中国石油大学（北京）远程教育学院模 拟 考 试 卷化学反应工程试卷 A (开卷 )答案一、在体积为 2.5m3 的理想 BR 反应器中进行液相等温一级基元反应AP ，k ＝ 2.78× 10-3 s-1 ， 进 口 摩 尔 流 率 FA0 ＝ 11.4 mol/s， 反 应 物 A 初 始 浓 度04/ACmolL ，求：（1）当反应器中 A 的转化率为 80％，求所需的时间？（ 6 分）（2）若将反应移到 CSTR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6 分）（3）若将反应移到 PFR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6 分）解：（1）由 BR 设计方程可得反应所需的时间为：31111lnln579( )12.78*1010.8tskx（2）由 CSTR 的设计方程可得反应器的体积为：003011.40.84100.7( )(1)2.78104(10.8)AAAAAAAFXFXVLrkCX（3）由 PFR 的设计方程可得反应器的体积为：00030000111.4lnln51650( )(1)(1)2.78104AAXXAAAAAAAAAAdXFdXFVFLrkCXkCX二、在一个等温活塞流反应器中进行气相反应：CBA2，该反应对 A 和 B均是一级。 反应器的入口体积流率为2.5L/min ，进料为等摩尔的组分A 和 B。入口 温 度 和 压 力 分 别 是 727℃ 和 10atm。 在 此 温 度 下 的 反 应 速 率 常 数 k ＝4L/mol· min 。求：（1）反应器入口处（即XA=0 时） A 的浓度？（4 分）（2）反应器入口处（即XA=0 时）的反应速率？（ 4 分）（3）当 A 的转化率为 40%时的浓度？（ 4 分）（4）当 A 的转化率为 40%时的反应速率？（ 6 分）解：对于反应CBA2，2211入口处： FA0＝FB0，则 yA0＝0.5，所以10Ay（1）由理想气体定律可得入口处A 的浓度为：A0A0yP0.510atmC0.061(mol / L)RT0.082(L atm / mol K)(727273)K（2）入口处的反应速率：223AA0B0A0rkCCkC40.0610.0611.4910(mol / dmL)（3）当 A 的转化率为 40%时 A 的浓度为：AA0A0A01X1XCCCC0.061(mol / L)1X1X（4）当 A 的转化率为 40%时 B 的浓度为：BBA0A0A0b2X1X12X10.8a1CCCC0.0610.0203(mol/ L)1X1X1X10.43AABrkC C40.0610.02034.9610 (mol / L min)三、有如下平行反应：其动力学方程分别为：3.01BAPCCkr，8.15.02BASCCkr，其中121kk，（1）当 A 和 B 的初始浓度为LmolCCBA/2000，A 和 B 均从反应器入口加入，计算 A 的转化率为 0.9 时的瞬时选择性。（6 分）（2）对该平行反应，采用怎样的操作方式可以提高反应过程的选择性？（8...
