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煤炭氣化動(dòng)力學(xué)研究考核試卷考生姓名:答題日期:得分:判卷人:

本次考核旨在考察學(xué)生對(duì)煤炭氣化動(dòng)力學(xué)原理、影響因素及實(shí)驗(yàn)方法的理解和應(yīng)用能力,檢驗(yàn)學(xué)生能否運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

一、單項(xiàng)選擇題(本題共30小題,每小題0.5分,共15分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)

1.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種氣體是主要的還原劑?()

A.H2

B.CO

C.CO2

D.CH4

2.煤炭氣化反應(yīng)速率的主要影響因素是()。

A.煤炭的粒度

B.反應(yīng)溫度

C.反應(yīng)壓力

D.反應(yīng)時(shí)間

3.煤炭氣化反應(yīng)中,下列哪種現(xiàn)象稱(chēng)為“干餾”?()

A.煤炭在高溫下分解

B.煤炭在常壓下氧化

C.煤炭在常壓下水蒸氣作用下的反應(yīng)

D.煤炭在高壓下分解

4.煤炭氣化過(guò)程中,反應(yīng)速率方程的一般形式為()。

A.r=k[A]2[B]

B.r=k[A][B]

C.r=k[A]2[B]2

D.r=k[A][B][C]

5.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)級(jí)數(shù)等于()。

A.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)和

B.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之積

C.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之和

D.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之差

6.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種氣體對(duì)反應(yīng)速率有促進(jìn)作用?()

A.N2

B.H2O

C.CO

D.O2

7.煤炭氣化反應(yīng)的活化能是指()。

A.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系

B.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量

C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最大能量

D.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的平均能量

8.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種因素不會(huì)影響反應(yīng)速率?()

A.反應(yīng)溫度

B.煤炭粒度

C.反應(yīng)壓力

D.煤炭的化學(xué)成分

9.煤炭氣化反應(yīng)的表觀活化能是指()。

A.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系

B.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量

C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最大能量

D.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的平均能量

10.煤炭氣化反應(yīng)中,下列哪種現(xiàn)象稱(chēng)為“焦油”的形成?()

A.煤炭在高溫下分解

B.煤炭在常壓下氧化

C.煤炭在常壓下水蒸氣作用下的反應(yīng)

D.煤炭在高壓下分解

11.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,一級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)k的單位是()。

A.時(shí)間?1

B.時(shí)間?2

C.濃度?1

D.濃度?2

12.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)k的單位是()。

A.時(shí)間?1

B.時(shí)間?2

C.濃度?1

D.濃度?2

13.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種氣體是主要的水煤氣成分?()

A.CO

B.H2

C.CO2

D.N2

14.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)級(jí)數(shù)是指()。

A.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)和

B.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之積

C.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之和

D.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之差

15.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種因素不會(huì)影響反應(yīng)的平衡?()

A.反應(yīng)溫度

B.反應(yīng)壓力

C.反應(yīng)物濃度

D.反應(yīng)時(shí)間

16.煤炭氣化反應(yīng)的平衡常數(shù)K是指()。

A.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系

B.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量

C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最大能量

D.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的平均能量

17.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種現(xiàn)象稱(chēng)為“氣化”?()

A.煤炭在高溫下分解

B.煤炭在常壓下氧化

C.煤炭在常壓下水蒸氣作用下的反應(yīng)

D.煤炭在高壓下分解

18.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)速率常數(shù)k與溫度的關(guān)系可以用阿倫尼烏斯公式表示,其中Ea表示()。

A.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系

B.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量

C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最大能量

D.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的平均能量

19.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種因素不會(huì)影響反應(yīng)的平衡常數(shù)?()

A.反應(yīng)溫度

B.反應(yīng)壓力

C.反應(yīng)物濃度

D.反應(yīng)時(shí)間

20.煤炭氣化反應(yīng)的平衡常數(shù)K與反應(yīng)溫度的關(guān)系可以用范特霍夫方程表示,其中ΔH表示()。

A.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系

B.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量

C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最大能量

D.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的平均能量

21.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種氣體是主要的一氧化碳生成物?()

A.H2

B.CO

C.CO2

D.N2

22.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)級(jí)數(shù)是指()。

A.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)和

B.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之積

C.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之和

D.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之差

23.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種因素不會(huì)影響反應(yīng)速率?()

A.反應(yīng)溫度

B.煤炭粒度

C.反應(yīng)壓力

D.煤炭的化學(xué)成分

24.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,一級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)k的單位是()。

A.時(shí)間?1

B.時(shí)間?2

C.濃度?1

D.濃度?2

25.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)k的單位是()。

A.時(shí)間?1

B.時(shí)間?2

C.濃度?1

D.濃度?2

26.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種氣體是主要的水煤氣成分?()

A.CO

B.H2

C.CO2

D.N2

27.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)級(jí)數(shù)是指()。

A.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)和

B.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之積

C.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之和

D.反應(yīng)速率方程中反應(yīng)物濃度的指數(shù)之差

28.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種因素不會(huì)影響反應(yīng)的平衡?()

A.反應(yīng)溫度

B.反應(yīng)壓力

C.反應(yīng)物濃度

D.反應(yīng)時(shí)間

29.煤炭氣化反應(yīng)的平衡常數(shù)K是指()。

A.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系

B.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量

C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最大能量

D.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的平均能量

30.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種現(xiàn)象稱(chēng)為“焦油”的形成?()

A.煤炭在高溫下分解

B.煤炭在常壓下氧化

C.煤炭在常壓下水蒸氣作用下的反應(yīng)

D.煤炭在高壓下分解

二、多選題(本題共20小題,每小題1分,共20分,在每小題給出的選項(xiàng)中,至少有一項(xiàng)是符合題目要求的)

1.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪些因素會(huì)影響反應(yīng)速率?()

A.煤炭粒度

B.反應(yīng)溫度

C.反應(yīng)壓力

D.反應(yīng)物濃度

2.煤炭氣化反應(yīng)的主要產(chǎn)物包括哪些?()

A.CO

B.H2

C.CH4

D.N2

3.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,下列哪些是反應(yīng)級(jí)數(shù)的影響因素?()

A.反應(yīng)物濃度

B.反應(yīng)時(shí)間

C.反應(yīng)溫度

D.反應(yīng)壓力

4.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪些因素會(huì)影響反應(yīng)的平衡?()

A.反應(yīng)溫度

B.反應(yīng)壓力

C.反應(yīng)物濃度

D.反應(yīng)時(shí)間

5.煤炭氣化反應(yīng)中,下列哪些現(xiàn)象是氣化反應(yīng)的標(biāo)志?()

A.煤炭分解

B.氣體生成

C.焦油形成

D.固體產(chǎn)物減少

6.煤炭氣化反應(yīng)的活化能對(duì)反應(yīng)速率的影響表現(xiàn)在哪些方面?()

A.提高反應(yīng)速率

B.降低反應(yīng)速率

C.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間

D.縮短反應(yīng)時(shí)間

7.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪些因素會(huì)影響反應(yīng)的平衡常數(shù)?()

A.反應(yīng)溫度

B.反應(yīng)壓力

C.反應(yīng)物濃度

D.反應(yīng)時(shí)間

8.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,下列哪些是影響反應(yīng)速率常數(shù)的因素?()

A.反應(yīng)物濃度

B.反應(yīng)溫度

C.反應(yīng)壓力

D.反應(yīng)時(shí)間

9.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪些現(xiàn)象是氣化反應(yīng)的副產(chǎn)物?()

A.CO

B.H2

C.焦油

D.固體產(chǎn)物

10.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中,常用的實(shí)驗(yàn)方法包括哪些?()

A.重量分析法

B.氣相色譜法

C.體積分析法

D.紅外光譜法

11.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,下列哪些是反應(yīng)級(jí)數(shù)的影響因素?()

A.反應(yīng)物濃度

B.反應(yīng)時(shí)間

C.反應(yīng)溫度

D.反應(yīng)壓力

12.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪些因素會(huì)影響反應(yīng)的平衡?()

A.反應(yīng)溫度

B.反應(yīng)壓力

C.反應(yīng)物濃度

D.反應(yīng)時(shí)間

13.煤炭氣化反應(yīng)中,下列哪些現(xiàn)象是氣化反應(yīng)的標(biāo)志?()

A.煤炭分解

B.氣體生成

C.焦油形成

D.固體產(chǎn)物減少

14.煤炭氣化反應(yīng)的活化能對(duì)反應(yīng)速率的影響表現(xiàn)在哪些方面?()

A.提高反應(yīng)速率

B.降低反應(yīng)速率

C.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間

D.縮短反應(yīng)時(shí)間

15.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪些因素會(huì)影響反應(yīng)的平衡常數(shù)?()

A.反應(yīng)溫度

B.反應(yīng)壓力

C.反應(yīng)物濃度

D.反應(yīng)時(shí)間

16.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,下列哪些是影響反應(yīng)速率常數(shù)的因素?()

A.反應(yīng)物濃度

B.反應(yīng)溫度

C.反應(yīng)壓力

D.反應(yīng)時(shí)間

17.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪些現(xiàn)象是氣化反應(yīng)的副產(chǎn)物?()

A.CO

B.H2

C.焦油

D.固體產(chǎn)物

18.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中,常用的實(shí)驗(yàn)方法包括哪些?()

A.重量分析法

B.氣相色譜法

C.體積分析法

D.紅外光譜法

19.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,下列哪些是反應(yīng)級(jí)數(shù)的影響因素?()

A.反應(yīng)物濃度

B.反應(yīng)時(shí)間

C.反應(yīng)溫度

D.反應(yīng)壓力

20.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪些因素會(huì)影響反應(yīng)的平衡?()

A.反應(yīng)溫度

B.反應(yīng)壓力

C.反應(yīng)物濃度

D.反應(yīng)時(shí)間

三、填空題(本題共25小題,每小題1分,共25分,請(qǐng)將正確答案填到題目空白處)

1.煤炭氣化是一種將煤炭轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____的過(guò)程。

2.煤炭氣化反應(yīng)速率的主要影響因素包括______、______和______。

3.煤炭氣化過(guò)程中,干餾現(xiàn)象是指______。

4.煤炭氣化反應(yīng)的活化能是指______。

5.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,一級(jí)反應(yīng)的速率方程為_(kāi)_____。

6.煤炭氣化反應(yīng)的平衡常數(shù)K表示______。

7.煤炭氣化過(guò)程中,氣化反應(yīng)的標(biāo)志是______。

8.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中,常用的實(shí)驗(yàn)方法有______、______和______。

9.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)級(jí)數(shù)等于______。

10.煤炭氣化反應(yīng)的表觀活化能是指______。

11.煤炭氣化過(guò)程中,焦油的形成是指______。

12.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,速率常數(shù)k的單位是______。

13.煤炭氣化反應(yīng)的平衡常數(shù)K與反應(yīng)溫度的關(guān)系可以用______方程表示。

14.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種氣體是主要的水煤氣成分?______。

15.煤炭氣化反應(yīng)的活化能對(duì)反應(yīng)速率的影響可以用______公式表示。

16.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種因素不會(huì)影響反應(yīng)的平衡?______。

17.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,二級(jí)反應(yīng)的速率方程為_(kāi)_____。

18.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種現(xiàn)象稱(chēng)為“氣化”?______。

19.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中,常用的實(shí)驗(yàn)方法有______、______和______。

20.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)速率常數(shù)k與溫度的關(guān)系可以用______公式表示。

21.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種氣體對(duì)反應(yīng)速率有促進(jìn)作用?______。

22.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)速率常數(shù)k的單位是______。

23.煤炭氣化過(guò)程中,下列哪種氣體是主要的一氧化碳生成物?______。

24.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)級(jí)數(shù)是指______。

25.煤炭氣化反應(yīng)的平衡常數(shù)K是指______。

四、判斷題(本題共20小題,每題0.5分,共10分,正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫(huà)√,錯(cuò)誤的畫(huà)×)

1.煤炭氣化反應(yīng)速率只受反應(yīng)溫度的影響。()

2.煤炭氣化過(guò)程中,干餾現(xiàn)象是指煤炭在無(wú)氧條件下分解。()

3.煤炭氣化反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)速率越快。()

4.煤炭氣化反應(yīng)的平衡常數(shù)K是一個(gè)固定值,不受溫度影響。()

5.煤炭氣化過(guò)程中,氣化反應(yīng)的標(biāo)志是固體產(chǎn)物減少。()

6.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中,重量分析法是最常用的實(shí)驗(yàn)方法之一。()

7.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)級(jí)數(shù)等于反應(yīng)物濃度的指數(shù)和。()

8.煤炭氣化過(guò)程中,焦油的形成是氣化反應(yīng)的主要產(chǎn)物之一。()

9.煤炭氣化反應(yīng)的活化能對(duì)反應(yīng)速率的影響可以用阿倫尼烏斯公式表示。()

10.煤炭氣化過(guò)程中,反應(yīng)壓力越高,反應(yīng)速率越快。()

11.煤炭氣化反應(yīng)的平衡常數(shù)K與反應(yīng)溫度無(wú)關(guān)。()

12.煤炭氣化過(guò)程中,水煤氣是主要的一氧化碳生成物。()

13.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,速率常數(shù)k的單位是時(shí)間?1。()

14.煤炭氣化過(guò)程中,提高反應(yīng)溫度會(huì)降低反應(yīng)的活化能。()

15.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中,氣相色譜法可以用來(lái)分析水煤氣成分。()

16.煤炭氣化過(guò)程中,增加反應(yīng)物濃度會(huì)提高反應(yīng)的平衡常數(shù)。()

17.煤炭氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程中,反應(yīng)級(jí)數(shù)是指反應(yīng)物濃度的指數(shù)之積。()

18.煤炭氣化過(guò)程中,焦油的形成是由于煤炭的分解。()

19.煤炭氣化反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)速率越慢。()

20.煤炭氣化過(guò)程中,反應(yīng)壓力越高,反應(yīng)的平衡常數(shù)越大。()

五、主觀題(本題共4小題,每題5分,共20分)

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述煤炭氣化動(dòng)力學(xué)研究的意義及其在煤炭工業(yè)中的應(yīng)用。

2.結(jié)合阿倫尼烏斯公式,解釋溫度對(duì)煤炭氣化反應(yīng)速率的影響。

3.請(qǐng)列舉三種影響煤炭氣化反應(yīng)速率的因素,并簡(jiǎn)要分析其作用機(jī)制。

4.在進(jìn)行煤炭氣化動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程及其參數(shù)?請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理方法。

六、案例題(本題共2小題,每題5分,共10分)

1.案例題:

某煤炭氣化廠采用固定床氣化爐進(jìn)行煤炭氣化生產(chǎn),已知?dú)饣癄t的操作條件如下:反應(yīng)溫度為800°C,壓力為0.5MPa,原料煤的粒度為0.5-1mm。在實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)改變?cè)厦旱牧6?,分別測(cè)得不同粒度下的反應(yīng)速率。請(qǐng)根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算該煤炭氣化反應(yīng)的表觀活化能Ea和反應(yīng)級(jí)數(shù)n。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

|原料煤粒度(mm)|反應(yīng)速率(r)(mol/g·s)|

|-----------------|------------------------|

|0.5|0.012|

|1.0|0.008|

|1.5|0.006|

2.案例題:

一家煤炭氣化企業(yè)正在考慮提高氣化反應(yīng)的效率,現(xiàn)有以下兩種改進(jìn)方案:

方案一:提高反應(yīng)溫度至900°C,保持其他操作條件不變。

方案二:將原料煤的粒度由原來(lái)的0.5mm減小至0.25mm,保持其他操作條件不變。

請(qǐng)分析這兩種方案對(duì)氣化反應(yīng)速率和產(chǎn)物的可能影響,并說(shuō)明為什么選擇其中一個(gè)方案可能更有利于提高氣化效率。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.B

3.A

4.B

5.A

6.C

7.B

8.D

9.A

10.B

11.A

12.A

13.B

14.A

15.C

16.D

17.C

18.B

19.A

20.C

21.B

22.A

23.B

24.A

25.D

二、多選題

1.A,B,C,D

2.A,B,C

3.A,C

4.A,B,C

5.A,B,D

6.A,B

7.A,B,C

8.A,B,C

9.A,B,C

10.B,C,D

11.A,C

12.A,B,C

13.A,B,D

14.A,B

15.A,B,C

16.A,B,C,D

17.A,B,C

18.A,B,C

19.A,B,C

20.A,B,C,D

三、填空題

1.水煤氣

2.反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)物濃度

3.煤炭在無(wú)氧條件下分解

4.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量

5.r=k[A]

6.反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量

7.固體產(chǎn)物

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