化學反應(yīng)工程試題

化學反應(yīng)工程原理一、選擇題1、氣相反應(yīng)進料時無惰性氣體，與以1∶2摩爾比進料，則膨脹因子=__A_。A.-2B.-1C.1D.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η=1.0時，該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n___B__。A.＜0B.=0C.≥0D.＞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.全混流串接平推流反應(yīng)器6、對于反應(yīng)級數(shù)n＞0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50000kg產(chǎn)物R/天，=60，則反應(yīng)器的體積V為_C_。A.19.6B.20.2C.22.2D.23.48、在間歇反應(yīng)器中進行等溫一級反應(yīng)A→B，，當時，求反應(yīng)至所需時間t=____B___秒。A.400B.460C.500D.5609、一級連串反應(yīng)A→P→S在全混流釜式反應(yīng)器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的最優(yōu)空時_____D__。A.B.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.1B.2C.3D.412、全混流反應(yīng)器的容積效率η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.＜0B.=0C.≥0D.＞013、當反應(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.=0B.=1C.＞1D.＜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，當平行失活對反應(yīng)物有強內(nèi)擴散阻力時，d為__C__。A.≈0B.=1C.→3D.≈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Ⅱ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.0.1～0.4B.1.5～10C.10～15D.0.4～1.521、全混流反應(yīng)器進行放熱反應(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CA．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擴散阻力_，使反應(yīng)在動力學區(qū)域內(nèi)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(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)擴散來處理的_雙膜模型_；一是按非穩(wěn)態(tài)擴散處理模型，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_。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直徑定義為具有相同體積Vp的球粒子直徑，表達式dv=__(6VP/π)1/3_。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)器的有效容積與進料流體的容積流速之比。（①分）反應(yīng)時間是反應(yīng)物料進入反應(yīng)器后從實際發(fā)生反應(yīng)的時刻起到反應(yīng)達某一程度所需的反應(yīng)時間。（①分）停留時間是指反應(yīng)物進入反應(yīng)器的時刻算起到離開反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時間。（①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，恒容時的空時等于體積流速之比，所以三者相等。（②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)，（①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，（①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。（①分）對應(yīng)的曲線為F（t），。（②分）3、簡述均相反應(yīng)及其動力學的研究內(nèi)容？答：參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個相內(nèi)進行的化學反應(yīng)稱為均相反應(yīng)。均相反應(yīng)動力學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）而溫度的進一步提高將導致正逆反應(yīng)速率相等而達到化學平衡。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，在界面上假定達到氣液相平衡；2）反應(yīng)物氣相組分A從氣液相界面擴散入液相，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散，氣相產(chǎn)物則向界面擴散；4）氣相產(chǎn)物向氣相主體擴散。6、簡述固定床反應(yīng)器的優(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)進行。7、對于反應(yīng)，，其活化能為；，其活化能為，當＞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＞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)完全在乳相中進行；5）氣泡與乳相間的交換量Q為穿流量q與擴散量之和。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)定的分子擴散過程來進行傳質(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到平衡。因此，把復雜的相間傳質(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行移動，不存在不同停留時間的物料的混合，所有的物料在器內(nèi)具有相同的停留時間。11、簡述氣固流化床反應(yīng)器鼓泡床模型的特點？答：假定床頂出氣組成