化學(xué)反應(yīng)工程試題

1、化學(xué)反應(yīng)工程原理一、選擇題1、氣相反應(yīng)進(jìn)料時無惰性氣體，與以12摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子=_A_。A. -2 B. -1 C. 1 D. 22、一級連串反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_A_。A. B. C. D. 3、串聯(lián)反應(yīng)A P（目的）R + S，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性=_C_。A. B. C. D. 4、全混流反應(yīng)器的容積效率=1.0時，該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n_B_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 05、對于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng)，其瞬間收率隨增大而單調(diào)下降，則最適合的反應(yīng)器為_B_。A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器 D. 全混流串接平

2、推流反應(yīng)器6、對于反應(yīng)級數(shù)n0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_A_。A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器7、一級不可逆液相反應(yīng)， 出口轉(zhuǎn)化率，每批操作時間，裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天，=60，則反應(yīng)器的體積V為_C_。A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.48、在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級反應(yīng)A B，當(dāng)時，求反應(yīng)至所需時間t=_B_秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 5609、一級連串反應(yīng)A P S在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的最優(yōu)空時_D_。A. B

3、. C. D. 10、分批式操作的完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時間不包括下列哪一項_B_。A. 加料時間 B. 反應(yīng)時間 C. 物料冷卻時間 D. 清洗釜所用時間11、全混流反應(yīng)器中有_B_個穩(wěn)定的定常態(tài)操作點。A. 1 B. 2 C. 3 D. 412、全混流反應(yīng)器的容積效率小于1.0時，且隨著的增大而減小，此時該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n _ D_ 。A. 0 B. =0 C. 0 D. 013、當(dāng)反應(yīng)級數(shù)n_D_時，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。A. =0 B. =1 C. 1 D. 114、軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與_C_無關(guān)。A. 示蹤劑的種類 B. 示蹤劑的輸入方式

4、C. 管內(nèi)的流動狀態(tài) D. 檢測位置15、對于氣-液相反應(yīng)幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率，應(yīng)選用_C_裝置。A. 填料塔 B. 噴灑塔 C. 鼓泡塔 D. 攪拌釜16、催化劑在使用過程中會逐漸失活，其失活速率式為，當(dāng)平行失活對反應(yīng)物有強內(nèi)擴(kuò)散阻力時，d為_C_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 117、不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點是_A_。A. 粒子與流體間有溫度差 B. 粒子與流體間無溫度差C. 床層徑向有溫度梯度 D. 床層軸向有溫度梯度18、屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點是_A_。A. 粒子與流體間有濃度差B. 粒子與流體間

5、無濃度差C. 床層徑向有溫度梯度D. 床層徑向有濃度梯度19、下列哪一項不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第級模型的特點_C_。A. 各參數(shù)均為恒值 B. 參數(shù)值不隨床高而變C. 參數(shù)值與氣泡大小無關(guān) D. 參數(shù)值與氣泡大小有關(guān)20、流化床反應(yīng)器中的操作氣速是根據(jù)具體情況定的，一般取流化數(shù)在_B_范圍內(nèi)。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.521、全混流反應(yīng)器進(jìn)行放熱反應(yīng)時，要使反應(yīng)器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)，則必須滿足以下條件 C A移熱速率放熱速率 B移熱速率放熱速率隨溫度的變化率D移熱速率隨溫度變化率放熱速率隨溫度的變化率22、氣固催化反應(yīng)本征速率是指排除 C 阻

6、力后的反應(yīng)速率。A外擴(kuò)散阻力 B內(nèi)擴(kuò)散 C內(nèi)外擴(kuò)散 D吸附和脫附23、等溫液相反應(yīng) A+BP rp=klCACB， 2AR rR=k2CA2P為目的產(chǎn)物，有下列四種方案可供選擇，從提高P的收率著眼適宜選用 D A 間歇釜式反應(yīng)器，A和B一次性加入； B全混流反應(yīng)器；C半間歇釜式反應(yīng)器，A一次性加入，B連續(xù)滴加；D半間歇釜式反應(yīng)器，B一次性加入，A連續(xù)滴加。24、乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時間反應(yīng)后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表明這是一個 B 反應(yīng)。A慢速 B可逆 C自催化 D不可逆25、等溫恒容下進(jìn)行各步均為一級不可逆串聯(lián)反應(yīng) 若保持相同的轉(zhuǎn)化率xA，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度使k2/

7、k1降低，則P的收率將 A A.增大 B減小 C不變 D先增后減26、在全混流反應(yīng)器中，反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比為_A_。A. 空時B.反應(yīng)時間t C. 停留時間t D. 平均停留時間 27、階躍示蹤法測定停留時間分布 對應(yīng)曲線為_B_。A. E（t）曲線B. F（t）曲線C. I（t）曲線 D.y（t）曲線28、氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù) ，其中L為特征長度，若顆粒為球形則L=_D_。A. 厚度/2B. RC. R/2D. R/329、對于反應(yīng)級數(shù)n0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_A_。A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混

8、流串接平推流反應(yīng)器二、填空題1、化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究 化學(xué)反應(yīng)的工程問題 的科學(xué)。2、化學(xué)反應(yīng)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)，則=。3、平行反應(yīng)均為一級不可逆反應(yīng)，若，選擇性Sp與 濃度 無關(guān)，僅是 溫度 的函數(shù)。 4、對于反應(yīng)級數(shù)n0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用 平推流 反應(yīng)器為宜。5、對于恒容的平推流管式反應(yīng)器 平均停留時間、反應(yīng)時間、空時 一致。6、若流體是分子尺度作為獨立運動單元來進(jìn)行混合，這種流體稱為_微觀流體_。7、流體的混合程度常用 調(diào)勻度S 、 流體的混合態(tài) 來描述。8、催化劑在使用過程中，可能因晶體結(jié)構(gòu)變化、融合等導(dǎo)致表面積減少造成的_物理 失

9、活，也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的_化學(xué)_失活。9、對于多孔性的催化劑，分子擴(kuò)散很復(fù)雜，當(dāng)微孔孔徑在約_0.1um _時，分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素，這種擴(kuò)散稱為 努森擴(kuò)散 。10、絕熱床反應(yīng)器由于沒有徑向床壁傳熱，一般可以當(dāng)作平推流處理，只考慮流體流動方向上有溫度和濃度的變化，因此一般可用擬均相一維模型來計算。11、對于可逆的放熱反應(yīng)，存在著使反應(yīng)速率最大的最優(yōu)溫度和平衡溫度，二者的關(guān)系為_。12、描述流化床的氣泡兩相模型，以的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流化速度通過，而其余部分則全部以氣泡的形式通過。13、描述流化床的數(shù)學(xué)模型，對于氣、乳兩相的流

10、動模式一般認(rèn)為_氣_相為平推流，而對_乳_相則有種種不同的流型。14、多相反應(yīng)過程是指同時存在 兩個或更多 相態(tài)的反應(yīng)系統(tǒng)所進(jìn)行的反應(yīng)過程。15、 三傳一反 是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。16、不論是設(shè)計、放大或控制，都需要對研究對象作出定量的描述，也就要用數(shù)學(xué)式來表達(dá)個參數(shù)間的關(guān)系，簡稱_數(shù)學(xué)模型_。17、一級連串反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。、）18、著眼反應(yīng)組分K的轉(zhuǎn)化率的定義式為_。19、一級連串反應(yīng)在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。、）20、化學(xué)反應(yīng)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)，則=_。21、理想反應(yīng)器是指 全混流反應(yīng)器、

11、平推流反應(yīng)器 。22、具有良好攪拌裝置的釜式反應(yīng)器按 全混流 反應(yīng)器處理，而管徑小，管子較長和流速較大的管式反應(yīng)器按 平推流 反應(yīng)器處理。23、全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點的判據(jù)為 、 , 24、平推流反應(yīng)器的返混為_0_。25、一個可逆的均相化學(xué)反應(yīng)，如果正、逆兩向反應(yīng)級數(shù)為未知時，采用_初始速率法_法來求反應(yīng)級數(shù)。26、分批式完全混合反應(yīng)器操作的優(yōu)化分析是以_平均生產(chǎn)速率 最大_、_生產(chǎn)經(jīng)費最低_為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的。27、軸向分散模型的數(shù)學(xué)期望值 _ _，方差 _ _。28、測定氣-液相反應(yīng)速率的方法與均相反應(yīng)時不同之點是實驗時要排除氣相和液相中的_擴(kuò)散阻力_，使反應(yīng)在動力學(xué)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。2

12、9、在流化床中為了傳熱或控制氣-固相間的接觸，常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件，但很少使用水平構(gòu)件，它對顆粒和氣體的上下流動起一定的阻滯作用，從而導(dǎo)致床內(nèi)產(chǎn)生明顯的_溫度_梯度和_濃度_梯度。30、對于氣-固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器的粗顆粒系統(tǒng)，氣速超過起始流化速度后，就出現(xiàn)氣泡，氣速愈高，氣泡的聚并及造成的擾動亦愈劇烈，使床層波動頻繁，這種流化床稱為_聚式流化床_。31、當(dāng)前用于描述氣-液兩相流相間傳質(zhì)的模型有兩大類：一是按穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散來處理的_雙膜模型_；一是按非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散處理模型，如_溶質(zhì)滲透模型_和_表面更新模型_。32、在建立數(shù)學(xué)模型時，根據(jù)基礎(chǔ)資料建立物料衡算式的一般式為_輸入量=輸出量+反應(yīng)量+ 累積量

13、_。33、活化能的大小直接反映了_反應(yīng)速率_對溫度的敏感程度。34、生成主產(chǎn)物的反應(yīng)稱為_主反應(yīng)_，其它的均為_副反應(yīng)_。35、固定床中顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為具有相同體積Vp的球粒子直徑，表達(dá)式dv=_(6VP/)1/3_。3、 分析解答題1、簡述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時、反應(yīng)時間、停留時間三者關(guān)系？空時是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比。（分）反應(yīng)時間是反應(yīng)物料進(jìn)入反應(yīng)器后從實際發(fā)生反應(yīng)的時刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需的反應(yīng)時間。（分）停留時間是指反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器的時刻算起到離開反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時間。（分）由于平推流反應(yīng)器內(nèi)物料不發(fā)生返混，具有相同的停留時間且等于反應(yīng)時間，恒容時的

14、空時等于體積流速之比，所以三者相等。（分）2、簡述階躍示蹤法測停留時間分布的實驗方法及其對應(yīng)曲線？階躍示蹤法是對于定常態(tài)的連續(xù)流動系統(tǒng)，（分）在某瞬間t=0將流入系統(tǒng)的流體切換為含有示蹤劑A且濃度為的流體，（分）同時保持系統(tǒng)內(nèi)流動模式不變，并在切換的同時，在出口處測出出口流體中示蹤劑A的濃度隨時間的變化。（分）對應(yīng)的曲線為F（t），。（分）3、簡述均相反應(yīng)及其動力學(xué)的研究內(nèi)容？答：參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個相內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為均相反應(yīng)。均相反應(yīng)動力學(xué)是研究各種因素如溫度、催化劑、反應(yīng)物組成和壓力等對反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響，并確定表達(dá)這些影響因素與反應(yīng)速率之間定量關(guān)系的速率方程。4、對

15、于可逆放熱反應(yīng)如何選擇操作溫度？答：1）對于放熱反應(yīng)，要使反應(yīng)速率盡可能保持最大，必須隨轉(zhuǎn)化率的提高，按最優(yōu)溫度曲線相應(yīng)降低溫度； 2）這是由于可逆放熱反應(yīng)，由于逆反應(yīng)速率也隨反應(yīng)溫度的提高而提高，凈反應(yīng)速率出現(xiàn)一極大值；3）而溫度的進(jìn)一步提高將導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率相等而達(dá)到化學(xué)平衡。5、簡述氣-液反應(yīng)的宏觀過程：A（g） + bB（l） 產(chǎn)物（l）？1）反應(yīng)物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面，在界面上假定達(dá)到氣液相平衡； 2）反應(yīng)物氣相組分A從氣液相界面擴(kuò)散入液相，并在液相內(nèi)反應(yīng)； 3）液相內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物向濃度下降方向擴(kuò)散，氣相產(chǎn)物則向界面擴(kuò)散； 4）氣相產(chǎn)物向氣相主體擴(kuò)散。6、簡述固定床反應(yīng)器

16、的優(yōu)缺點？1）催化劑在床層內(nèi)不易磨損； 2）床層內(nèi)流體的流動接近于平推流，與返混式反應(yīng)器相比，用較少的催化劑和較小的反應(yīng)器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力； 3）固定床中的傳熱較差； 4）催化劑的更換必須停產(chǎn)進(jìn)行。7、對于反應(yīng)，其活化能為；，其活化能為，當(dāng) 時如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率？答：對于平行反應(yīng)，所以，當(dāng)時應(yīng)盡可能提高反應(yīng)溫度，方可提高R的選擇性，提高R的收率8、簡述氣固流化床反應(yīng)器氣泡兩相模型的特點？1）以U0的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流動速度Umf通過，而其余部分以（U0-Umf）則全部以氣泡的形式通過； 2）床層從流化前的高度Lmf增高到流化時的高度Lf，完全是

17、由于氣泡的體積所造成； 3）氣泡相為向上的平推流，大小均一； 4）反應(yīng)完全在乳相中進(jìn)行； 5）氣泡與乳相間的交換量Q為穿流量q與擴(kuò)散量之和。9、簡述雙膜理論？該模型設(shè)想在氣-液兩相流的相界面處存在著呈滯流狀態(tài)的氣膜和液膜，而把氣液兩相阻力集中在這兩個流體膜內(nèi)，而假定氣相主體和液相主體內(nèi)組成均一，不存在傳質(zhì)阻力。組分是通過在氣膜和液膜內(nèi)的穩(wěn)定的分子擴(kuò)散過程來進(jìn)行傳質(zhì)的，通過氣膜傳遞到相界面的溶質(zhì)組分瞬間的溶于液體且達(dá)到平衡。因此，把復(fù)雜的相間傳質(zhì)過程模擬成串聯(lián)的穩(wěn)定的雙膜分子擴(kuò)散過程的疊加，相間傳質(zhì)總阻力等于傳質(zhì)阻力的加和。10、簡述理想反應(yīng)器的種類？通常所指的理想反應(yīng)器有兩類：理想混合（完全混合）反應(yīng)器和平推流（活塞流或擠出流）反應(yīng)器。所謂完全混合流反應(yīng)器是指器內(nèi)的反應(yīng)流體瞬間達(dá)到完全混合，器內(nèi)物料與反應(yīng)器出口物料具有相同的溫度和濃度。所謂平推流反應(yīng)器是指器內(nèi)反應(yīng)物料以相同的流速和一致的方向進(jìn)行移動，不存在不同停留時間的物料的混合，