（2） 两个等体积的全混流反应器。
二十一.可逆放热反应在不同转化率下的最佳温度不同，一般而言，转化率越高，最佳温度越 。
（1）cAf=0.04kmol/m3，cPf=1.96kmol/ m3
?c2?0.04A0Af????2.5?103sr10?2?0.04?1.96（7分） AfV?V???5m3R0(2)
ccA0?cA1cA1?cAf ?rA1rAf2?cA1cA1?0.04?10?2cA1(2?cA1)10?2?0.04?1.96 (7分)
即得cA1?0.301kmol/m3???0.301?0.042?3.33?10s?210?0.04?1.96VR?V0???0.666m3
二十二、简答题
①何为停留时间分布函数与停留时间分布密度函数？ ②平推流反应器的特点有哪些？ ③何为质点的年龄和寿命？ ④全混流反应器的特点有哪些？
⑤何为空间速度与接触时间？什么是质点年龄、寿命及返混？
⑥已知全混流反应器的停留时间分布密度函数为E（θ）=exp(-θ),计算F（θ）和??。
⑦ CSTR中进行一级不可逆均相放热反应，请作图分析给出全混釜的稳定和不稳定操作点，并判别全混釜的热稳定性条件。如釜中进行某串联反应，要求控制的转化率为不稳定操作点对应的转化率，应如何进行操作？
二十三、选择题
2⑴今有如下平行反应：
k1?A?B???L?主? ?k2??M?副??A?B?相应的反应速率方程rL=k1CACB， rM=k2CA0.5CB1.8 下述加料方式 最有利于提高主产物L的选择性： （A）B沿PFR分股入料； （B）A沿PFR分股入料； （C）A、B同时加入CSTR （D）A、B同时加入PFR。
⑵二级反应A?P，现用两个PFR串联操作，已知进料初始浓度CA0=1mol/L，VR1=120L，VR2=240L，kT1=1L/（h·mol），kT2=2L/（h·mol），进料体积流量υ0=1L/min，现有两种串联方式，a：反应器1在前，反应器2其后；b：反应器2在前，反应器1其后，则下列说法正确的是 ③ 。
① a方式较优 ② b方式较优 ③ 结果等效 ④ 无法判别结果 ⑶对于均相串联反应，可通过 ①③ 能够提高反应的选择率。 ① 反应和分离结合，以提高反应的选择率。 ② 提高关键组分的初始浓度，以提高反应的选择率。 ③ 降低单程转化率，从而能够提高反应的选择率。
④ 增大反应时间，以增加反应的转化率，从而提高反应的选择率。 ⑷一级不可逆反应的达姆克勒准数Da与下列哪个因素无关？ ④
① 反应速率常数 ② 气膜传质系数
③ 催化剂颗粒的比表面积 ④ 反应物主体相浓度
二十四、银催化剂上乙烯催化氧化合成环氧乙烷的反应系统包括以下物质：C2H4、O2、C2H4O、CO2、H2O、N2，试确定此物系的关键反应数及一组关键反应方程式。
二十五、在150℃下平推流反应器中进行一级不可逆反应，出口转化率为0.75，现改用等体积的全混流反应器操作，原料液流量及初始浓度不变，要求达到相同的出口转化率，须将反应温度提高到180℃进行（反应机理不变），求此反应的活化能。
二十六、在某催化剂的表面发生如下的气相可逆反应：A+R==S
已知表面吸附态有A和S，R在表面不吸附，试推导在下述各情况下的反应动力学方程：
1. A在表面的吸附是速率控制步骤； 2. S的解吸是速率控制步骤。
二十七、考虑下述的液相连串反应：
A B k1=0.25h-1 B C k2=0.13h-1
两个反应均为一级。在反应原料中只含有A，CA0=40mol/m3，CB0=CC0=0。反应混合物的比重为一常数。试求： （1）
若采用平推流反应器进行上述反应，那么要使A的转化率为50%，平均停留时间为多少？在反应器出口处，B的浓度CB为多少？
（2）
若改用全混流反应器，为使A的转化率达50%，停留时间应为多少？在反应器出口B的浓度为多少？
二十八、生化工程中酶反应A R为自催化反应，反应速率式rA=kcAcR,某温度下k=1.86m3/(kmol?min)，采用的原料中含A 0.98，含R 0.02 kmol/m3,要求A的最终浓度降到0.02 kmol/m3，当原料的进料量为15m3/h时，求： （1）反应速率达到最大时，A的浓度为多少？
（2）为使反应器总体积为最小，将全混流和平推流反应器组合使用，组合方式如何？最小总体积为多少?
二十九、在一体积为120升的全混流反应器中进行下述液相可逆反应：A+B===C+D
已知k1=7.0L/(mol?min)，k2=3.0L/(mol?min)。两种液料各含纯A和纯B，以等体积流量加入到反应器中，一种含A2.8mol/L，另一种含B1.6mol/L，如果反应混合物的密度保持不变，B的转化率为75%，试求每种物料的流量。 三十、在一体积为120升的全混流反应器中进行下述液相可逆反应：
A+B==C+D
已知k1=7.0L/(mol?min)，k-1=3.0L/(mol?min)。两种液料各含纯A和纯B，以等体积流量加入到反应器中，一种含A2.8mol/l，另一种含B1.6mol/l，如果反应混合物的密度保持不变，B的转化率为75%，试求每种物料的流量。 三十一、下列平行反应：
?PrP?2cAmol/?L?min?A?RrR?1mol/?L?min?
2?SrS?cAmol/?L?min?已知cA0=2mol/L，生成P的反应为主反应，P为主产物，求： （1）在单全混流反应器中所能得到的最大CPf； （2）在单平推流反应器中所能得到的最大CPf；
（3）假设反应物A可100%回收，采用何种反应器型式可使主产物P收率最大？为什么？
三十二、由甲烷和水蒸汽在600℃和105Pa下制备合成气时，有如下物种出现：CH4、H2O、H2、CO、CO2、C和C2H6，试确定此物系的独立反应数及一组关键反应方程式。 八、反应A → B为n级不可逆反应，已知在300K时要使A的转化率达到20%需12.6分钟，而340K达到同样的转化率仅需3.2分钟，试求该反应的活化能。
三十三、由甲烷和水蒸汽在600℃和105Pa条件下制备合成气时，有如下物种出现：CH4、H2O、H2、CO、CO2和C2H6，试确定此物系的独立反应数及可能的反应方程式。
三十四、合成聚氯乙烯所用的单体氯乙烯，多是由乙炔和氯化氢以氯化汞为催化剂合成得到，反应式如下：
C2H2 + HCl C2H3Cl
由于乙炔价格高于氯化氢，通常使用的原料混合气中氯化氢是过量的，设其过量10%，若反应器出口气体中氯乙烯含量为90%（摩尔），试分别计算乙炔的转化率和氯化氢的转化率。
三十五、考虑如下连串反应：
k1k2A???B???C
反应的每一步均为一级，A的初始浓度为1kmol/m3，当t=1.5min时，CA=0.2231 kmol/m3，CB=0.6769 kmol/m3，
(1)计算反应速率常数k1和k2; (2)计算当t=1.5min时C的浓度； (3)计算B的最大浓度CB，max及对应时间。
三十六、丁烯在某催化剂上制丁二烯的总反应为C4H8 C4H6 + H2 ，假设反应按如下步骤进行：
（D） C4H8 + Z === C4H8—Z （E） C4H8—Z === C4H6—Z + H2 （F） C4H6—Z === C4H6 + Z （3）
分别写出（A）、（C）为控制步骤的均匀吸附动力学方程；
写出（B）为控制步骤的均匀吸附动力学方程。
三十七、在一全混流反应器中进行不可逆液相反应A→R，其反应速度为rA=kCA2，A的转化率为50%。
（1）如果反应器的体积增大到原来的6倍，其它条件均保持不变，那么转化率为多少？
（2）如果采用体积相同的平推流反应器，其它条件保持不变，那么转化率又为多少？ 三十八、有一不可逆一级反应A → R，在85℃时反应速率常数k=3.45h，（1）今拟在一个容积为10m的全混釜反应器中进行，若最终转化率xA为0.95，求该反应器处理的物料量为多少。（2）若改用两个容积相同的串联釜进行操作，最终转化率xA及物料处理量不变，则总的反应器容积为多少？（3）若改用N个容积相同的串联釜，当N的数目足够大时，试说明所需的反应器总容积趋近于平推流管式反应器在同样工艺条件下所需的反应器容积。
3
-1
?C4H6三十九、平推流反应器中，973K下等温进行丁烯脱氢制丁二烯反应，C4H（8A）
（B）+ H2（C），反应速率方程为rA?kpA（kmol/(m3·h)）。原料气为丁烯和水蒸汽的混合气，丁烯的摩尔分率为10%，操作压力为105Pa，973K时，k为1.079×10-4 kmol/(h·m3·Pa)。若要求丁烯转化率为0.35，求反应的空时及空速？
四十、有一醋酐水溶液，在25℃条件下进行水解反应，在该温度下的速率方程为：
(?rA)?0.158CA，mol/(min?cm3)。醋酐初浓度为CA0?1.5?10?4mol/cm3，进
3料流量为500cm/min，现有两个2.5L和一个5L的全混流反应器，试回答下列问题：
（1）用一个5L的全混流反应器操作，转化率是多少？ （2）用两个2.5L全混流反应器串连操作，转化率是多少？
（3）若用一个2.5L的全混流反应器后串连一个2.5L的平推流反应器，转化率是多少？
四十一、某二级不可逆气-固相催化反应，(Cb?Ces)/Cb?0.5（Cb为气体主体相