化學(xué)反應(yīng)工程綜合復(fù)習(xí)資料(有答案).doc

精品文檔化學(xué)反應(yīng)工程綜合復(fù)習(xí)資料（模擬題）一、填空題：1. 所謂“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的基礎(chǔ)，其中“三傳”是指 、 和 ，“一反”是指 。2. 各種操作因素對于復(fù)雜反應(yīng)的影響雖然各不相同，但通常溫度升高有利于活化能 的反應(yīng)的選擇性，反應(yīng)物濃度升高有利于反應(yīng)級數(shù) 的反應(yīng)的選擇性。3. 測定非理想流動的停留時間分布函數(shù)時，兩種最常見的示蹤物輸入方法為 和 。4. 在均相反應(yīng)動力學(xué)中，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取化學(xué)反應(yīng)速度方程式的兩種最主要的方法為 和 。5. 多級混合模型的唯一模型參數(shù)為 ，軸向擴(kuò)散模型的唯一模型參數(shù)為 。6. 工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質(zhì)是 、 和 。7. 平推流反應(yīng)器的E函數(shù)表達(dá)式為 ，其無因次方差= ，而全混流反應(yīng)器的無因次方差 。8. 某反應(yīng)速率常數(shù)的單位為m3/(mol.hr)，該反應(yīng)為 級反應(yīng)。9. 對于反應(yīng)，各物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系為：(-rA):(-rB):rR 。10. 平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器中 更適合于目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物的串聯(lián)反應(yīng)。11. 某反應(yīng)的計量方程為，則其反應(yīng)速率表達(dá)式 。12. 物質(zhì)A按一級不可逆反應(yīng)在一間歇反應(yīng)器中分解，在67時轉(zhuǎn)化50需要30min, 而在80時達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需20秒，該反應(yīng)的活化能為 。13. 反應(yīng)級數(shù) （可能/不可能）大于3。14. 對于單一反應(yīng)，在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下，選擇反應(yīng)器時主要考慮 ；而對于復(fù)合反應(yīng)，選擇反應(yīng)器時主要考慮的則是 ；15. 完全混合反應(yīng)器（全混流反應(yīng)器）內(nèi)物料的溫度和濃度 ，并且 （大于/小于/等于）反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。16. 下圖是某連串反應(yīng)在各轉(zhuǎn)化率下的產(chǎn)物濃度分布曲線，那么當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)70%時，中間產(chǎn)物R的化學(xué)反應(yīng)工程定義總收率為 ，按煉廠或化工廠慣用的收率和選擇性的定義，在該轉(zhuǎn)化率條件下的收率是 ，選擇性是 。二、多項(xiàng)選擇題：1. 關(guān)于理想的間歇式反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器，下列描述正確的是 A. 三者同為理想反應(yīng)器，但理想的內(nèi)涵是不同的；B. 理想的間歇式反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是一樣的，都是反應(yīng)器內(nèi)溫度和組成處處相同；C. 理想的間歇式反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是不一樣的，雖然都是反應(yīng)器內(nèi)溫度和組成處處相同，但前者隨著時間的變化溫 度和組成可能都發(fā)生變化，而后者則不隨時間變化；D. 平推流和全混流反應(yīng)器都是連續(xù)流動式反應(yīng)器，前者的返混為零，后者為無窮大2. 關(guān)于積分法和微分法，認(rèn)識正確的是 A. 積分法和微分法是兩種求取動力學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)處理方法，前者對數(shù)據(jù)的精度要求比后者低；B. 積分法不能處理動力學(xué)較為復(fù)雜的（反應(yīng)物和產(chǎn)物不止一種、正反應(yīng)和逆反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)不同）可逆反應(yīng)；C. 積分法得到的動力學(xué)參數(shù)比微分法可靠3. 對于一級恒容和一級變?nèi)莶豢赡娣磻?yīng)，下面敘述正確的是 A. 在同一平推流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；B. 在同一全混流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；C. 在同一間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；D. 在同一平推流反應(yīng)器或間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的。4. 對于瞬時收率和總收率，下列正確的判斷是 A. 對于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等；B. 對于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等；C. 對于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系；D. 對于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系；5. 氣相變?nèi)莘磻?yīng)，原料中混入了一定量的惰性氣體（惰性氣體與A和B的轉(zhuǎn)化率為零時的初始總摩爾數(shù)比為1：1，A與B的比例為計量比），則膨脹率為 A. -0.5； B. -1/3； C. -1/6； D. -5/66. 純氣體A (濃度2 mol/L，摩爾流率100mol/min)在平推流反應(yīng)器里分解生成一系列產(chǎn)物，其動力學(xué)為：，在一個9.8 L的反應(yīng)器里進(jìn)行反應(yīng)所能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率為 A. 70%； B. 80%； C. 90%； D. 100%7. 關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù)，下面正確的是 A. F(t)= E(t)； B. ； C. ； D. 8. 軸向分散系數(shù)與擴(kuò)散系數(shù)，下面論述正確的是 A. 兩者實(shí)質(zhì)上是相同的，都符合Fick定律；B. 兩者實(shí)質(zhì)上是不同的，軸向分散系數(shù)的定義實(shí)際上是借用了Fick定律的形式；C. 軸向分散系數(shù)是與流動有關(guān)系的；D. 擴(kuò)散系數(shù)是物質(zhì)本身的一種屬性9. 宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式，流體的凝集態(tài)不同，對反應(yīng)結(jié)果一般有明顯的影響，但對于 是例外。A. 一級不可逆反應(yīng)；B. 在平推流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；C. 在全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；D. 零級反應(yīng)10. 對于一個氣固相催化反應(yīng)，減小外擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散影響的措施正確的是 A. 提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；B. 降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；C. 降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，增大催化劑顆粒的直徑；D. 增加催化劑顆粒的直徑，提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速11. 關(guān)于基元反應(yīng)的認(rèn)識，正確的是 A. 分子數(shù)是針對基元反應(yīng)的概念；B. 基元反應(yīng)的計量系數(shù)與對應(yīng)物種的反應(yīng)級數(shù)之間存在一一對應(yīng)關(guān)系；C. 基元反應(yīng)和意義是一樣的；D. 有的基元反應(yīng)的總反應(yīng)級數(shù)可能是小數(shù)12. 對于一個均相變?nèi)莘磻?yīng)，針對反應(yīng)物A的反應(yīng)速率，下面表述正確的是 A. ；B. ；C. ；D. 13. 對于平行反應(yīng)，活化能E1E2，反應(yīng)級數(shù)n1n2，如果目的產(chǎn)物是R的話，我們應(yīng)該在 條件下操作。A. 高溫、反應(yīng)物A高濃度； B. 高溫、反應(yīng)物A低濃度； C. 低溫、反應(yīng)物A高濃度； D. 低溫、反應(yīng)物A低濃度14. 對于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識，下面正確的是 A. 化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)系；B. 化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率不僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)，而且還與反應(yīng)器內(nèi)流體的流動方式有關(guān)；C. 反應(yīng)器僅僅是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場所，與反應(yīng)目的產(chǎn)物的選擇性無關(guān)；D. 反應(yīng)器的類型可能直接影響到一個化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分布15. 對于一個串聯(lián)反應(yīng)，目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物，適宜的反應(yīng)器是 A. 全混流反應(yīng)器；B. 平推流反應(yīng)器；C. 循環(huán)反應(yīng)器；D. 平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器16. 關(guān)于非理想流動與停留時間分布，論述正確的是 A. 一種流動必然對應(yīng)著一種停留時間分布；B. 一種停留時間分布必然對應(yīng)著一種流動；C. 一種停留時間分布可能對應(yīng)著多種流動；D. 流動與停留時間分布存在一一對應(yīng)關(guān)系17. 是 A. 平推流的E函數(shù)； B. 全混流的E函數(shù)；C. 平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù)； D. 全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)18. 對于軸向分散模型，選擇不同的邊界條件，計算公式和結(jié)果都有所不同，這說明 A. 邊界條件是人為設(shè)定的，是為了便于有關(guān)公式的推導(dǎo)；B. 邊界條件可以自由選?。籆. 邊界條件決定于操作條件和反應(yīng)裝置的本身；D. 邊界條件不同，計算公式和計算結(jié)果不同，說明邊界條件不同，直接影響到反應(yīng)器內(nèi)的流動和反應(yīng)19. 對于一個氣固相催化反應(yīng)過程，下列屬于動力學(xué)因素的是 A. 氣膜擴(kuò)散；B. 孔內(nèi)擴(kuò)散；C. 反應(yīng)物的吸附和產(chǎn)物的脫附；D. 表面反應(yīng)20. Langmuir吸附等溫的四個假定：均勻表面、單層吸附、吸附機(jī)理相同和無相互作用這幾點(diǎn)應(yīng)該說是非?？量痰模瑢?shí)際情況很難滿足上述要求。然而，對于多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)用這幾點(diǎn)假定進(jìn)行有關(guān)的推導(dǎo)，結(jié)果一般是可以接受的，其主要原因在于 A. 實(shí)際反應(yīng)過程中催化劑表面吸附物種的覆蓋度很低；B. 實(shí)際的催化劑表面一般很平整；C. 實(shí)際的催化劑表面上活性位間的距離較遠(yuǎn)；D. 實(shí)際的催化劑表面上活性位的數(shù)量有限21. 關(guān)于指前因子和活化能描述正確的是 A. 指前因子理論上與溫度無關(guān)，活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的，活化能大、溫度低，反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感；B. 指前因子理論上與溫度有關(guān)，但與指數(shù)項(xiàng)相比其隨溫度的變化可以忽略，活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的，活化能大、溫度低，反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感；C. 指前因子理論上與溫度有關(guān)，活化能的取值不可能永遠(yuǎn)都是正的，活化能小、溫度高，反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感；22. 對于一級不可逆反應(yīng)，產(chǎn)物R的最大濃度通常 A. 只與速率常數(shù)的大小有關(guān)；B. 只與反應(yīng)溫度有關(guān)；C. 與A的初始濃度和速率常數(shù)的大小有關(guān)；D. 只與A的初始濃度有關(guān)23. 測定停留時間分布常用的方法有脈沖示蹤法和階躍示蹤法，關(guān)于這兩種方法，下列描述正確的是 A. 這兩種方法都是物理示蹤法；B. 根據(jù)脈沖示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)；C. 根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)；D. 根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到F函數(shù)三、 計算題：1. 某一級液相反應(yīng)在一只全混流反應(yīng)器中進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率為95，如果再串連一只同樣的全混流反應(yīng)器，使轉(zhuǎn)化率仍維持在95，試問處理量增加多少？2. 某速率常數(shù)為0.15 min-1的一級不可逆反應(yīng)在一非理想反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，示蹤結(jié)果表明，和分別為15min和0.21。求用多級混合流模型預(yù)測的轉(zhuǎn)化率。3. 反應(yīng)物A反應(yīng)首先生成R (k1=6 hr-1)，R進(jìn)一步反應(yīng)生成S (k2=3 hr-1)和T (k3=1 hr-1)。如果濃度為1.0 mol/L的純A在一個全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，求R濃度達(dá)到最大值的空時及R的最大濃度。4. 某一級恒容反應(yīng)AP在一平推流和一全混流反應(yīng)器所組成的串聯(lián)反應(yīng)器組中進(jìn)行，兩反應(yīng)器的有效容積均為VR，進(jìn)料為純A，初始體積流率為u0，試證明最后的總轉(zhuǎn)化率與這兩個反應(yīng)器的串聯(lián)順序無關(guān)。（假設(shè)兩反應(yīng)器的溫度相等且保持恒定，反應(yīng)器被反應(yīng)物全部充滿）5. 純組分A發(fā)生下述平行反應(yīng)， A的起始濃度為2mol/L, 反應(yīng)在恒溫的條件下進(jìn)行，試確定在如下反應(yīng)器中目的產(chǎn)物S所能達(dá)到的最大濃度。a.平推流反應(yīng)器b.全混流反應(yīng)器6 某氣相一級不可逆反應(yīng)：在等溫，等壓條件下在一間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，原料中含A 75（mol），8分鐘后體積增加了一倍，求A的轉(zhuǎn)化率以及此溫度下的速率常數(shù)。7用一個1升的全混流反應(yīng)器來確定某反應(yīng)的動力學(xué)方程，A的液相溶液分別以不同的流率和不同的初始濃度加入反應(yīng)器，并測定A的出口濃度，得到如下表所示的數(shù)據(jù)。v0L/minCA0mmol/LCAmmol/L0.449.1418.340.564.4023.601103.2041.142153.2068.102180.8075.72假設(shè)反應(yīng)速率只與A有關(guān)，求反應(yīng)速率方程式。8在某實(shí)際反應(yīng)器內(nèi)用脈沖輸入法測得其出口物料中示蹤劑濃度的變化數(shù)據(jù)如下：t, min012345678910C(t), g /L00356643210試列出相應(yīng)表格計算各反應(yīng)時間下所對應(yīng)的的E(t)值和F(t)值以及平均停留時間 ，并畫出E (t) 和F (t) 曲線。9向某實(shí)際反應(yīng)器入口用脈沖法加入示蹤物，在出口測得的示蹤物濃度變化如下：t, min048121620242832C(t)，g /L0358107420若在該反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行AP的一級異構(gòu)化反應(yīng)，已知反應(yīng)流體為宏觀流體，入口處A的轉(zhuǎn)化率為零，反應(yīng)速度常數(shù)為0.045min-1，試用凝集流模型預(yù)測在該反應(yīng)器出口處所能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率。（提示：凝集流模型公式 ）10在Pt催化劑上進(jìn)行異丙苯分解反應(yīng)： C6H5CH(CH3)2 C6H6 + C3H6若以A、B及R分別表示異丙苯、苯及丙烯，s代表催化劑上的一個活性中心，其反應(yīng)步驟如下： A + s As As Bs + R Bs B + s若表面反應(yīng)為速度控制步驟，試由L-H機(jī)理和Hougen-Watson模型推導(dǎo)異丙苯分解的等溫速度方程式。11在直徑為6mm的球形催化劑顆粒上進(jìn)行某一級不可逆反應(yīng)AP，已知：催化劑外表面上的反應(yīng)物A濃度為9.510-5 mol/cm3，溫度為350 oC。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)為 -131800 J/mol-A，活化能為103600 J/mol-A。催化劑顆粒的有效導(dǎo)熱系數(shù)為2.0110-3 J/cms oC，反應(yīng)物A在顆粒微孔內(nèi)的有效擴(kuò)散系數(shù)為0.015 cm2/s，反應(yīng)的本征反應(yīng)速度常數(shù)kv=11.8 s-1。試計算：(1) 顆粒中心與催化劑外表面間可能達(dá)到的最大溫度差；(2) 在此種情況下（顆粒內(nèi)部同時存在著濃度梯度和溫度梯度）催化劑顆粒的內(nèi)擴(kuò)散有效系數(shù)。12在500下使用硅鋁小球催化劑進(jìn)行石腦油的催化裂化反應(yīng)，該反應(yīng)可近似當(dāng)作一級不可逆反應(yīng)處理。已知催化劑的平均孔半徑為30 ，顆粒直徑為0.31 cm，顆粒密度為1.14 g/cm3，孔體積為0.35 cm3/g，油品的平均分子量為120，反應(yīng)速度常數(shù)kW = 0.25 cm3/sg-cat，曲折因子 t = 2。在反應(yīng)條件下，催化劑微孔內(nèi)的擴(kuò)散主要是努森擴(kuò)散，溫度梯度基本可忽略，試計算此時催化劑的有效系數(shù)?；瘜W(xué)反應(yīng)工程模擬題答案一、填空題：1. 所謂“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的基礎(chǔ)，其中“三傳”是指 質(zhì)量傳遞、熱量傳遞和動量傳遞，“一反”是指 反應(yīng)動力學(xué) 。2. 各種操作因素對于復(fù)雜反應(yīng)的影響雖然各不相同，但通常溫度升高有利于活化能 高 的反應(yīng)的選擇性，反應(yīng)物濃度升高有利于反應(yīng)級數(shù) 大 的反應(yīng)的選擇性。3. 測定非理想流動的停留時間分布函數(shù)時，兩種最常見的示蹤物輸入方法為 脈沖示蹤法 和 階躍示蹤法 。4. 在均相反應(yīng)動力學(xué)中，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取化學(xué)反應(yīng)速度方程式的兩種最主要的方法為 積分法 和 微分法 。5. 多級混合模型的唯一模型參數(shù)為 串聯(lián)的全混區(qū)的個數(shù)N ，軸向擴(kuò)散模型的唯一模型參數(shù)為 Pe（或Ez / uL） 。6. 工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質(zhì)是 活性、選擇性 和 穩(wěn)定性。7. 平推流反應(yīng)器的E函數(shù)表達(dá)式為 ，其無因次方差= 0 ，而全混流反應(yīng)器的無因次方差 1 。8. 某反應(yīng)速率常數(shù)的單位為m3 / (mol hr )，該反應(yīng)為 2 級反應(yīng)。9. 對于反應(yīng)，各物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系為 (-rA)：(-rB)：rR 1：2：2 。10. 平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器中 平推流 更適合于目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物的串聯(lián)反應(yīng)。11. 某反應(yīng)的計量方程為，則其反應(yīng)速率表達(dá)式 不能確定 。12. 物質(zhì)A按一級不可逆反應(yīng)在一間歇反應(yīng)器中分解，在67 時轉(zhuǎn)化50 需要30 min, 而在80 時達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需20秒，該反應(yīng)的活化能為 3.46105 (J / mol ) 。13. 反應(yīng)級數(shù) 不可能 （可能/不可能）大于3。14. 對于單一反應(yīng)，在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下，選擇反應(yīng)器時主要考慮 反應(yīng)器的大小 ；而對于復(fù)合反應(yīng)，選擇反應(yīng)器時主要考慮的則是 目的產(chǎn)物的收率 ；15. 完全混合反應(yīng)器（全混流反應(yīng)器）內(nèi)物料的溫度和濃度 均一 ，并且 等于 （大于/小于/等于）反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。16. 下圖是某連串反應(yīng)在各轉(zhuǎn)化率下的產(chǎn)物濃度分布曲線，那么當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)70% 時，中間產(chǎn)物R的化學(xué)反應(yīng)工程定義總收率為 64% ，按煉廠或化工廠慣用的收率和選擇性的定義，在該轉(zhuǎn)化率條件下的收率是 45% ，選擇性是 64% 。00.20.40.60.81.00.20.40.60.81.0A R SXAC/CA0 二、多項(xiàng)選擇題：1關(guān)于理想的間歇式反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器，下列描述正確的是 A, C, D A. 三者同為理想反應(yīng)器，但理想的內(nèi)涵是不同的；B. 理想的間歇式反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是一樣的，都是反應(yīng)器內(nèi)溫度和組成處處相同；C. 理想的間歇式反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是不一樣的，雖然都是反應(yīng)器內(nèi)溫度和組成處處相同，但前者隨著時間的變化溫度和組成可能都發(fā)生變化，而后者則不隨時間變化；D. 平推流和全混流反應(yīng)器都是連續(xù)流動式反應(yīng)器，前者的返混為零，后者為無窮大2 關(guān)于積分法和微分法，認(rèn)識正確的是 A, B A. 積分法和微分法是兩種求取動力學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)處理方法，前者對數(shù)據(jù)的精度要求比后者低；B. 積分法不能處理動力學(xué)較為復(fù)雜的（反應(yīng)物和產(chǎn)物不止一種、正反應(yīng)和逆反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)不同）可逆反應(yīng)；C. 積分法得到的動力學(xué)參數(shù)比微分法可靠3 對于一級恒容和一級變?nèi)莶豢赡娣磻?yīng)，下面敘述正確的是 C A. 在同一平推流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；B. 在同一全混流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；C. 在同一間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的；D. 在同一平推流反應(yīng)器或間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的4 對于瞬時收率和總收率，下列正確的判斷是 A, C A. 對于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等；B. 對于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等；C. 對于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系；D. 對于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系；5 氣相變?nèi)莘磻?yīng)，原料中混入了一定量的惰性氣體（惰性氣體與A和B的轉(zhuǎn)化率為零時的初始總摩爾數(shù)比為1：1，A與B的比例為計量比），則膨脹率為 C A. -0.5；B. -1/3；C. -1/6；D. -5/66 純氣體A (濃度2 mol / L，摩爾流率100 mol / min) 在平推流反應(yīng)器里分解生成一系列產(chǎn)物，其動力學(xué)為：，在一個9.8 L的反應(yīng)器里進(jìn)行反應(yīng)所能達(dá)到的轉(zhuǎn)化率為 A A. 70%；B. 80%；C. 90%；D. 100%7 關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù)，下面正確的是 B, C, D A. F(t)= E(t)；B. ；C. ；D. 8 軸向分散系數(shù)與擴(kuò)散系數(shù)，下面論述正確的是 B, C, D A. 兩者實(shí)質(zhì)上是相同的，都符合Fick定律；B. 兩者實(shí)質(zhì)上是不同的，軸向分散系數(shù)的定義實(shí)際上是借用了Fick定律的形式；C. 軸向分散系數(shù)是與流動有關(guān)系的；D. 擴(kuò)散系數(shù)是物質(zhì)本身的一種屬性9 宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式，流體的凝集態(tài)不同，對反應(yīng)結(jié)果一般有明顯的影響，但對于 A, B 是例外。A. 一級不可逆反應(yīng)；B. 在平推流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；C. 在全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；D. 零級反應(yīng)10 對于一個氣固相催化反應(yīng)，減小外擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散影響的措施正確的是 A A. 提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；B. 降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；C. 降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，增大催化劑顆粒的直徑；D. 增加催化劑顆粒的直徑，提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速11 關(guān)于基元反應(yīng)的認(rèn)識，正確的是 A, B A. 分子數(shù)是針對基元反應(yīng)的概念；B. 基元反應(yīng)的計量系數(shù)與對應(yīng)物種的反應(yīng)級數(shù)之間存在一一對應(yīng)關(guān)系；C. 基元反應(yīng)和意義是一樣的；D. 有的基元反應(yīng)的總反應(yīng)級數(shù)可能是小數(shù)12 對于一個均相變?nèi)莘磻?yīng)，針對反應(yīng)物A的反應(yīng)速率，下面表述正確的是 B,D A. ；B. ；C. ；D. 13 對于平行反應(yīng)，活化能E1 E2，反應(yīng)級數(shù)n1 n2，如果目的產(chǎn)物是R的話，我們應(yīng)該在 D 條件下操作。A. 高溫、反應(yīng)物A高濃度； B. 高溫、反應(yīng)物A低濃度；C. 低溫、反應(yīng)物A高濃度； D. 低溫、反應(yīng)物A低濃度14 對于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識，下面正確的是 B, D A. 化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)系；B. 化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率不僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)，而且還與反應(yīng)器內(nèi)流體的流動方式有關(guān)；C. 反應(yīng)器僅僅是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場所，與反應(yīng)目的產(chǎn)物的選擇性無關(guān)；D. 反應(yīng)器的類型可能直接影響到一個化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分布15 對于一個串聯(lián)反應(yīng)，目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物，適宜的反應(yīng)器是 B A. 全混流反應(yīng)器；B. 平推流反應(yīng)器；C. 循環(huán)反應(yīng)器；D. 平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器16 關(guān)于非理想流動與停留時間分布，論述正確的是 A, C A. 一種流動必然對應(yīng)著一種停留時間分布；B. 一種停留時間分布必然對應(yīng)著一種流動；C. 一種停留時間分布可能對應(yīng)著多種流動；D. 流動與停留時間分布存在一一對應(yīng)關(guān)系17 是 B A. 平推流的E函數(shù)；B. 全混流的E函數(shù)；C. 平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù)；D. 全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)18 對于軸向分散模型，選擇不同的邊界條件，計算公式和結(jié)果都有所不同，這說明 D A. 邊界條件是人為設(shè)定的，是為了便于有關(guān)公式的推導(dǎo)；B. 邊界條件可以自由選?。籆. 邊界條件決定于操作條件和反應(yīng)裝置的本身；D. 邊界條件不同，直接影響到反應(yīng)器內(nèi)的流動和反應(yīng)。19 對于一個氣固相催化反應(yīng)過程，下列屬于動力學(xué)因素的是 C, D A. 氣膜擴(kuò)散；B. 孔內(nèi)擴(kuò)散；C. 反應(yīng)物的吸附和產(chǎn)物的脫附；D. 表面反應(yīng)20 Langmuir吸附模型的四個假定：均勻表面、單層吸附、吸附機(jī)理相同和無相互作用這幾點(diǎn)應(yīng)該說是非?？量痰模瑢?shí)際情況很難滿足上述要求。然而，對于多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)用這幾點(diǎn)假定進(jìn)行有關(guān)的推導(dǎo)，結(jié)果一般是可以接受的，其主要原因在于 A A. 實(shí)際反應(yīng)過程中催化劑表面吸附物種的覆蓋度很低；B. 實(shí)際的催化劑表面一般很平整；C. 實(shí)際的催化劑表面上活性位間的距離較遠(yuǎn)；D. 實(shí)際的催化劑表面上活性位的數(shù)量有限21 關(guān)于指前因子和活化能描述正確的是 B A. 指前因子理論上與溫度無關(guān)，活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的，活化能大、溫度低，反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感；B. 指前因子理論上與溫度有關(guān)，但與指數(shù)項(xiàng)相比其隨溫度的變化可以忽略，活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的，活化能大、溫度低，反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感；C. 指前因子理論上與溫度有關(guān)，活化能的取值不可能永遠(yuǎn)都是正的，活化能小、溫度高，反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感；22 對于一級不可逆反應(yīng)，產(chǎn)物R的最大濃度通常 C A. 只與速率常數(shù)的大小有關(guān)；B. 只與反應(yīng)溫度有關(guān)；C. 與A的初始濃度和速率常數(shù)的大小有關(guān)；D. 只與A的初始濃度有關(guān)23 測定停留時間分布常用的方法有脈沖示蹤法和階躍示蹤法，關(guān)于這兩種方法，下列描述正確的是 A，B，D A. 這兩種方法都是物理示蹤法；B. 根據(jù)脈沖示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)；C. 根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)；D. 根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到F函數(shù)三、計算題：1. 某一級液相反應(yīng)在一只全混流反應(yīng)器中進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率為95，如果再串聯(lián)一只同樣的全混流反應(yīng)器，使轉(zhuǎn)化率仍維持在95，試問處理量應(yīng)增加多少？【解】： 當(dāng)反應(yīng)在一個全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行時，根據(jù)全混流反應(yīng)器的設(shè)計方程，有 .(1)當(dāng)兩個等體積全混流反應(yīng)器串聯(lián)時，轉(zhuǎn)化率不變，則有 .(2)根據(jù)式（1），得=19；根據(jù)式（2），得6.94。進(jìn)料體積流率之比等于空時的反比，即。也就是說，串聯(lián)后進(jìn)料體積流率應(yīng)為原來的5.48倍，即需增加4.48倍。2. 某速率常數(shù)為0.15 min-1的一級不可逆反應(yīng)在一非理想反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，示蹤結(jié)果表明，和 分別為15 min和0.21。求用多級混合流模型預(yù)測的轉(zhuǎn)化率。解：根據(jù)多級混合流模型無因次方差與N之間的關(guān)系，有 = 4.76 根據(jù)一級不可逆反應(yīng)多級混合流模型轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式，有 3. 反應(yīng)物A反應(yīng)首先生成R (k1 = 6 hr-1)，R進(jìn)一步反應(yīng)生成S (k2 = 3 hr-1)和T (k3 = 1 hr-1)。如果濃度為1.0 mol / L的純A在一個全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，求R濃度達(dá)到最大值的空時及R的最大濃度。解：根據(jù)一級不可逆串聯(lián)反應(yīng)在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)時中間物種最大濃度及達(dá)到最大濃度空時的公式，有： 0.2 hr說明：上述兩公式也可通過對反應(yīng)物A和產(chǎn)物R兩次應(yīng)用全混流反應(yīng)器設(shè)計方程，求得產(chǎn)物R的濃度表達(dá)式，然后令，求出 topt 和CR, max的值。4某一級恒容反應(yīng)AP在一平推流和一全混流反應(yīng)器所組成的串聯(lián)反應(yīng)器組中進(jìn)行，兩反應(yīng)器的有效容積均為Vr，進(jìn)料為純A，初始體積流率為v0，試證明最后的總轉(zhuǎn)化率與這兩個反應(yīng)器的串聯(lián)順序無關(guān)。（假設(shè)兩反應(yīng)器的溫度相等且保持恒定，反應(yīng)器被反應(yīng)物全部充滿）解: 反應(yīng)速率方程：(a) 全混流在前，平推流在后由全混流的設(shè)計方程，得：故：由平推流的設(shè)計方程得：則：其中（b）平推流在前，全混流在后對平推流： 得：對全混流：得：即：兩各反應(yīng)器的排列順序不影響反應(yīng)結(jié)果5純組分A發(fā)生下述平行反應(yīng)， A的起始濃度為2 mol / L，反應(yīng)在恒溫的條件下進(jìn)行，試確定在如下反應(yīng)器中目的產(chǎn)物S所能達(dá)到的最大濃度。a. 平推流反應(yīng)器b. 全混流反應(yīng)器解： (a) 對于平推流反應(yīng)器：當(dāng)CA曲線下的面積最大，即A完全轉(zhuǎn)化（CA0）時CS最大，即：= 0.469 mol / L（b）對于全混流反應(yīng)器：故：令，得：解得：CA1 mol / L故： mol / L6某氣相一級不可逆反應(yīng)：在等溫，等壓條件下在一間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，原料中含A 75（mol），8分鐘后體積增加了一倍，求A的轉(zhuǎn)化率以及此溫度下的速率常數(shù)。解：(1) 該反應(yīng)為變?nèi)莘磻?yīng)，摩爾比; 0.25 0.75 即： 1/3 1故：i=1/3，即：膨脹率：8分鐘后：V2V0 = V0（1A xA）解得：xA = 66.7 %(2) 由間歇式反應(yīng)器的設(shè)計方程，對一級反應(yīng)，有：則：7用一個1升的全混流反應(yīng)器來確定某反應(yīng)的動力學(xué)方程，A的液相溶液分別以不同的流率和不同的初始濃度加入反應(yīng)器，并測定A的出口濃度，得到如下表所示的數(shù)據(jù)。v0L / minCA0mmol / LCAmmol / L0.449.1418.340.564.4023.601103.2041.142153.2068.102180.8075.72假設(shè)反應(yīng)速率只與A有關(guān)，求反應(yīng)速率方程式。解：根據(jù)全混流反應(yīng)器的設(shè)計方程：得：由已知數(shù)據(jù)可得下述數(shù)據(jù)：，minln CAln (- rA)2.512.322.912.51220.403.163.02162.043.724.130.5170.24.225.140.5210.164.335.35假設(shè)：rA= k CAn, 得：ln (-rA) = ln k + n lnCA以ln (-rA) 對ln CA做圖，得一直線，截距 ln k = -3.3，得：k = 0.037 L / (mmolmin) ，斜率n=2，故速率方程為：rA = 0.037CA2 mmol / (Lmin)8在某實(shí)際反應(yīng)器內(nèi)用脈沖輸入法測得其出口物料中示蹤劑濃度的變化數(shù)據(jù)如下：t, min012345678910C(t), g /L00356643210試列出相應(yīng)表格計算各反應(yīng)時間下所對應(yīng)的的E(t)值和F(t)值以及平均停留時間 ，并畫出E (t) 和F (t) 曲線。解：由于是等時間間隔（Dt = 1min），利用矩形積分法可得到如下公式：根據(jù)上述公式列表計算如下：t,min012345678910C(t),g/L00356643210003814202427293030E(t)，min-1000.10.170.20.20.130.10.070.030F(t)000.10.270.470.670.80.90.971.01.04.83E（t）、F