《化学反应工程》第五版(朱炳辰)课后习题答案
第一章
1、1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛得反应:
进入反应器得原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1、3(摩尔比),反应后甲醇得转化率达72%,甲醛得收率为69、2%。试计算
（1） (1)反应得选择性;
（2） (2)反应器出口气体得组成。
解:(1)由(1、7)式得反应得选择性为:
(2)进入反应器得原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1、3(摩尔比),当进入
A P
甲醇、甲醛与二氧化碳得摩尔数n
A 、n
P
与n
c
分别为:
n A=n A0(1-X A)=7、672 mol n P=n A0Y P=18、96 mol
n C=n A0(X A-Y P)=0、7672 mol
结合上述反应得化学计量式,水(n
W )、氧气(n
O
)与氮气(n
N
)得摩尔数分别为:
n W=n W0+n P+2n C=38、30 mol
n O=n O0-1/2n P-3/2n C=0、8788 mol
n N=n N0=43、28 mol
所以,
1.1、2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳与氢合成甲醇,其主副反应如下:
由于化学平衡得限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料得利用率,生产上采用循环操作,即将反应后得气体冷却,可凝组份变为液体即为粗甲醇,不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩机后与
原料气与冷凝分离后得气体组成如下:(mol)
组分 原料气 冷凝分离后得气体 CO 26、82 15、49 H 2 68、25 69、78 CO 2 1、46 0、82 CH 4 0、55 3、62 N 2 2、92 10、29
粗甲醇得组成为CH 3OH 89、15%,(CH 3)2O 3、55%,C 3H 9OH 1、10%,H 2O 6、20%,均为重量百分率。在操作压力及温度下,其余组分均为不凝组分,但在冷凝冷却过程中可部分溶解于粗甲醇中,对1kg 粗甲醇而言,其溶解量为CO 2 9、82g,CO 9、38g,H 2 1、76g,CH 4 2、14g,N 25、38g 。若循环气与原料气之比为7、2(摩尔比),试计算:
（1） (1) 一氧化碳得单程转换率与全程转化率; （2） (2) 甲醇得单程收率与全程收率。
解:(1)设新鲜原料气进料流量为100kmol/h,则根据已知条件,计算进料原料气其中x i =y i i i i m i i
M ’m =∑y i M i =9、554
又设放空气体流量为Akmol/h,粗甲醇得流量为Bkg/h 。对整个系统得N 2作衡算得:
5、38B/28×1000+0、1029A=2、92 (A) 对整个系统就所有物料作衡算得:
100×10、42=B+9、554A (B) 联立(A)、(B)两个方程,解之得
A=26、91kmol/h B=785、2kg/h 反应后产物中CO 摩尔流量为
F CO =0、1549A+9、38B/(28×1000) 将求得得A 、B 值代入得
F CO =4、431 kmol/h 故CO 得全程转化率为
由已知循环气与新鲜气之摩尔比,可得反应器出口处得CO 摩尔流量为
F ’CO,0=100×0、2682+7、2×100×0、1549=138、4 kmol/h 所以CO 得单程转化率为
产物粗甲醇所溶解得CO 2、CO 、H 2、CH 4与N 2总量D 为
(9.829.38 1.76 2.14 5.38)B
D 0.02848Bkmol /h
1000++++=
=
粗甲醇中甲醇得量为
(B-D)X 甲/M m =(785、2-0、02848B) ×0、8915/32=21、25 kmol/h 所以,甲醇得全程收率为
Y 总=21、25/26、82=79、24% 甲醇得单程收率为
Y 单=21、25/138、4=15、36%
2 反应动力学基础
2、1解:利用反应时间与组分A 得浓度变化数据,作出C A ～t 得关系曲线,用镜面法求得t=
3、5h 时该点得切线,即为水解速率。 切线得斜率为
由(2、6)式可知反应物得水解速率为
2、2解:就是一个流动反应器,其反应速率式可用(2、7)式来表示
故反应速率可表示为:
用X A ～V R /Q 0作图,过V R
故CO 得转化速率为
40030.10130.03 6.3810/8.31410573--?
=
==???A A P C mol l RT
4300 6.3810 1.79 1.1410/.min
(/)--==??=?A
A A R dX r C mol l d V Q
2、3解:利用(2、10)式及(2、28)式可求得问题得解。注意题中所给比表面得单位换算成m 2
/m 3
。
33230.450.45
33
0.45(1) 1.13100.053560.46/.6(2) 1.7810/.3010
11(3)()()0.05350.15080.1013..()8.3110700(4)()(0.05350.333(0.1）ρρρρ-==??=-=
=
=???==?=??==?=v b w b
b
g w w
v
b n p w n
c w k k kmol m h k k k kmol m h a kmol k k P kg h MPa m RT k k P km 0.45)().kmol ol kg h
2、4解:由题中条件知就是个等容反应过程,且A 与B 得初始浓度均相等,即为1、5mol/l,故可把反应速率
式简化,得
由(2、6)式可知
代入速率方程式
化简整理得
积分得
解得X A =82、76%。
2、5解:题中给出450℃时得k 2值,而反应就是在490℃下,故首先要求出490℃时得k 2值。 利用(2、27)试,求出频率因子A:
4
4
217.5810/8.31472316
2'1617.5810/8.314723430.532exp()
exp()2277/ 1.14510exp() 1.14510 1.05510()/.-??-??-=-===?-==?=?su
su
su
E k A RT E A k e RT E k A e m MPa m h
RT
490℃得Kp 值由题给公式计算出
4722
log 2047.8/763 2.4943log763 1.25610763 1.8564107633.206 1.25245.59210 ---=--??+??+=-=?p p K K 求k 1值:
22'
1
12
'2
2243 1.531(5.59210) 1.0551033()/.--=
==???=p p k K k K k k k m MPa m h
求各组分得分压值:
5716
.0.14160*(-2)*2087.01.1416
0*2087.0*3-626.0 1y 13
y y 1904
.0 .14160*(-2)*2087.01)1416.0-(12087.0 1y y y 1416.05.6914.45*(-2)*2087.01*2087.0*2
11
035.010.01y y y 22
123211 %87.20P
y , 1y y y 1000H H 000A A 00R 0R R 0000000＝＝－）
＋－（＝
，+=
δ+-=
=+=
δ+-===+--
=
δ+νν
-=
δ==δ+νν-=
δ+νν-=
A A A A
A A
A A A
A A A A
A A
A A A
A A
A A i i A
A A A A A
i
i i A
A A A A A
i
i i X y X X y X X X X X X y X y p X y X X y X p p p
各组分得分率及分压值为
反应速率为:
3
2
2
3
2
1.5 1.5
41.512
1.5
333317.15333.0 5.718 1.05510317.154.02310/.(179.6/.)
=-=??-??=?NH H N NH H p p r k p k p p m m cat h kmol m cat h
2、6解: 图2、1 图2、2
(1)可逆反应 可逆反应 (2)放热反应 吸热反应
(3)M 点速率最大,A 点速率最小 M 点速率最大,A 点速率最小 (4)O 点速率最大,B 点速率最小 H 点速率最大,B 点速率最小 (5)R 点速率大于C 点速率 C 点速率大于R 点速率
(6)M 点速率最大 根据等速线得走向来判断H,M 点得速率大小。
2、7解:从题中可知,反应条件除了温度不同外,其它条件都相同,而温度得影响表现在反应速率常数k 上,故可用反应速率常数之比来描述反应速率之比。
400550
119629011()()550550
5508.314673823400400
400exp()23exp()（倍）
---=====-E R T T E A r k RT e e r k E A RT
2、8解:(1)求出转化率为80%时各组分得分压:
以100mol
222233223320.1013 1.4/97.2 1.4610()0.10138.2/97.28.5510()0.1013 5.6/97.2 5.8410()0.101382/97.28.5510()
---==?=?==?=?==?=?==?=?SO SO O O SO SO N N p Py MPa p Py MPa p Py MPa p Py MPa
(2)求与上述组成对应得平衡常数K P 值:
3
22
3
0.5
0.5335.841043.261.46108.5510---??
?
??
?=
==??SO P SO o
p K p p
(3)求平衡温度Te
(4)利用(2、31)式求逆反应活化能值
4
459.629109.21110 1.40310/2ν-??=-=?-=?su u r r
r H E E J mol
(5)利用(2、31)式求最佳温度T OP
4
780.9739.0048.314780.914.031ln 1ln 9.211(14.039.211)10=
==?++-?-su su u r u r e
OP e T T K
RT E E E E
2、9解:反应物A 得消耗速率应为两反应速率之与,即
2
2 1.616.4 1.6(110.25)=+=+=+A R D A A A A R r r C C C C
利用(2、6)式
积分之
0001(1)10.2510.2511.6()ln(1)ln 10.2511110.250.6463/1.60.4038??
-+??=--=--+???++????
==A A A
C A A A C A A A X C t dC X C C C t h
2、10解:以100mol 为计算基准,设X 为三甲基苯得转化率,Y 为生成得甲苯摩尔数。 （1） (1)
由题给条件可知,66、67-33、33X-Y=20
解得Y=66、67-33、33×0、8-20=20、01kmol(甲苯量) 生成得二甲基苯量:33、33×0、8-20、01=6、654kmol 生成得甲烷量:33、33×0、8+20、01=46、67kmol 剩余得三甲基苯量:33、33×(1-0、8)=6、666kmol 氢气含量为:20kmol
故出口尾气组成为:三甲基苯6、666%,氢气20%,二甲基苯6、654%,甲烷46、67%,甲基苯20、01%。 （2） (2) 由题给条件可知,三甲基苯得出口浓度为:
33
00333300.10.33337.66910/8.31410523
(10.8)7.66910(10.8) 1.53410/----?===???=-=?-=?A A A A p C kmol m
RT C C kmol m 333
333
333
333
0.20 1.53410 4.610/0.06666
0.06654 1.53410 1.53210/0.06666
0.4667 1.53410 1.07410/0.06666
0.2001 1.53410 4.60310/0.06666--------=??=?=??=?=??=?=??=?B C D E C kmol m C kmol m C kmol m C kmol m
0.50.5
330.5330.53630034006300 1.53410(4.610)3400 1.53210(4.610)0.65550.35330.3022/.----=-=-=????-????=-=C A E A B C B
R r r C C C C kmol m h
2、11解:(1)恒容过程,其反应式可表示为:
反应速率式表示为:
设为理想气体,反应物A 得初始浓度为:
2003140014260.1013 2.52310/8.31410483
(1) 1.3910exp(18973/)(1)
1.3910exp(18973/483)
2.52310(100.8) 6.11210/.----=
==???=-=?-?-=?-???=?A A A A A A A Py C mol l RT r kC X T C X mol l s
亚硝酸乙脂得分解速率为:
乙醇得生成速率为:
(2)恒压过程,由于反应前后摩尔数有变化,就是个变容过程,由(2、49)式可求得总摩尔数得变化。
由于反应物就是纯A,故有:y A0=1。
由(2、52)式可求得组分得瞬间浓度:
22001426(1) 2.52310(10.8) 2.80310/11110.8
1.3910exp(18973/483)
2.80310
3.39510/.δ-----?-===?++??==?-??=?A A A A A A A A C X C mol l
y X r kC mol l s
乙醇得生成速率为:
2、12解:(1)由题意可将反应速率表示为:
对于恒容过程,则有
0003003
330
0(1)20.10130.2 2.38210/8.314101023
44 2.382109.52810/----=-=-?===???==??=?A A A B B A A A A B A C C X C C C X P C mol l RT C C mol l
当X A0=0、8时
3403330043665(1) 2.382100.2 4.76410/29.528102 2.382100.8 5.71710/2 4.76410 5.71710 5.44710/.44 5.44710 2.17910/.----------=-=??=?=-=?-???=?===????=?==??=?A A A B B A A C C A B D C C C X mol l
C C C X mol l R r kC C mol l s R r mol l s
(2)对于恒压过程,就是个变容反应过程,由(2、49)式可求得总摩尔数得变化
反应物A 得原始分率:
由(2、52)式可求得转化率为80%时得浓度:
3400(1) 2.38210(10.8) 3.60910/1120.20.8δ---?-===?++??A A A A A A C X C mol l
y X 33500029.528102 2.382100.8 4.33110/1120.20.8
δ----?-???===?++??B A A B A A A C C X C mol l
y X 45662 3.60910 4.33110 3.12610/.3.12610/.----==????=?==?A A B C C r kC C mol l s
R r mol l s
2、13解:方法(1),先求出总摩尔变化数。
首先将产物得生成速率变为对应得反应物得转化速率:
总反应速率为:
以一摩尔反应物A 为基准,总摩尔变化数为:
初始浓度为:
2
0003
0.10130.5 1.28810/8.31410473--?=
==???A A P y C mol l RT
则有
230033(1) 1.288100.15 1.662510/110.50.380.852.75 2.75 1.662510 4.57210/.min
δ-----??===?++??==??=?A A A A A A A A C X C mol l
y X R C mol l
方法(2),可将C A 表示为:
23330.40.25
20.8510.850.32452.75 2.75
1.288100.15 1.662310/10.32450.5
2.75 2.75 1.662310 4.57110/.min δ----=?
?+??=??==?+?==??=?∑Aj Aj A A A X C mol l
R C mol l
方法(3),利用物料衡算可分别求出反应物A 生成R 及S 得瞬间选择性S R ,S S ,因而可求出产物R 及S 得收率y R ,y S ,求得A 转化率为85%时得分率:
0002333(1)0.06453
122 1.288100.064532 1.662310/2.75 2.75 1.662310 4.57110/.min
-------==++==???=?==??=?A R S T A A R A S
A AO A A A y y y y y y y y y C C y mol l R C mol l
其中:
0.40.4
(0.40.25 2.1) 2.750.250.25
(0.40.25 2.1) 2.75
0.4
0.850.12362.750.250.850.07727
2.75
==
++==
++=
?==?=A R A A S A R S C S C C S C y y
2、14解:根据速率控制步骤及定态近似原理,除表面反应外,其它两步达到平衡,描述如下:
以表面反应速率方程来代表整个反应得速率方程:
由于
将代入上式得:
整理得:
将代入速率方程中
()/111-=-=
++++++r s A A R B B A B R P
A A A
B B A A B B A A B B
kK p kp K p k p p p K r K p K p K p K p K p K p
其中
2、15解:根据速率控制步骤及定态近似原理,除表面反应步骤外,其余近似达到平衡,写出相应得覆盖率表达式:
整个反应得速率方程以表面反应得速率方程来表示:
根据总覆盖率为1得原则,则有:
或
整理得:
将代入反应速率方程,得
:
22
θ
=-=
r s
A A V R R V
r kK p kp K
其中
2、17解:根据题意,假设反应步骤如下:
并假设第二步就是控制步骤,其速率方程就代表了整个反应得速率方程:
其余得两步可认为达到平衡,则有:
由于,有:
将代入速率式,得:
式中。故上述假定与题意符合。但上述假定得反应步骤不就是唯一得。
2、18解:先用积分法求其动力学方程。
设为一级不可逆反应,其速率表达式为:
积分得:
用微分法求解动力学方程
首先用C A～t曲线,在曲线上取时间为0,1,2,……9h所对应点得切线,为了准确可采用镜面法,求得各切线
A A
或将速率方程直线化,即两边取对数,得:
可简化为y=b+ax形式,利用多元回归,可求得反应级数n=1、004≈1,反应速率常数值为k=0、4996。
还可用一数学公式来拟合C A～t曲线,然后再将该数学公式对t求导,求得dC A/dt之值,此法会比作图法来得准确。
3 釜式反应器
3、1解:(1)002220
00001()(1)
110.95
169.6min(2.83)
5.60.0210.95
===?---=?=?-?
?Af Af X X A A A
A A A A A A A A dX dX X t C C R k C X kC X h
(2) 因为间歇反应器得反应时间与反应器得大小无关,所以反应时间仍为2、83h 。
3、2解:氯乙醇,碳酸氢钠,与乙二醇得分子量分别为80、5,84 与 62kg/kmol,每小时产乙二醇:20/62=0、3226 kmol/h 每小时需氯乙醇: 每小时需碳酸氢钠: 原料体积流量: 氯乙醇初始浓度: 反应时间:
020
00110.95
2.968(1) 5.2 1.23110.95===?=-?-?
?Af
Af X X A A A A B A A dX dX t C h kC C kC X
反应体积:
（2） (2) 反应器得实际体积:
3、3解:用A,B,R,S 分别表示反应方程式中得四种物质,利用当量关系可求出任一时刻盐酸得浓度(也就就是丙酸钠得浓度,因为其计量比与投量比均为1:1)为:
于就是可求出A 得平衡转化率:
00052.510.5
0.8
52.5
90%0.890%0.72
0.515
(1)52.5(10.72)0.051514.7/10--=
===?=?==-=??-=?A Ae Ae A A Ae A A A C C X C X X C C X mol l
现以丙酸浓度对时间作图:
由上图,当C A =0、0515×14、7mol/l 时,所对应得反应时间为48min 。由于在同样条件下,间歇反应器得反应时间与反应器得大小无关,所以该生产规模反应器得反应时间也就是48min 。
丙酸得产量为:500kg/h=112、6mol/min 。
所需丙酸钠得量为:112、6/0、72=156、4mol/min 。
原料处理量为:000/156.4/(0.051552.5)57.84/min ==+=A A Q F C l 反应器体积: 实际反应体积:
3、4解:(1)
[]0000
0.04(4000)()
()32332339.014.102?---?=+-=+=+A r A A A A
F C H T T X X X X C
000001422
0()91.32110001.110exp()(1)32339.01==-==?--+???
Af Af X X A A
A A A A
B A
A A A A
dX dX t C C R kC C dX C h
C X X
(由数值积分得出)
(2)若A 全部转化为R,即X A =1、0,则由上面得积分式知,t →∝,这显然就是不可能得。
3、5解:(1)因为B 过量,所以:
恒容时:
(A) (B) (B)式除以(A)式得:
解此微分方程得:
(C)
将t 1,C A ,C C 及t 2,C A ,C C 数据代入(C)式化简得:
0.420.550.380.10.420.550.380.1?-?=?-?x x
解之得:
(2)先求出最大转化率:
(3)产物C 得最大收率:
产物C 得最大浓度:
3
,max 0,max 0.10.49050.0491/==?=C A C C C Y kmol m
3、6 解:根据题中给得两种反应情况,可分别列出微分方程,然后进行求解。但仔细分析这两种情况,其实质就是下述反应得特例:
(A) 当时,(A)式变为 (B) 当时,(A)式变为 (C) 当时,(A)式变为 (D)
其中式(D)即为书讲得一级不可逆连串反应。可见只要得到(A)式得解,则可容易化简得到(B),(C)及(D)式得解。 对于(A)式,可列出如下微分方程组:
(1) (2)
(3) 由题意知初始条件为:
(4) 联立求解此微分方程组可得:
'''''21112211011()()()()????++??
=+-??
??-++??????t t k k k k k e k e C C k k αβαβαβαβααββ (5) '''12122210()()????++??
=+-??
??-??????t t k k k k e k e C C αβαβαβαβαβ (6)
(7)
式中,由如下式确定:
(8) (9) 现在可用上述结果对本题进行计算:
(1)1'11'
1
1224.0min , 3.6min , 1.5min ,0,1min ---=====k k k k t 由(5)～(9)式得
(2)当t →∝时,由(5)～(9)式得
(3)此时为得情况,当t →∝时,由 得:
3、7解:(1)
由上式知,欲使S 增加,需使C A 低,C B 高,但由于B 得价格高且不易回收,故应按主反应得计量比投料为好。
(2)保证C A 低,C B 高,故可用下图所示得多釜串联方式:
(3)用半间歇反应器,若欲使C A 低,C B 高,可以将B 一次先加入反应器,然后滴加A 、 3、8解:(1)
000
00000011ln
()(1)111
ln 56.370.94min 0.810.989
()(0.9415)300===---=
==-=+=+=??Af
Af X X A A A A A A A A A
r dX dX t C C R k C X k X s V Q t t Q l
苯酚浓度
苯酚产量018.82 3.16559.56/min 335.9/=?==苯酚Q C mol kg h (2)全混流反应器
00000(1)(1)
(1)
3000.08(10.989)0.2669/16.02/min
0.989==
---?-=
===A Af Af r A Af Af r Af Af
Q C X Q X V kC X k X V k X Q l s l X
苯酚产量016.02 3.20.98950.69/min 285.9/=??==苯酚Q C mol kg h
(3)说明全混釜得产量小于间歇釜得产量,这就是由于全混釜中反应物浓度低,反应速度慢得原因。
(4)由于该反应为一级反应,由上述计算可知,无论就是间歇反应器或全混流反应器,其原料处理量不变,但由于C AB 增加一倍,故C 苯酚也增加一倍,故上述两个反应器中苯酚得产量均增加一倍。
3、9解:(1)第二章2、9题已求出t=0、396h=2
4、23min (2)
2300.1
2
0.12
3
0 1.61
(
)/() 1.616.4110.25(1)2(10.95)0.1/11ln(110.25)110.2510.25
0.2305/0.23050.1153
2-=-===++=-=-==-=-=++====?
?
A
A R A R A R A A A A
A A A C R R A A C A R R A dC dC dC C S dt dt dC C C C C C X kmol m C S dC C C kmol m C Y C
(3)若转化率仍为0、95,且温度为常数,则D 得瞬时选择性为:
D 得收率:
0.95
32.8(1)
0.83480.7
34.432.8-===-?
?
f Af
X A D D A A A
X Y S dX dX X
这说明能使D 得收率达到70%
(4)对全混流反应器,若使τ=t=0、3958h,则有
解之得:C A =0、4433 所以:
这说明在这种情况下转化率达不到95%。
（1） (5) 对全混流反应器,若X=0、95,则R 得收率为:
00.95
0.4691
110.25(1)
110.252(10.95)==
=
=+-+?-Af
R Af A Af X Y SX C X
(6)依题意知半间歇式反应器属于连续加料而间歇出料得情况。为了求分组A 得
转化率及R 得收率,需要求出A 及R 得浓度随时间得变化关系,现列出如下得微分方程组:
对A: (1) 对R:
(2)
(3)
在反应时间(t=0、4038h,为方便起见取t ≈0、4h)内将0、4 m 3得A 均速加入反应器内,故
采用间歇釜操作时,原料为A 与B 得混合物,A 得浓度为2kmol/ m 3、现采用半间歇釜操作,且,故可算出原料A 得浓度为: 由于:
代入(1),(2)式则得如下一阶非线性微分方程组:
(4)
(5) 初始条件:t=0,C A =0,C R =0
可用龙格---库塔法进行数值求解。取步长△t=0、02h,直至求至t=0、4h 即可。用t=0、4h 时得C A 与C R 可以进行A 得转化率与R 得收率计算:
式中V A 为所加入得A 得体积,且V A =0、4m 3;C A0为所加入得A 得浓度,且C A0=7kmol/m 3;V 为反应结束时物系得体积,V=1、4m 3。 同理可以计算出R 得收率: 3、10解:(1)
0010021122222
101202()
(1)(1)-=+=+--A A A A A r r r A A A A Q C X Q C X X V V V k C X k C X
对上式求dV r /dX A1=0可得:
将X A2=0、9代入上式,则 解之得X A1=0、741
所以总反应体积得最小值为
3
122240.7410.90.741 3.249 4.6767.925680.2(10.741)(10.9)??-=+=+=+=???--??r r r V V V m
(2)
即
解得C B1=0、005992 kmol/m 3
同理
21222222
0224.6760.005992
4341434(1)14--=
==---B B B A B A A B C C C C C C X C τ 解得C B2=0、00126 kmol/m 3 B 得收率:
(3)目标函数改为B 得收率,这时得计算步骤如下:对于第i 个釜,组分A,B 得衡算方程分别为: 对A: 对B: 当i=1时,
(1) (2) 当i=2时,
(3) (4)
由(1)式解出C A1代入(2)式可解出C B1; 由(1)式解出C A1代入(3)式可解出C A2;将
C B1及C A2代入(4)式可解出C B2,其为τ1,τ2得函数,即 (5)
式中C A0为常数。由题意,欲使C B2最大,则需对上述二元函数求极值:
联立上述两个方程可以求出τ1及τ2。题中已给出Q 0,故由可求出C B2最大时反应器系统得总体积。将τ1,τ2代入(5)式即可求出B 得最高浓度,从而可进一步求出Y BmaX 、将τ1,τ2代入C A2,则由X A2=(C A0-C A2)/C A0可求出最终转化率。
3、11解:
0030000300002
2
0004.06 2.03
/26.32 3.16
/2
2 1.5 3.0/(1)
6
3.16 1.5 2.034
1.4210exp(3090/309)0.06447
6(1)()4=====?==-=-=-?=?-===--A B A A A B B A A A
A Af A Af
r A B
A A
B A A
C mol l C mol l Q cm s
C C X C C C X X k Q C X Q C X V kC C kC X C C X
即得:
整理得:
解得:X Af =0、821
反应器出口A,B 得浓度分别为:
000(1) 2.03(10.821)0.3634
/6
3.16 1.5 2.030.8210.6602
/4
=-=?-==-=-??=A A A B B A A C C X mol l
C C C X mol l
3、1(1) 所需得反应体积;
（1） (2) B 及D 得收率。已知操作温度下,k 1=6、85×10-5l/mol 、s;
k 2=1、296×10-9s -1;; k 3=1、173×10-5l/mol 、s ;B 得分子量为140;D 得分子量为140。
解:因M B =M D =140,所以M A =M C =70
0000
00003600.690.25
0.8871/70
0.88711000 2.46/360
3600.690.05
0.1774/700.17741000
0.4929/360
??===?===??===?=
=A A A A A C C C A Q W F kmol h M F C mol l Q Q W F kmol h M C mol l
ρρ
(1)
(2) (3) 由(2),(3)式分别得:
(4) (5)
将(4),(5)式及上述数据代入(1)式,可整理为τ得代数方程式,解之得τ=3、831×105s=106、4h
（1） (1) 反应体积
（2） (2) 将τ代入(4)式得,所以B 得收率为:
对A 作物料衡算: 所以有:
0022 2.460.922 1.0160.2312/=--=-=?-?=D A A B A A B C C C C C X C mol l
所以D 得收率为:
3.20解:(1)二个300 l 全混串联釜,X A2=0、989, (1) (2) 解得:X A1=0、8951
代入(1)式求出此系统得体积流量:
0,23000.08(10.8951)
2.812/168.7/min
0.8951?-=
==Q l s l
3、8题中已算出。因为最终转化率相同,故生产能力增加168、7/16、02=10、
53倍。
(2)二个300l 釜并联,在最终转化率相同时,Q 0增加一倍,生产能力也增加一倍。
3.21解:
（1） (1) 求转化率:
解得:X Af =0、8221
反应器出口物料中醋酐浓度:
30(1)0.22(10.8221)0.03914/=-=-=A A A C C X kmol m
3.22 解:31
01,,0.98, 2.1/,0.9-=====r
A A A A V m r kC k h C kmol l X （1） (1) 一级不可逆反应:
所以Q 0=0、109m 3/h 丙二醇得浓度= 丙二醇得产量=
(2) 采用定态下连续操作
所以Q 0=0、109m 3/h 丙二醇得产量=
(3)因连续釜在低得反应物浓度下操作,反映速率慢,故产量低。
4 管式反应器
4、1在常压及800℃等温下在活塞流反应器中进行下列气相均相反应:
在反应条件下该反应得速率方程为:
式中C T 及C H 分别为甲苯及氢得浓度,mol/l,原料处理量为2kmol/h,其中甲苯与氢得摩尔比等于1。若反应器得直径为50mm,试计算甲苯最终转化率为95%时得反应器长度。
解:根据题意可知甲苯加氢反应为恒容过程,原料甲苯与氢得摩尔比等于1,即:
,则有:
示中下标T 与H 分别代表甲苯与氢,其中:
533
00330000.5 1.01310 5.6810/8.314101073
2/21/0.27810/--??===???====?T T T T p C kmol m
RT F Q C kmol h kmol s
所以,所需反应器体积为:
00000.5 1.50
0 2.50.95
3
3
3 1.5 1.50
1.5 1.5(10.95)10.27810
0.4329 3.0061.5(5.6810)(1) 1.51
---==--=?=?=?--???
T
T X X T T
r T T T H T T T dX dX V Q C Q C C C C dX m
X 所以,反应器得长度为:
4、2根据习题3、2所规定得条件与给定数据,改用活塞流反应器生产乙二醇,试计算所需得反应体积,并与间歇釜式反应器进行比较。
解:题给条件说明该反应为液相反应,可视为恒容过程,在习题3、2中已算出:
所以,所需反应器体积:
由计算结果可知,活塞流反应器得反应体积小,间歇釜式反应器得反应体积大,这就是由于间歇式反应器有辅助时间造成得。
4、3 1、013×105Pa 及20℃下在反应体积为0、5m 3得活塞流反应器进行一氧化氮氧化反应:
2
24
322
22 1.410,/.+→=?NO NO O NO O NO r C C kmol m s
式中得浓度单位为kmol/m 3
。进气组成为10%NO,1%NO 2,9%O 2,80%N 2,若进气流量为0、6m 3/h(标准状况下),试计算反应器出口得气体组成。
解:由NO 氧化反应计量方程式可知此过程为变容过程,其设计方程为: (A)
示中A,B 分别代表NO 与O 2。由题意可知,若能求得出口转化率,由(2、54)式得:
便可求出反应器出口气体组成。已知:
00343020233
0233
1
,0.10,0.09
2
0.6(27320)/2730.644/ 1.788810/0.6
2.67710/22.4
2.677100.1 4.15910/0.644
2.677100.09
3.74310/0.644
------==-===+==?==???==???==?∑i
A
A B A
i A B y y Q m h m s F kmol h C kmol m C kmol m νδν
所以,反应速率为:
再将有关数据代入(A)式:
334200.514 4.15910(10.05)1.78910(1)(3.743 2.078)--???-=?--?A X A A
A A X dX X X (B)
用数值积分试差求得:
因此,
22000.1(10.997)
0.032%
10.0510.050.997
1
0.090.10.997
2 4.227%10.050.997
2
0.10.10.997
211.546%10.050.9970.8
84.197%
10.050.997
--=
==--?-??==-?+??==-?==-?A A A A A B NO N y y X y X y y y
另:本题由于惰性气体N 2占80%,故此反应过程可近似按恒容过程处理,也不会有太大得误差。
4、4在内径为76、2mm 得活塞流反应器中将乙烷热裂解以生产乙烯:
反应压力及温度分别为2、026×105Pa 及815℃。进料含50%(mol)C 2H 6,其余为水蒸汽。进料量等于0、178kg/s 。反应速率方程如下:
式中p A 为乙烷分压。在815℃时,速率常数,平衡常数,假定其它副反应可忽略,试求:
（1） (1) 此条件下得平衡转化率;
（2） (2) 乙烷得转化率为平衡转化率得50%时,所需得反应管长。
解:(1)设下标A —乙烷,B —乙烯,H —氢。此条件下得平衡转化率可按平衡式求取:
化学反应工程试题集及复习题
化学反应工程考试总结 一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质 量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升 高有利于活化能高的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输 入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的 两种最主要的方法为积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴 向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳 定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无 因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr )，该反应为 2 级 反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为 (-r A)：(-r B)：r R＝ 1：2：2 。
10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产 物是中间产物的串联反应。 →+，则其反应速率表达式不能确11.某反应的计量方程为A R S 定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化 50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105 (J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应 器时主要考虑反应器的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率； 15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一， 并且等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。 二.单项选择 10.(2) B 1、气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与2H以1∶2 δ=__A_。 摩尔比进料，则膨胀因子CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S P在间歇式反应器中，则目的产物P C___A____。 的最大浓度= max ,P
电机学课后习题解答(配王秀和孙雨萍编)
《电机学》作业题解 （适用于王秀和、孙雨萍编《电机学》） 1-5 何为铁磁材料？为什么铁磁材料的磁导率高？ 答：诸如铁、镍、钴及他们的合金，将这些材料放在磁场后，磁场会显著增强，故而称之为铁磁材料；铁磁材料之所以磁导率高，是因为在这些材料的内部，大量存在着磁畴，这些磁畴的磁极方向通常是杂乱无章的，对外不显示磁性，当把这些材料放入磁场中，内部的小磁畴在外磁场的作用下，磁极方向逐渐被扭转成一致，对外就显示很强的磁性，所以导磁性能强。 1-9 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是如何产生的？为何铁心采 用硅钢片？ 答：铁心中的磁滞损耗是因为铁心处在交变的磁场中，铁心反复被磁化，铁心中的小磁畴的磁极方向反复扭转，致使磁畴之间不断碰撞，消耗能量变成热能损耗；又因为铁心为导体，处在交变的磁场中，铁中会产生感应电动势，从而产生感应电流，感应电流围绕着磁通做漩涡状流动，从产生损耗，称之为涡流损耗，之所以采用硅钢片是因为一方面因硅钢电阻高，导磁性能好，可降低涡流损耗，另一方面，采用薄片叠成铁心，可将涡流限制在各个叠片中，相当于大大增加了铁心的电阻，从进一步降低了涡流损耗。 1-13 图1-27所示为一铁心，厚度为0.05m，铁心的相对磁导率为1000。问：要产生0.003Wb的磁通，需要多大电流？在此电流下，铁心各部分的刺痛密度是多少？
解：取磁路的平均长度，上下两边的长度和截面积相等算一段，算作磁路段1，左侧为2，右侧为3。 磁路段1长度和截面积：()120.050.20.0250.55m =?++=l ， 210.050.150.0075m =?=A ； 41m17 10.55 5.83610A wb 10004100.0075 π-= ==????l R uA 磁路段2长度和截面积：20.1520.0750.30m =+?=l ， 220.050.100.005m =?=A ； 42m27 20.30 4.77510A wb 10004100.005 π-= ==????l R uA 磁路段1长度和截面积：30.1520.0750.30m =+?=l ， 230.050.050.0025m =?=A ； 43m37 30.309.54910A wb 10004100.0025 π-= ==????l R uA 总磁阻： 45m m1m2m3(5.836 4.7759.549)10 2.01610A wb ==++?=?R R +R +R 磁动势：5m 0.003 2.01610604.8A φ==??=F R 励磁电流：604.8 1.512A 400 = ==F i N
电机学第五版汤蕴璆复习重点带答案
1、变压器的铁心损耗包括：磁滞损耗 、涡流损耗。 2、感应电机经两次折算后得到等效电路，这两次折算为：频率折算、绕组折算。 3、直流电机按励磁方式可分类为：他励式、并励式 、串励式 、复励式。 4、变压器开路试验可以获得哪些等效电路参数：激磁电阻、激磁电抗。 4、同步电动机的起动方法有：变频起动、辅助起动、异步起动。 5、变压器等效绕组折算的一般原则是：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 6、并励直流发电机希望改变他电枢两端的正负极性，采用的方法是改变励磁绕组的接法。 7、直流发电机的电磁转矩与转速方向相反，转子电枢导体中的电流是交流电。 8、变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将增大。 9、一台感应电机，其转差率s>1，转速n<0，则电机运行状态是电磁制动。 10、一台三相感应电机接在50Hz 三相交流电源上运行，额定转速为1480r/min ，定子上A 、B 两导体空间相隔20°机械角度，则A 、B 两导体的空间电角度为：40°。 11、简述改变他励直流电动机、三相鼠笼异步电动机转子转向的方法。 答：他励直流电动机：将电枢绕组的两个接线端对调；三相鼠笼异步电动机：将三相电源线的任意两根线换接。 12、简述并励直流发电机的自励条件。 答：1.磁路中必须有剩磁；2.励磁磁动势与剩磁两者的方向必须相同；3.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。 13、已知直流他励电机的额定电流I N 、额定电压U N 、额定效率ηN ，简述直流电动机和直流发电机额定功率的定义，并写出表达式。 答：对于发电机，额定功率是指线端输出的电功率，I U P ;对于电动机，额定功率是指轴上输出的机械功率，N N N N =。 14、简述单相变压器的工作原理。 15、为什么同步电动机不能自启动？说明原因。 16、一台三相绕线型感应电动机，若将定子三相短路，转子绕组通入频率为f1的三相交流电，试问：空载时电机转子能否转动，分析其工作原理。 17、简述直流电机、鼠笼异步电机、绕线异步电机和同步电机的原理和结构异同？ 18、在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算是在什么条件下进行的，要遵循哪些原则？ 答：因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压21E E ≠，电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路。 归算原则：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 19、一台并励直流发电机不能正常输出电压，试分析其可能原因。 答：1.磁路中没有剩磁；2.励磁回路与电枢回路之间接线错误；3.励磁回路的总电阻大于临界电阻。 20、一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运行，当发电机电枢电流增加时，电动机的电枢电流有何变化？并说明其原因。 答：直流电动机的电枢电流也增加。因为直流发电机电流增加时，则制动转矩即电磁转矩增大，要使电动机在额定转速下运行，则必须增大输入转矩即电动机的输出转矩，那么，电动机的电磁转矩增大，因此电枢电流也增大。
完整word版,《电机学上》林荣文版课后答案
09电气学习部 《电机学》系列材料电机学 作业参考答案 福州大学电气工程与自动化学院 电机学教研组黄灿水编 2008-3-3
2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器，初级、次级侧绕组均系星形连接，试求高压方面和低压方面的额定电流。 解：由已知可得：kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=，则有： 高压侧：)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧： )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器（表示初级三相绕组接成星形，次级三相绕组接成三角形）。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解：由已知可得：MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=，则有： 高压侧 额定线电压： kV U N 1101= 额定线电流： )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流： )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压： kV U N 112= 额定线电流： )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 1122==φ 额定相电流： )(4853 8403 22A I I N == =φ
化学反应工程试卷及答案
. 化学反应工程试卷及答案 一、填空题（共25分,每空1分） 1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系， 即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。 3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为 ；反应产物C 的生成速率表达式为： 。 4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。 5．间歇釜反应器中进行如下反应： P A → (1) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A A C k r = 2E 在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。 6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。 7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。 8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。 9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。 10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。 11．对于反应级数0
化学反应工程套题
化学反应工程 一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传递 和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高 的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法 和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模 型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr )，该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反 应。 11.某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而 在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑反应器 的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率；15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一，并且等于 （大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。
化学反应工程考试试卷及答案
一、填空（40分） （1）气相反应A＋3B→2C，则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是（2）反应速率常数有时可以表为。A dt （3）空间速度是指 ___________ ， 空间时间是指 __________。 （4）反应具有最佳温度曲线， 最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克／cm5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为（孔隙率3的材料制成。 则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?，如果采用扩散模型，则）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差 （6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______ （7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、 及＿＿＿＿扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ，进料反应进行至，（8）复合反应＝A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时，由瞬时选择性LA。于内扩散的影响，选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?）（9,，。 0． （10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系： 外扩散和化学动力学控制时ζ1，Φ值较； 内扩散强烈影响时ζ1，Φ值较。 （11）CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向， 可以分为和反应器。 492－＝/s, =1.5×1012）某一级不可逆的气液反应过程，已知k=10mm/s,D（LL则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在，工业上可选用 反应器或反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主 要在，工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物，则适＋（，）对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA （14）返混是指
电机学课后 思考题 习题 答案
《电机学》各章练习题与自测题参考答案 第1章 思考题与习题参考答案 1.1 变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压，而不能改变频率? 答：变压器是根据电磁感应原理实现变压的。变压器的原、副绕组交链同一个主磁通，根据电磁感应定律dt d N e φ =可知，原、副绕组的感应电动势（即电压）与匝数成正比，所以当原、副绕组匝数21N N ≠时，副边电压就不等于原边电压，从而实现了变压。因为原、副绕组电动势的频率与主磁通 的频率相同，而主磁通的频率又与原边电压的频率相同，因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同，所以，变压器能够改变电压，不能改变频率。 1.2变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么? 答：若一次绕组接直流电源，则铁心中将产生恒定的直流磁通，绕组中不会产生感应电动势，所以二次侧不会有稳定的直流电压。 1.3变压器铁心的作用是什么?为什么要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成? 答：变压器铁心的主要作用是形成主磁路，同时也是绕组的机械骨架。采用导磁性能好硅钢片材料是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗，而用薄的（0.35mm 厚）表面绝缘的硅钢片叠成是为了减小铁心中的涡流损耗（涡流损耗与硅钢片厚度成正比）。 1.4 变压器有哪些主要部件，其功能是什么? 答：变压器的主要部件是器身，即铁心和绕组。铁心构成变压器的主磁路，也是绕组的机械骨架；绕组构成变压器的电路，用来输入和输出电能。除了器身外，变压器还有一些附属器件，如绝缘套管、变压器油、油箱及各种保护装置等。 1.5 变压器二次额定电压是怎样定义的? 答：变压器一次绕组加额定电压，二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压。 1.6 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计? 答：变压器传递电能时，内部损耗很小，其效率很高（达95%以上），二次绕组容量几乎接近一次绕组容量，所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。 1.7 变压器油的作用是什么？ 答：变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，起绝缘和冷却作用。
最新化学反应工程试卷
化学反应工程试题 班级姓名学号号 一、请在下列各题中各选择一个最适当的答案（每题1分，共40分） 1.（）不是反应程度的特点 A 总为正值 B 各反应组分的反应程度相同 C 随反应时间而变 D 与反应计量系数无关 2.-r A=kC A n中，式中的负号意味着（） A 反应速率常数为负值 B 反应速率随浓度的下降而减小 C 公式表示的是A的消耗速率 D dc A/dt为正值 3.返混的定义是（） A 不同空间位置的粒子的混合 B 不同停留时间的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 4.自催化反应当转化率为零时反应速率（） A 最大 B 出现极值点 C 为负值 D 为0 5.平推流反应器中诸参数不随（）而变 A 反应物的组成 B 反应器的轴向位置 C 反应器的空间时间D反应器的径向位置 6.在平推流反应器进行某一变容反应，若εA>0，则空间时间τ将（）平均停 A 等于 B 小于 C 大于 D 接近于 7.对反应级数大于零的单一反应，对同一转化率，其反应级数越小，全混流反 应器与平推流反应器的体积比（）。 A 不变 B 变大 C 变小 D 不好说 8.复合反应的瞬时选择性定义为（） A 生成目的产物消耗的反应物与所有消耗
的反应物的比值 B 生成副产物消耗的反应物与生成目的产物 消耗的反应物的比值 C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗 速率的比值 D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速 率的比值 9.空间时间的定义是（） A 停留时间与非生产时间的和 B 实际反应时间与真实停留时间的和 C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 D 反应物微元在反应器内经历的时间 10. 11.平推流反应器的无因次方差为（） A 1 B 2 C －1 D 0 12.对反应级数大于零的单一反应，随着转化率的增加，所需全混流反应器与平 推流反应器的体积比（） A 不变 B 增加 C 减小 D 不一定 13.由脉冲示踪实验可以直接获得的是（） A 停留时间分布函数 B 停留时间分布密度函数 C 平均停留时间 D 方差 14.非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而（） A 减少 B 增大 C 先增大后减少 D 不变 15.非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是（） A 单调递减的 B 单调递增的 C 有极大值的 D 不好说 16.所谓对比时间是指（）
《化学反应工程》试题
《化工设备设计基础》综合复习资料化工设备设计基础》综合复习资料 一、填空题 1. 容器按照壁厚大小分为__________和___________。 2. 双鞍座支承的卧式容器可简化为受均布载荷的算时则简化为梁。或。直径为 D 的圆形截梁；而直立的塔设备进行校核计 3. 矩形截面（长=b、宽=h）对 Z 轴的惯性矩公式为面对其对称轴的惯性矩为。 4. 计算内压操作塔设备筒体壁厚的依据是其对其应力。 应力，而进行直立设备校核计算时主要是针 5. 我国压力容器设计必须遵循的安全技术法规和标准为和。 6. 立式容器的支座有腿式支座、____________、____________和____________四种。 7. 对与封头相连的外压容器筒体而言，其计算长度应计入封头的直边高度及凸形封头 ____的凸面高度。 二、判断题 1．下列直立薄壁容器，受均匀气体内压力作用。哪些能用薄膜理论求解壁内应力？哪些不能？（1）横截面为正六角形的柱壳。（2）横截面为圆的轴对称柱壳。（3）横截面为椭圆的柱壳。（4）横截面为半圆的柱壳。（5）横截面为圆的锥形壳。 2．在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。 3．薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径 R1=R2，则该点的两向应力相等。 4．因为内压薄壁容器圆筒的两向应力与壁厚成反比，当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容 器，壁内的应力总小于壁厚小的容器。 5．按无力矩理论求得的应力成为薄膜应力， 薄膜应力沿壁厚均匀分布的。 三、简答题 1. 写出下类钢材牌号的含义 09MnNiDR 和 1Cr18Ni9Ti（符号和数字）。 2. 二力平衡条 件是什么？什么叫二力杆？ 3. 内压壁厚设计公式中为何引入焊缝系数？焊缝系数与哪些因素有关？ 4. 什么叫长圆筒？什么叫短圆筒？用什么参数界定的？ 5. 法兰公称压力的确定受到哪些因素的影响？为什么公称压力 PN 为 1.0MPa 的法兰，其最大允许操作压力比有时 1.0MPa 高而有时又比 1.0MPa 低？ 6．设置加强圈的目的是什么？加强圈的类型有哪些？ 7. 什么叫失稳？外压容器的稳定性条件是什么？ 8. 用抗拉强度规定只下限为σb=620 MPa 材料制造的容器为几类容器？依据是什么？ 9. 试确定塔卧置做水压试验时的试验压力 PT 。塔的设计压力为 P，水重度γ，塔高H。 10. 有一管线法兰，已知设计压力为 0.2MPa，设计温度为 300℃，试问在此管线上能 否使用公称压力为 0.25MPa 的碳钢平焊法兰？为什么？ 11. 焊缝系数与哪些因素有关？若一容器为双面对接焊缝，局部无损探伤，焊缝系数为多少？ 12. 封头有哪几种形式？各适用于什么场所？
《电机学》课后习题答案
《电机学》 课后习题答案 华中科技大学辜承林主编
第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。 电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦， 消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个 绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L ψ =- 对空心线圈：L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感：2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以，L 的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数，所以木 质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流i 1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) ∵u 1为正弦电压，∴电流i 1也随时间变化，由i 1产生的磁通随时间变化，由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律1e 方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺 旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。
(完整版)化学反应工程习题
化学反应工程习题 第一部分：均相反应器基本理论 1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N 2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率；并写出这三种反应速率表达式之间的关系。 2、已知某化学计量式为 S R B A 2 121+=+的反应，其反应速率表达式为B A A C C r 5 .02=，试求反应速率B r =？；若反应的化学计量式写成S R B A +=+22，则此时反应速率A r =？为什么？ 3、某气相反应在400 o K 时的反应速率方程式为2 21061.3A A P d dP -?=- τ h kPa /，问反应速率常数的单位是什么？若将反应速率方程改写为2 1A A A kC d dn V r =?-=τ h l mol ./，该反应速率常数k 的数值、单位如何？ 4、在973 o K 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应：C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。反应开始时，系统中含丁烷为116kg ，当反应完成50%时，丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化， 试求下列项次的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H 2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。 5、某溶液反应：A+B →C ，开始时A 与B 摩尔数相等，没有C ，1小时后A 的转化率为75%，当在下列三种情况下，2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉？ （1）对A 为一级、B 为零级反应； （2）对A 、B 皆为一级反应； （3）对A 、B 皆为零级反应。 6、在一间歇反应器中进行下列液相反应： A + B = R A + R = S 已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3，C B0 = 4 kmol/m 3，C R0 = C S0 = 0。反应混合物体积的变化忽略不计。反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3，C R = 1.5 kmol/m 3。计算这时B 和S 的浓度，并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。 7、一级可逆反应A = R 在等温下进行。已知C A0 = 500mol/m 3，C R0 = 0。若该反应在一间歇反应器中进行，且在反应温度下667.0=Ae x 。经480 s 后测得333.0=A x 。（1）试确定此反应的动力学方程；（2）计算A x 分别达到0.6和0.65所需的反应时间；（3）比较计算结果，你有什么体会？
最新电机学第五版课后答案_(汤蕴璆)
第一章 磁路 电机学 1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些 因素有关？ 答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化， 磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关； 涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流 （涡流），通过电阻产生的损耗。经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-3 图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算： (1) 中间心柱的磁通为4105.7-?Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流； (2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况:
铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁心长度 铁心、气隙中的磁感应强度 (1) 不计铁心中的磁位降： 磁势A A l H F F I 500105100.146=???=?==-δδδ (2) 考虑铁心中的磁位降： 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=??=?=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ 1-4 图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1.5A ，线圈B 为 50匝，通入电流1A ，铁心截面积均匀，求PQ 两点间的磁位降。
化学反应工程试卷
2010—2011学年第二学期期末考试试卷 一、填空（20×1ˊ=20ˊ） 1、搅拌釜式反应器主要由壳体 、 、 、换热装置四大部分组成。 2、化学动力学方程一般用表达式),(T c f r i =±表示，说明影响反应速率最主要的影响因素是 、 。 3、填料塔中的填料性能优劣衡量三要素：效率、 及 。填料综合性能评价最好的是 。 4、催化剂必须具备 、 、长寿命这三个条件。 5、气固催化反应过程化学吸附速率方程式： 、若固体吸附剂仅吸附组分A ，朗缪尔吸附等温方程： 。 6、搅拌器按 、 来进行选型。 气液相分散过程选用 ，低黏度均相液体混合选用 。 7、在系统中进行一连串反应 ，组分 A 的生成速率方程 式： 、组分B 的生成速率方程式： 。 8、搅拌釜式反应器的换热装置有 、蛇管、 、列管、回流冷凝式。 9、催化剂非球形颗粒面积相当直径计算公式a d = 。 10、催化剂失活是由玷污、烧结、 、中毒等原因造成的。 二、问答题（5×5ˊ=25ˊ） 1、 均相反应器有哪些？如何选择均相反应器？ 2、怎样理解“反应级数表明浓度对反应速率的敏感程度，活化能表明温度对反应速率的敏感程度？ 12k k A B C ??→??→
3、气固相催化反应过程分为几个步骤并简述？ 4、理想流动模型分为哪两种类型，并简述这两种类型的各自特征？ 5、固定床催化反应器的床层空隙率ε的概念？影响因素是什么？为什么空隙率ε是固定床反应器的重要参数？ 三、计算题（10ˊ+15ˊ+15ˊ+15ˊ=55ˊ） 【3-1】 等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相反应A B + C ，在5min 内有40%的A 分解，在达到分解率为80%，（1）问需要多少时间？（2）若反应为二级反应，则需要多少时间？ 【3-2】在总长为4m 的固定床反应器中，反应气体以8 kg/(m 2.s)的质量流速通过床层，流体的黏度 ，流体的密度 。如果床层中催化剂颗粒的直径为2.5mm ，床层的堆积密度为754kg/m 3，催化剂的表观密度为1300kg/m 3，求：（1）催化剂床层的空隙率ε ？（2）流体流动的修正雷诺数eM R ？（3）床层的压力降p ? ？ 【3-3】在体积312.0m V R =的连续操作釜式反应器中进行反 应 ，式中min /731?=kmol m k 、min /332 ?=kmol m k ，A 、B 两种物料以等体积加入反应器中，其中A 摩尔浓度为3/8.2m kmol ，B 摩尔浓度为3/6.1m kmol 。设反应前后系统密度不变，当B 的转化率为75％时，（1）推导出该反应原料A 的反应速率A r 表达式？（2）求物料中A 、B 物料的流量？ 【3-4】 在搅拌良好的间歇操作釜式反应器中，用乙酸和丁醇生产乙酸丁酯，其反应式为： CH 3COOH + C 4H 9OH CH 3COOC 4H 9 + H 2O 反应在恒温条件下进行，温度为373K ，进料比为乙酸∶丁醇 = 1∶6（mol ），以少量H 2SO 4为催化剂。当使用过量丁醇时，该反应以乙酸（下标以A 计）表 示的动力学方程式为2)(A A kc r =-。在上述条件下，反应速率常数30.015/(min)k m Kmol =?,反应物密度3/750m kg =ρ（假设反应前后不变） 。32.46/f kg m ρ= 1 2k k A B R S ??→++←??51.810f Pa s μ-=?
化学反应工程王承学课后答案第三章
3-1 在反应体积为3 1m 的间歇操作釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇 32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H 该反应对环氧丙烷为一级，反应温度下的速率常数为0.981 -h ，原料液中环 氧丙烷的浓度为 2.1kmol/3 m ，环氧丙烷的最终转化率为90%。若辅助时间为0.65h ，一天24h 连续生产，试求丙二醇的日产量为多少？ 解 3223 2COHCHOHCH H →+O H COCHCH H ( A ) ( B ) 一级反应 h x k C C k t Af Af A 35.29 .011ln 98.0111ln 1ln 10=-=-== h m h m t t V v /3 1)65.035.2(13 300=+=+= 丙二醇日产量=Af A x C v 0024 = 天/12.159.01.23 124kmol =??? kmol k /g 76M B = 丙二醇日产量天/kg 2.111492.11576Q =?= 3-2一个含有A 和B 液体)/0.04mol c /10.0c (B00 L L mol A ==、 以体积流量2L/min 流入容积V R =10L 的全混流反应器，物料在最佳的条件下进行 反应A →2B+C 。已知由反应器流出的物料中含有A 、B 和C ， L mol c Af /04.0=。试求：在反应器内条件下，A 、B 和C 的反应速率？ 解 空时 min 5min /2100===L L v V R τ
min 5/)04.01.0(00L mol C C r r C C Af A Af Af Af A -= -= =-τ τ min /012.0?=L mol min)/(024.02?==L mol r r Af Bf min)/(012.0?==L mol r r Af Cf 3-3 一个液相反应： A+B →R+S 其中，min)/(71 ?=mol L k ，min)/(32?=mol L k 。 反应是在一个容积为120L 的稳态全混流反应器中进行的，两条加料线，一个保持2.8mol/L 反应物A 的加料浓度，另一个保持1.6mol/L 反应物B 的加料浓度，两条线分别以等体积速率进入反应器，要求指定组分转化率为75%。求每条线的加料流量？假设反应器内密度为常数。 解 S R 1k 2 k +??←+? →?B A 因B 的浓度低，所以为指定组分，两条线混合后两组份的浓度各降一半， 因此，有： %751x 0 0=- =-= B Bf B Bf B Bf c c c c c L mol c Bf /2.0= L mol X C C c Bf B A Af /8.075.08.04.100=?-=-= 因此， S R 1k 2 k +??←+? →?B A 出口 初始 1.4 0.8 0 0 L mol c Af /8.0= 反应掉 0.6 0.6 生成 0.6 0.6 L mol c Bf /2.0=
化学反应工程考试题
化学反应工程考试题
第一章 绪论 1.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指__反应动力学__。 2.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。 “三传”指的是质量传递、流量传递、动量传递 3. 一级连串反应在全混流釜式反应器中，则目的 产物P 的最大浓度_____、 _ _。 4. 一级连串反应在平推流反应器中，则目的产物 P 的最大浓度__、 ____。 5. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中，则目 的产物P 的最大浓度_ 、 _。 6. 一级连串反应在平推流反应器中，为提高目的 产物P 的收率，应__降低__。 7. 化学反应速率式为 ，如用浓度表示的速率常数为， 用压力表示的速率常数为，则=__D__。 A. B. C. D. 8.反应，，则反应级数n=__B___。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9.反应A + B → C ，已知，则反应级数n=___B____。 A S K 1 K 2 P =max ,P C 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A = opt τ2 11K K A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -= opt t 1 221) /ln(K K K K -A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -=opt t 1 221)/ln(K K K K -A S K 1 K 2 P 12/k k β αB A C A C C K r =-C K P K P K C K β α+-)(RT ) ()(βα+RT ) ()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 2 1 0.2-=s k 1 15.0-=s k
化学反应工程复习题 热力学
第一章 绪论 1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。（化学反应的工程问题） 2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以_______作为研究对象，又以_______为研究对象的学科体系。（化学反应、工程问题） 3. _______是化学反应工程的基础。（ 三传一反） 4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。（分批式操作、连续式操作、半分批式） 5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。（传质、传热、动量传递） 6. 不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称_______。（数学模型） 7. 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_______。（累积量=输入量-输出量） 8.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_______。（D ） A ．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 9.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。（A ） A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递 第二章 均相反应动力学 1. aA + bB pP + sS 对于反应，则=P r _______)(A r -。（ a p ） 2.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。（ 00K K K K n n n -= χ） 3. 化学反应速率式为β αB 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 。（) ()(βα+RT ） 4. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。（反应速率） 5. 一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用______________法来求反应级数。（初始速率法） 6. 平行反应A P(主) S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与_______无关，仅是_______的函数。（浓度、温度） 7. 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P S 应 _______。(提高温度) 8. 一级连串反应A S K 1 K 2 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） 9.化学反应O H CH H CO 2423+?+，其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。（A ） A. CO B. 2H C. 4CH D. O H 2 10.对于一非恒容均相化学反应αA A αB B ，反应组分A 的化学反应速率 =-A r _______。（A ） A. Vdt dn r A A -=- B. Vdt dn r B A -=- C. dt dC r A A -=- D. dt dC r B A -=-
《化学反应工程》试题及答案
《化学反应工程》试题 一、填空题 1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一 反. 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累 积 。 3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。 4. 总反应级数不可能大于 3 。 5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。 6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。 7. 反应速率2 /1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ，速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。 8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000lg +-=T k ，其活化能为 mol 。
9. 某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍，则600K 时的反应速率常数k 时是400K 时的 105 倍。 10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活 化能为（设浓度不变） mol 。 11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2 SO δ等于 。 12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2 H δ等于 –2/3 。 13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2 N r -）= 1/3 （2 H r -）= 1/2 3 NH r 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为 C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度 为 C A0(1-x A )n ，转化率为 1-(1-x A )n 。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为 C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度 为 A A x n x )1(11-+-，转化率为A A x n nx )1(1-+。 16. 反应活化能E 越 大 ，反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能，温度越低温度对反应速率的影响越 大 。 18. 某平行反应主副产物分别为P 和S ，选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/ (n S -n S0) 。