《化学反应工程》2005-2006A一、填空：1、反应器的设计放大方法主要有（）（）（）。
2、按照操作方式，反应器可分为（）（）（）。
3、理想流动模型包括（）（）。
4、固体催化剂中气体组分的扩散形式主要有（）（）（）（）。
5、描述停留时间分布的两个函数是（）（）。
6、转化率、收率、选择性三者关系为（）。
7、固体催化剂的主要制备方法有（）（）（）（）。
8、气—液反应器按气—液相接触形态可分为（）（）（）。
9、化学吸收增强因子的物理意义是（）。
10、本征动力学与宏观动力学分别是指（）（）。
二、等温下在 BR 中进行一级不可逆液相分解反应 A→B+C，在 10 分钟内有 50%的 A 分解，要达到分解率为 80%，问需要多少时间？若反应为二级，则需要多少时间？三、英文题（学其它语种的同学做下面的中文题）An aqueous reactant stream passes through a mixed flow reactor followed by a plug flow reactor. The initial concentration of=1mol/liter. TheA is 4mol/liter. Find the concentration at the exit of the plug flow reactor if in the mixed flow reactor cAreaction is firstorder with respect to A, and the volume of the plug flow unit is three times that of the mixed flow unit.某二级液相反应，在 PFR 中达到 99%转化率需反应时间 10 分钟，如在 CSTR 中进行时，需反应时间为多少？四、有一液相反应 A→P+S，其反应速率-r A=kC A2，k=10m3/Kmol.hr， C A0=0.2Kmol/m3，V0=2m3/hr，比较下列方案，何者转化率最大？（1）PFR，体积为 4m3；（2）PFR→CSTR ，体积各为 2m3；（3）CSTR→PFR，体积各为 2m3；（4）CSTR→CSTR，体积各为 2m3。
五、选做题（从下列两题中任选一题）1、写出外扩散有效因子ζex的一般表达式，并证明：n = -1 时，外扩散有效因子ζex= 2/[1+（1-4Da）1/2]。
2、对下述反应，2A→P, r P=k1C A2；A+B→R，r R=k2C A C B；2B→T, r T=k3CB2 , 试证明要使 R 的选择性最大，在 CSTR 中，A 与B 浓度之比应为：CA/CB=（k3/k1）1/2。
六、简答题1、气－液相间的传质模型有哪几种？并加以说明。
2、无因次准数 M 的物理意义？如何利用 M 值判断反应类别？3、简述固定床与流化床的特点，并各举出两个应用实例。
4、简述气—固相固定床反应器数学模型的分类及选取原则。
结合课程设计说明利用一维数学模型进行反应器设计计算的方法。
5、简述在多孔固体催化剂上进行气—固相催化反应的步骤。
《化学反应工程》2005-2006C一、名词解释：（ 20 分）1、放大效应2、内扩散有效因子3、理想吸附模型4、活性校正系数5、全混流模型6、空速7、绝热温升8、M 准数 9、化学吸收增强因子 10、宏观动力学二、以NaOH溶液吸收CO2，NaOH 溶液浓度为0.5kmol/m3，界面上 CO2浓度为0.001kmol/m3，液相传质分系数 k L=10-4m/s，反应速率常数 k2＝104m3 /（kmol•s），D AL=1.8×10-9m2 /s, D BL/ D AL=1.7，计算吸收速率。
（ 15 分）三、英文题（10 分）A homogeneous liquid phase reactionA→R， -r A=kC A2takes place with 50% conversion in a mixed reactor.(a)What will be the conversion if this reactor is replaced by one 6 times as large all else remaining unchanged?(b) What will be the conversion if the original reactor is replaced by a plug flow reactor of equal sizeall else remaining unchanged?四、（ 20分）己二酸与己二醇以等摩尔在70℃进行缩聚反应，其反应速率-r A=kC A2kmol/L.min（下标 A 表示己二酸）。
实验测得 70℃时，k=1.97L/(kmol.min)，己二酸起始浓度C A0=0.004kmol/L。
若每日处理 2400kg 己二酸，己二酸转化率为 80%，试计算：（1）批非生产时间为 1h，使用 BR 时的反应器有效体积；（2）采用 PFR 时所需反应器体积；（3）采用单段 CSTR 时所需反应器体积；（4）采用两段 CSTR 时所需反应器体积。
（假定第一段出口转化率为 60%，第二段出口转化率为 80%）五、写出外扩散有效因子ζex的一般表达式，并证明：n = 2 时，外扩散有效因子ζex= [（1+4Da）1 /2 -1]2/（4Da2）。
（10分）六、简答题（25 分）1、气－液相间的传质模型有哪几种？并加以说明。
2、工业生产对气－液反应器的要求？3、简述固定床与流化床的特点，并各举出两个应用实例。
4、简述在多孔固体催化剂上进行气—固相催化反应的步骤。
5、简述非理想流动产生的原因。
《化学反应工程》2006-2007A一、回答下列问题：1、内扩散效率因子的物理意义及一般表达式？2、何谓全混流反应器的热稳定性？CSTR 热稳定的条件是什么？3、反应器的设计放大主要有哪几种方法？各有何特点？4、工业生产对气液反应器的要求？5、何谓非理想流动？其产生的原因有哪些？二、对一级可逆反应A=B，绘出反应物A 在催化剂颗粒内部与气膜中的浓度分布（1）化学动力学控制；（2）内扩散控制；（3）外扩散控制。
三、1、Liquid A decomposes by second-order kinetics, and in a batch reactor 50% of A is converted in a 5-minute run. How much longer would it take to reach 75% conversion?2、一液相反应A→R 为一级不可逆反应，如在CSTR 中进行，其转化率可达50%，现改为同样体积的PFR，且体积流量及其它条件均不变，转化率可达多少？四、简述两种理想流型的特点，并对两种理想反应器PFR 与CSTR 进行分析比较。
五、有一液相反应A→P+S，其反应速率-r A=kC A2，k=10m3/Kmol.h，C A0=0.2Kmol/m 3，V0=2 m 3 / hr，比较下列方案，何者转化率最大？（1）PFR，体积为4m3；（2）PFR→CSTR ，体积各为2m3；（3）CSTR→PFR，体积各为2m3；（4）CSTR→CSTR，体积各为2m3。
六、简述气—固相固定床反应器数学模型的分类及选取原则。
《化学反应工程》2006-2007B一、填空：1、反应器的设计放大方法主要有（）（）（）。
2、按照操作方式，反应器可分为（）（）（）。
3、返混是指（）。
4、反应器设计的基本方程包括（）（）（）（）。
5、内扩散有效因子是指（）。
6、空速是指（）。
7、CSTR 热稳定的条件是（）（）。
8、描述气—液相间物质传递的传质模型主要有（）（）（）（）。
9、化学吸收增强因子的物理意义是（）。
10、本征动力学与宏观动力学分别是指（）（）。
二、1、（10 分）等温下在 BR 中进行一级不可逆均相反应，试求出转化率由 0 至 0.9 所需的反应时间与转化率由 0.9 至 0.99 所需反应时间之比。
若反应为二级，则时间之比为多少？2. 英文题（10 分）Liquid A decomposes by second-order kinetics, and in a batch reactor 50% of A is converted in a 5-minute run. How much longer would it take to reach 75% conversion?三、（10 分）以NaOH溶液吸收CO2，NaOH 溶液浓度为0.5kmol/m3，界面上 CO2浓度为0.001kmol/m3，液相传质分系数 k L=10-4m/s，反应速率常数 k2＝104m3 /（kmol•s），D AL=1.8×10-9m2 /s, D BL/ D AL=1.7，计算吸收速率。
四、（15 分）有一液相反应 A→P+S，其反应速率 -r A=kC A2，k=20L/mol.min，现有 PFR与 CSTR 各一个，体积均为 0.7m3，C A0=2mol/m3，V0=20L/min，试问下述三个方案中，何者最优？为什么？（1）CSTR→PFR（2）PFR→CSTR（3）PFR 与 CSTR 并联。
五、（10分）在实验室采用两种颗粒度催化剂，在同样条件下进行研究，颗粒B半径是颗粒A的一半，两者的宏观速率分别为R A宏和R B宏，当（1）R B宏=1.5R A宏、（2）R B宏=2R A宏、（3）R B宏=R A宏时，试推导采用两种颗粒催化剂时的Thiele模数φA、φB之间的关系式以及内扩散有效因子ζA、ζB之间的关系式。
六、简答题（25 分）1、简述工业生产对气－液反应器的要求。
2、无因次准数 M 的物理意义？如何利用 M 值判断气－液反应类别？3、简述固定床与流化床的特点，并分别举出应用实例。
4、简述气—固相固定床反应器数学模型的分类及选取原则。
5、简述反应器设计、分析和开发所包括的内容。
《化学反应工程》2006-2007C一、计算题（40 分）1、英文题（用英文答题，15 分）A liquid reactant stream (1mol/liter) passes through two mixed flow reactors in a series. The concentration of A in the exit of the first reactor is 0.5mol/liter. Find the concentration in the exit stream of the secondreactor. The reaction is second order with respect to A and V2/V1=2.2、（ 10 分）以NaOH溶液吸收CO2，NaOH 溶液浓度为0.5kmol/m3，界面上 CO2浓度为0.001kmol/m3，液相传质分系数 k L=10-4m/s，反应速率常数 k2＝104m3 /（kmol•s），D AL=1.8×10-9m2 /s, D BL/ D AL=1.7，计算吸收速率。