t -1）全混流反应器其E （θ）曲线的方差=2θσ_______。

（1）全混流反应器其E （t ）曲线的方差=2t σ_______。

（2t ） （要深刻理解停留时间分布（是一个比值，在0与1之间），分布密度（是分布函数对时间的一次导），平均停留时间（数学期望）和方差（离散度）的定义）PFR 的E （t ）和F （t ）()00t t f t t ∞=⎧=⎨=⎩ 01()()0t t t F t f t dt t t ≥⎧==⎨<⎩⎰2220)(θσσ==-=t t tCSTR 的E （t ）和F （t ）/1()t t f t e t-= t t e t F /1)(--= 22t t =σ 12=θσ22脉冲示踪法测定停留时间分布首先求得的曲线为_______。

（E （t ）曲线） 阶跃示踪法测定停留时间分布0C C A对应曲线为_______。

（F(t)曲线）（两种主要方法，并且首先易得到哪个曲线）23描述固定床反应器的数学模型，忽略了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。

（拟均相模型）；描述固定床反应器的数学模型，考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。

（非均相模型）24固定床中催化剂不易磨损是一大优点，但更主要的是床层内流体的流动接近于平推流，因此与返混式的反应器相比，可用_______的催化剂和_______的反应器容积来获得较大的生产能力。

（较少量、较小）（固定床的其它优点和缺点，特征）25气-固相催化反应的西勒（Thiele ）模数的大小可判别内扩散的影响程度，西勒模数愈大，则粒内的浓度梯度就____，反之，西勒模数愈小，内外浓度愈近于____。

（愈大、均一）。

Thiele 模数越小，颗粒内外浓度差越小，扩散速率 反应速率；反之，Thiele 模数越大，扩散速率 反应速率越快（大于，小于）。

26在气-固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应A→B ，A 的反应速率的定义为_______。

（dt dn W r A A ⋅-=-1）（催化反应的速率定义式，因为反应在催化剂表面进行，所以用催化剂的质量替代普通速率式中的反应体积V ，当然也可以用催化剂颗粒的堆体积或净体积等表示）27气—固相催化反应的西勒模数Φ=_______与_______之比。

（最大反应速率、最大内扩散速率，）28活化能的大小直接反映了___对 的敏感程度。

（反应速率、温度）（反应速率与活化能和反应级数的关系） 29 对于气—固相催化放热反应，通常催化剂颗粒内部与催化剂颗粒外表面的温差_______，催化剂颗粒外表面与气相主体间的温差最大可达到_______。

（较小，一个绝热温升）（要注意气固相催化反应时，内外扩散造成的温差大小，尤其要注意外扩散严重时，气相主体与催化剂颗粒外表面的温差较大）30 摩尔收率与转化率及选择性的关系为_______（收率=转化率×选择性）（考点：三者的定义，联系和区别，注意收率的基准问题，摩尔收率为什么小于1，质量收率为什么可能大于1？可能以选择题的形式全面考察） 31 在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。

（反应消耗量+累积量=输入量-输出量，注意连续流动反应器稳态操作时，累积量为零，而间歇反应器无进料和出料，所以输入输出都为零，三种理想流动反应器的物料衡算方程一定要牢记，并能随手写出，才能熟练完成计算题） 32 绝热式固定床反应器对绝热的理解为：_______和_______（与外界无热交换、反应放热完全由反应物系自身吸收），对绝热式固定床反应器，当体系绝热温升_______或物料进口温度_______或穿过催化剂床层气体线速度_______时，床层越容易着火（越大、越高、越小）33.非理想流动不一定是由返混造成的，返混造成了_______和 。

（停留时间分布、反应物浓度的降低） 34 按照反应器型式或形状来分类，可分为：_______、_______、_______ （管式反应器 槽式(釜式)反应器 塔式反应器）；35 固定床反应器按床层与外界的传热方式可分为 、 、 、 四类。

（绝热式固定床反应器、多段绝热式固定床反应器、列管式固定床反应器、自热式反应器）36 稳定态条件下操作的全混釜其操作温度和转化率应满足 和 衡算方程。

（物料、热量）（CSTR 要进行稳定操作，就必须同时满足物料平衡和热量平衡，放热速率与移热速率必须相等） 37 对放热反应，绝热温升 ，在绝热条件下进行，反应物系的温度随着反应的进行而不断升高。

对吸热反应，绝热温升 ，在绝热条件下进行，反应物系的温度随反应的进行而不断下降。

（λ＞0、λ＜0） （理解绝热温升的定义式：PA r C C H ρλ0)(∆-=，即在绝热条件下，反应物系中组分 A 全部转化时，物系温度升高的数值）38气固相催化反应器可分为 、 、 三大类。