化學反應工程試題

1、化學反應工程試題、選擇題化學反應工程原理1、氣相反應C0 + 3HCH4 + H2。進料時無惰性氣體，CO與H2以1 : 2摩爾比進料,則A、-2B、-1C、1D、2K12、一級連串反應A -K2 P S在間歇式反應器中,則目的產物P的最大濃度膨脹因子CO =_a_。CP,max83、A、C K1 K2CAQ()K2K2k1CAQ(K2y2 12CAQ(Ki)KlK22、K2 K1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SP =CAQ1/2 2(K1K2)1nPnPQnPnPQnPnPQnP nPQ4、5、A、aq nA全混流反應器的容積效率A、 V QnAOB、 =0

2、對于單一反應組分的平行反應=1、Q時,該反應的反應級數(shù)C、n _b. QnRnRQP主)S（副）,其瞬間收率P隨CA增大而單調下降，6、全混流反應器、全混流串接平推流反應器A 。則最適合的反應器為A、平推流反應器C、多釜串聯(lián)全混流反應器 對于反應級數(shù)n > Q的不可逆等溫反應A、平推流反應器BC、循環(huán)操作的平推流反應器D,為降低反應器容積，應選用_、全混流反應器全混流串接平推流反應器7、一級不可逆液相反應 A= 2R , CAQ32.3QkmOI /m ,出口轉化率XA °7,每批操作時間t to2.Q6h,裝置的生產能力為5QQQQ kg產物R/無M R=60,則反應器的體積

3、V為3_C_m。A 19、 6B、 2Q 、2C、22、2D、23、48、在間歇反應器中進行等溫一級反應A B,rA0.01CAmol lS 當j Caq1mol l 時求反應至CA 001mo所需時間t=B秒。A、 4QQB、 460C、500D、5609、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 opt D_。In (K2/K1)ln(K /K2)A、K2 KlK2 Klln (K2K1)LKIK21K1K210、分批式操作的完全混合反應器非生產性時間t0不包括下列哪一項A、加料時間時間11、全混流反應器中有A、1B反應時間物料冷卻時間D 、清洗釜

4、所用B_穩(wěn)定的定常態(tài)操作點。C12、全混流反應器的容積效率小于1、0時,且隨著A的增大而減小,此時該反應的反應級數(shù)nD 。B、=0n_D_,微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉化率B、=1C14、軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件與邊界條件與A、示蹤劑的種類 B 、示蹤劑的輸入方式C15、對于氣-液相反應幾乎全部在液相中進行的極慢反應 裝置。A、填料塔A、 V 013、當反應級數(shù)A、 =0噴灑塔16、催化劑在使用過程中會逐漸失活，其失活速率式為率。> 1CD無關。管內的流動狀態(tài),為提高反應速率，應選用檢測位置C鼓泡塔攪拌釜dmkdCidt,當平行失活對反應物有強內擴散阻力時,d為C。A、

5、0B、=1C17、不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點就是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固定床反應器擬均相二維模型的特點就是A 。A、粒子與流體間有濃度差B、粒子與流體間無濃度差C、床層徑向有溫度梯度D、床層徑向有濃度梯度C_。、參數(shù)值不隨床高而變、參數(shù)值與氣泡大小有關19、下列哪一項不屬于流化床反應器按深度而分的第級模型的特點A、各參數(shù)均為恒值C、參數(shù)值與氣泡大小無關20、流化床反應器中的操作氣速U 0就是根據(jù)具體情況定的，一般取流化數(shù)UO Umf范圍內。A、0、1 0、41、521、全混

6、流反應器進行放熱反應時C1、5 1010 15,要使反應器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)，則必須滿足以下條件A.移熱速率 >放熱速率B. 移熱速率 <放熱速率C. 移熱速率隨溫度變化率 > 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、 氣固催化反應本征速率就是指排除_C_阻力后的反應速率。A.外擴散阻力B.內擴散C. 內外擴散D. 吸附與脫附23、 等溫液相反應A+B P r p=k CACb, 2A R r R=k2CA2P為目的產物,有下列四種方案可供選擇,從提高P的收率著眼適宜選用DA.間歇釜式反應器,A與B一次性加入；B.全混流反應器；

7、C. 半間歇釜式反應器,A 一次性加入,B連續(xù)滴加；D. 半間歇釜式反應器,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，經一段時間反應后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大 量存在，表明這就是一個_b_反應。A.慢速 B.可逆C.自催化D. 不可逆KiK225、 等溫恒容下進行各步均為一級不可逆串聯(lián)反應A ' PS若保持相同的轉化率Xa,調節(jié)反應溫度使k2k 1降低,則P的收率將_A_A、增大B.減小C.不變D.先增后減26、 在全混流反應器中，反應器的有效容積與進料流體的容積流速之比為A 。A 空時T B、反應時間t C 停留時間t D、 平均停留時間27、 階躍示

8、蹤法測定停留時間分布對應曲線為 _B_ 。A、E(t)曲線B、F(t)曲線 C l(t) 曲線 D y(t)曲線28、 氣固催化反應的內擴散模數(shù) ，其中L為特征長度，若顆粒為球形則L=_D_。A 厚度 /2B、RC R/2D R/329、 對于反應級數(shù)n> O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二、填空題1、 化學反應工程就是一門研究化學反應的工程問題的科學。2、 化學反應速率式為a KCCACb ,如用濃度表示的速率常數(shù)為Kc ,用壓力表示的速率常數(shù) kP ,則 KC=(RT) () KP

9、 O-P(主)A3、平行反應"S(副)均為一級不可逆反應，若E主>E副,選擇性SP與濃度 無關,僅就是溫度的函數(shù)。4、 對于反應級數(shù)n >O的反應，為降低反應器容積，應選用 平推流 反應器為宜。5、 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。6、 若流體就是分子尺度作為獨立運動單元來進行混合，這種流體稱為微觀流體_o7、 流體的混合程度常用調勻度S、流體的混合態(tài)來描述。8、 催化劑在使用過程中，可能因晶體結構變化、融合等導致表面積減少造成的物理 失活,也可能由于化學物質造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的化學_失活。9、 對于多孔性的催化劑，分子擴散很復雜，

10、當微孔孔徑在約0、Ium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 。10、絕熱床反應器由于沒有徑向床壁傳熱 有溫度與濃度的變化般可以當作平推流處理，只考慮流體流動方向上 ,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系為Teq TOPt亠上E2 EIEI,存在著使反應速率最大的最優(yōu)溫度TOPt與平衡溫度Teq ,二者的關部分在乳相中以起始流12、描述流化床的氣泡兩相模型，以Uo的氣速進入床層的氣體中化速度Umf通過,而其余部分UO Umf則全部以氣泡的形式通過。13、 描述流化床的數(shù)學模型，對于氣、乳兩相的流動模式一般認為_氣_相為平推流，而對_ 乳相則有種

11、種不同的流型。14、 多相反應過程就是指同時存在兩個或更多相態(tài)的反應系統(tǒng)所進行的反應過程。 三傳一反就是化學反應工程的基礎。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)學式來表達,簡稱_數(shù)學模型_ OK215、16、不論就是設計、 個參數(shù)間的關系17、級連串反應Ak1S在平推流反應器中，則目的產物P的最大濃度k2(k2 k1)In (k2k1)CP ,maxt optk2Ok2k1)nK0nK18、著眼反應組分19、一級連串反應K的轉化率的定義式為K1APnK 0 OA S在間歇式全混流反應器中，則目的產物 P的最大濃度k2(k2 k1)k1ln (k2k1)CP ,maxt OPt

12、k2Ok2k1)20、化學反應速率式為rA KCCACB ,如用濃度表示的速率常數(shù)為KC ,用壓力表示的速率常數(shù) KP ,則 KC = KP O21、 理想反應器就是指全混流反應器、平推流反應器。22、 具有良好攪拌裝置的釜式反應器按全混流 反應器處理,而管徑小，管子較長與流速較大 的管式反應器按平推流反應器處理。dQ dQG23、 全混流反應器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點的判據(jù)為QG Qr、, dT dT24、 平推流反應器的返混為0 o25、 一個可逆的均相化學反應，如果正、逆兩向反應級數(shù)為未知時，采用初始速率法_法來求 反應級數(shù)。26、 分批式完全混合反應器操作的優(yōu)化分析就是以平均生產速率最大、生

13、產經費最低_ 為目標進行優(yōu)化的。27、 軸向分散模型的數(shù)學期望值,方差。28、測定氣-液相反應速率的方法與均相反應時不同之點就是實驗時要排除氣相與液相中的擴散阻力使反應在動力學區(qū)域內進行。29、 在流化床中為了傳熱或控制氣-固相間的接觸，常在床內設置內部構件，但很少使用水平構件,它對顆粒與氣體的上下流動起一定的阻滯作用,從而導致床內產生明顯的 _溫度 _梯度與濃度_梯度。30、 對于固系統(tǒng)的流化床反應器的粗顆粒系統(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、 當前用于描述氣-液兩相流相間傳質的模型有兩大類：

14、一就是按穩(wěn)態(tài)擴散來處理的 _雙膜模型 _； 一就是按非穩(wěn)態(tài)擴散處理模型,如_溶質滲透模型_與 _表面更新模型_。32、 在建立數(shù)學模型時,根據(jù)基礎資料建立物料衡算式的一般式為_輸入量=輸出量+反應量+ 累積量_。33、活化能的大小直接反映了 _反應速率_對溫度的敏感程度。34、 生成主產物的反應稱為 _主反應_,其它的均為 _副反應_。35、 固定床中顆粒的體積相當直徑定義為具有相同體積VP的球粒子直徑，表達式dv=_（6Vp/ ） 1/3_。三、分析解答題1、簡述等溫恒容平推流反應器空時、反應時間、停留時間三者關系？空時就是反應器的有效容積與進料流體的容積流速之比。（分）反應時間就是反應物料

15、進入反應器后從實際發(fā)生反應的時刻起到反應達某一程度所需的反應時間。（分）停留時間就是指反應物進入反應器的時刻算起到離開反應器內共停留了多少時間。（分）由于平推流反應器內物料不發(fā)生返混，具有相同的停留時間且等于反應時間，恒容時的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曲線？階躍示蹤法就是對于定常態(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CAO的流體,（分）同時保持系統(tǒng)內流動模式不變 ，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）對應的曲線為F(t)F(t),CACAO。（分

16、）3、簡述均相反應及其動力學的研究內容？答:參與反應的各物質均處于同一個相內進行的化學反應稱為均相反應。均相反應動力學就是研究各種因素如溫度、催化劑、反應物組成與壓力等對反應速率、反應產物分布的 影響，并確定表達這些影響因素與反應速率之間定量關系的速率方程。4、對于可逆放熱反應如何選擇操作溫度？答: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）這就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;3）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。5、簡述氣-液反應的宏觀過程：A（g） + bB（

17、l） 產物（I） ?1）反應物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面，在界面上假定達到氣液相平衡；2）反應物氣相組分A從氣液相界面擴散入液相，并在液相內反應；3）液相內的反應產物向濃度 下降方向擴散，氣相產物則向界面擴散；4）氣相產物向氣相主體擴散。6、簡述固定床反應器的優(yōu)缺點？1）催化劑在床層內不易磨損；2）床層內流體的流動接近于平推流，與返混式反應器相比，用較少的催化劑與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。7、2rR k1CA,其活化能為EI ； rsk2CA,其活化能為E2,當EI >E2時如何選擇操作溫度可以提高產物的收率?IE

18、i/RTS rRk10eCSR"CA答：對于平行反應rSk20ekoek20E2-RTEICA,所以，當EI > E2時應盡可能提高反應溫度,方可提高R的選擇性,提高R勺收率8、簡述氣固流化床反應器氣泡兩相模型的特點？1）以Ub的氣速進入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流動速度 Unf通過,而其余部分以 （UO-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 全就是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）反應完全在乳相 中進行；5）氣泡與乳相間的交換量 C為穿流量q與擴散量之與。9、簡述雙膜理論？該模型設想在氣-液兩相流的相界面處存在著呈滯流狀