化學反應工程考試題.docx

第一章 緒論1.“三傳一反”是化學反應工程的基礎，其中所謂的一反是指_反應動力學_。2.“三傳一反”是化學反應工程的基礎，下列不屬于三傳的是_?！叭齻鳌敝傅氖琴|量傳遞、流量傳遞、動量傳遞3. 一級連串反應在全混流釜式反應器中，則目的產物P的最大濃度_、_。4. 一級連串反應在平推流反應器中，則目的產物P的最大濃度_、_。5. 一級連串反應在間歇式全混流反應器中，則目的產物P的最大濃度_ 、_。6. 一級連串反應在平推流反應器中，為提高目的產物P的收率，應_降低_。7. 化學反應速率式為，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用壓力表示的速率常數(shù)為，則=_D_。A. B. C. D. 8.反應，則反應級數(shù)n=_B_。A. 0 B. 1 C. 2 D. 39.反應A + B C，已知，則反應級數(shù)n=_B_。A. 0 B. 1 C. 2 D. 310.反應3A P，已知，則反應級數(shù)n=_A_。A. 0 B. 1 C. 2 D. 311.反應，已知，則反應級數(shù)n=_C_。A. 0 B. 1 C. 2 D. 312.反應，已知，則反應級數(shù)n=_C_。A. 0 B. 1 C. 2 D. 313.反應，已知，則反應級數(shù)n=_C_。A. 0 B. 1 C. 2 D. 314.反應A + B C，已知，則反應級數(shù)n=_A_。A. 0 B. 1 C. 2 D. 315.下列屬于平行反應的是_C_。A. A + B P B. C. D.A + B P = R + S16.串聯(lián)反應A P（目的）R + S，目的產物P的得率=_B_。A. B. C. D. 17.串聯(lián)反應A P（目的）R + S，目的產物P與副產物S的選擇性=_C_。A. B. C. D. 18.串聯(lián)反應A P（目的）R + S，目的產物P的總收率=_A_。A. B. C. D. 19.如果平行反應均為一級不可逆反應，若，提高選擇性應_B_。A. 提高濃度 B. 提高溫度 C. 降低濃度 D. 降低溫度20. 如果平行反應均為一級不可逆反應，若，提高收率應_C_。A. 提高濃度 B. 降低濃度 C. 提高溫度 D. 降低溫度21.一級連串反應A P S在全混流釜式反應器中進行，使目的產物P濃度最大時的最優(yōu)空時_D_。A. B. C. D. 22.一級連串反應在全混流釜式反應器中，則目的產物P的最大濃度_B_。A. B. C. D. 23.一級連串反應在間歇式反應器中，則目的產物P的最大濃度_A_。A. B. C. D. 24. 一級連串反應在平推流管式反應器中，則目的產物P的最大濃度_A_。A. B. C. D. 25.一級連串反應A P S在間歇式反應器中進行，使目的產物P濃度最大時的反應時間_D_。A. B. C. D. 26. 一級連串反應A P S在平推流管式反應器中進行，使目的產物P濃度最大時的反應時間_C_。A. B. C. D. 27.對于恒容的平推流管式反應器_平均停留時間_、_反應時間_、 空時_一致。28.對于恒容的_平推流_管式反應器平均停留時間、反應時間、空時一致。29. 對于反應級數(shù)n0的反應，為降低反應器容積，應選用_全混流_反應器為宜。30. 對于反應級數(shù)n0的反應，為降低反應器容積，應選用_平推流_反應器為宜。31. 對于自催化反應，最合適的反應器為_全混流串平推流_。32.對于可逆的放熱反應，使反應速率最大的反應溫度_(E2E1)/Rln(k0E1CA0(1A)/k0E2(CR0+CA0A)_。33. 對于可逆的放熱反應，達到化學反應平衡時的溫度_(E2E1)/Rln(k0E1CA0(1A)/k0(CR0+CA0A)_。34.對于反應級數(shù)n0的不可逆等溫反應，為降低反應器容積，應選用_A_。A. 平推流反應器 B. 全混流反應器C. 循環(huán)操作的平推流反應器 D. 全混流串接平推流反應器35.對于可逆放熱反應，為提高反應速率應_C_。A. 提高壓力 B. 降低壓力 C. 提高溫度 D. 降低溫度36.對于單一反應組分的平行反應，其瞬間收率隨增大而單調增大，則最適合的反應器為_A_。A. 平推流反應器 B. 全混流反應器C. 多釜串聯(lián)全混流反應器 D. 全混流串接平推流反應器37. 對于單一反應組分的平行反應，其瞬間收率隨增大而單調下降，則最適合的反應器為_B_。A. 平推流反應器 B. 全混流反應器C. 多釜串聯(lián)全混流反應器 D. 全混流串接平推流反應器38.對于可逆放熱反應如何選擇操作溫度？ （1）對于放熱反應，要使反應速率盡可能保持最大，必須隨轉化率的提高，按最優(yōu)溫度曲線相應降低溫度（2）這是由于可逆放熱反應，由于逆反應速率也隨反應溫度的提高而提高，凈反應速率出現(xiàn)一極大值，而溫度的進一步提高將導致正逆反應速率相等而達到化學平衡。39.全混流反應器其E（t）曲線的方差_t2_。40.偏離全混流、平推流這兩種理想流動的非理想流動，E（）曲線的方差為_01_。41.當流體在半徑為R的管內作層流流動時，在徑向存在流速分布，軸心處的流速以記，則距軸心處距離為r的流速u01(r/R)2_。42.當流體在半徑為R的管內作層流流動時，管壁處的流速_0_。43.流體在半徑為R的管內作層流流動的停留時間分布密度函數(shù)E（t）=_t2/2t3_。44.流體在半徑為R的管內作層流流動的停留時間分布函數(shù)F（t）=_1(t/2t)2_。45.脈沖示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_E（t）曲線_。46.階躍示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_F（t）曲線_。47.非理想流動不一定是由_返混_造成的。48.非理想流動不一定是由返混造成的，但返混造成了_停留時間分布_。49.為了模擬返混所導致流體偏離平推流效果，可借助這種軸向返混與擴散過程的相似性，在_平推流_的基礎上疊加上軸向返混擴散相來加以修正，并認為的假定該軸向返混過程可以用費克定律加以定量描述，所以，該模型稱為_軸向分散模型_。27.在軸向分散模型中，模型的唯一參數(shù)彼克萊準數(shù)_uL/EX_。28.在軸向分散模型中，模型的唯一參數(shù)彼克萊準數(shù)愈大軸向返混程度就_愈小_。31.誤差函數(shù)erf的定義式為_。33.軸向分散模型的數(shù)學期望值_1+2/Pe_，方差_2(1/Pe)+8(1/Pe)2_。51.平推流流動的E（t）曲線的方差_A_。A. 0 B. 01 C. 1 D. 152.全混流流動的E（t）曲線的方差_C_。A. 0 B. 01 C. 1 D. 167.簡述非理想流動軸向擴散模型的特點？ 1）在管內徑向截面上流體具有均一的流速 2）在流動方向上流體存在擴散過程，該過程類似于分子擴散，符合Fick定律 3）軸向混合系數(shù)在管內為定值 4）徑向不存在擴散 5）管內不存在死區(qū)或短路流 68.簡述非理想流動軸向擴散模型的定義？為了模擬返混所導致流體偏離平推流效果，可借助這種返混與擴散過程的相似性，在平推流的基礎上疊加上軸向返混擴散相來加以修正，并人為的假定該軸向返混過程可以用Fick定律加以定量描述，所以該模型稱為“軸向擴散模型”69.簡述非理想流動多級混合模型的特點？ 把實際的工業(yè)反應器模擬成有n個容積相等串聯(lián)的全混流區(qū)所組成，來等效的描述返混和停留時間分布對反應過程的影響。19.對于多孔性的催化劑，分子擴散很復雜，當微孔孔徑在約0.1um時，_分子與孔壁的碰撞_為擴散阻力的主要因素。20.對于多孔性的催化劑，分子擴散很復雜，當微孔孔徑在約0.1um時，分子與孔壁的碰撞為擴散阻力的主要因素，這種擴散稱為_努森擴散_。22.氣固相催化反應的內擴散模數(shù)_，它是表征內擴散影響的重要參數(shù)。23.氣固相催化反應的內擴散模數(shù)，它是表征內擴散影響的重要參數(shù)，數(shù)值平方的大小反映了_表面反應速率_與_內擴散速率_之比。24.氣固相催化反應的內擴散模數(shù)的大小可判別內擴散的影響程度，愈大，則粒內的濃度梯度就 _愈大_，反之，愈小，內外濃度愈近于_均一_。26.催化劑的失活可能是由于某些化學物質的中毒引起的，關于中毒的兩種極端情況是_均勻中毒_與_孔口中毒_。43.氣固催化反應的內擴散模數(shù)，其中L為特征長度，若顆粒為平片形則L=_C_。A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/3 59.解釋努森擴散和分子擴散分別在何種情況下占優(yōu)勢？ 多孔物質催化劑的粒內擴散較為復雜。當微孔孔徑較大時，分子擴散阻力是由于分子間的碰撞所致，這種擴散稱為分子擴散。當微孔孔徑小于分子的自由程0.1um時，分子與孔壁的碰撞機會超過了分子間的相互碰撞，而成為擴散阻力的主要因素，這種擴散稱為努森擴散。7.描述固定床反應器的數(shù)學模型，考慮了粒子與流體之間溫度與濃度的差別的模型稱之為_非均相模型_。8.描述固定床反應器的擬均相模型，根據(jù)流動模式與溫差的情況它又可分為平推流與有軸向返混的_一維_模型，和同時考慮徑向混合和徑向溫差的_二維_模型。21簡述固定床反應器的優(yōu)缺點？凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。（1）催化劑在床層不易磨損（2）床層內流體的流動接近于平推流，與返混式反應器相比，用較少的催化劑和較小的反應器容積來獲得較大的生產能力（3）固定床中的傳熱較差（4）催化劑的更換必須停產進行 22.簡述氣固相催化反應固定床反應器擬均相模型的特點？ 凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。擬均相模擬忽略了床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別。25.簡述氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點？ 凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。擬均相二維模型是忽略床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別，同時考慮流體在軸向和徑向上的溫度梯度和濃度梯度。名詞解釋（本題滿分30分）0、收率：以Y表示，其定義為Y=生成目的產物所消耗的關鍵組分的量（mol）/進入反應系統(tǒng)的關鍵組分的量（mol）1平行反應：一種反應物同時形成多種產物，稱為平行反應，如2、全混流反應器多態(tài)：根據(jù)不同的操作參數(shù)，QR與QC的交點可能有三個、兩個或一個，這種有多個交點的現(xiàn)象稱為反應器的多態(tài)。3宏觀反應動力學： 4返混：又稱逆向返混，不同年齡的質點之間的混合。是時間概念上的混合。5內擴散有效因子：=rp/rs=cat粒子的實際反應速率/cat內部的濃度和溫度與其外表面上的相等時的反應速率（s指外表面狀態(tài)下的情況）6、全混流模型：反應物料以穩(wěn)定流量流入反應器，在反應器中，剛進入的新鮮物料與存留在反應器中的物料瞬間達到完全混合。7、化學膨脹因子: A為組分A轉化1mol時，反應物系增加或減少的量，稱為化學膨脹因子，即A=(1/A)(A+M) (A+B)=i/A8,全混流反應器熱不穩(wěn)定性：如果某個短暫的擾動使反應器內的溫度產生微小的變化，當擾動消失后，如果反應溫度將繼續(xù)上升直到另一個平衡狀態(tài)為止，稱此反應器是不穩(wěn)定的，或五自衡能力。4、有如下平行反應 ,P為目的產物，各反應均為一級不可逆放熱反應，反應活化能依次為,為 j反應的指前因子，證明最佳溫度 （10分）2、某催化反應總反應為 反應機理為：a. b. c. (1) 分別推導a,c各為控制步驟時的均勻吸附動力學方程;(2) 寫出b為控制步驟時的均勻吸附動力學方程; （20分）3、用脈沖示蹤法在反應器入口輸入示蹤劑KMnO4，并同時測其出口物料中示蹤劑KMnO4的濃度隨時間的變化，測量數(shù)據(jù)如下：t（min）0481216202428323640KMnO4濃度（g/l）0261212105210.50試根據(jù)實驗數(shù)據(jù)確定反應器中的平均停留時間及Pe。 （10分）1、某自催化反應反應速率式