化學(xué)反應(yīng)工程試題

1、化學(xué)反應(yīng)工程試題、選擇題化學(xué)反應(yīng)工程原理1、氣相反應(yīng)C0 + 3HCH4 + H2。進(jìn)料時無惰性氣體，CO與H2以1 : 2摩爾比進(jìn)料,則A、-2B、-1C、1D、2K12、一級連串反應(yīng)A -K2 P S在間歇式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)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(yīng)A P（目的） R + S,目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性SP =CAQ1/2 2(K1K2)1nPnPQnPnPQnPnPQnP nPQ4、5、A、aq nA全混流反應(yīng)器的容積效率A、 V QnAOB、 =0

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

3、V為3_C_m。A 19、 6B、 2Q 、2C、22、2D、23、48、在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級反應(yīng)A B,rA0.01CAmol lS 當(dāng)j Caq1mol l 時求反應(yīng)至CA 001mo所需時間t=B秒。A、 4QQB、 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(jìn)行 ，使目的產(chǎn)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(yīng)器非生產(chǎn)性時間t0不包括下列哪一項(xiàng)A、加料時間時間11、全混流反應(yīng)器中有A、1B反應(yīng)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(diǎn)。C12、全混流反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)級數(shù)nD 。B、=0n_D_,微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)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(yīng)幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反應(yīng) 裝置。A、填料塔A、 V 013、當(dāng)反應(yīng)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(guān)。管內(nèi)的流動狀態(tài),為提高反應(yīng)速率，應(yīng)選用檢測位置C鼓泡塔攪拌釜dmkdCidt,當(dāng)平行失活對反應(yīng)物有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散阻力時,d為C。A、

5、0B、=1C17、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(diǎn)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(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)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(guān)19、下列哪一項(xiàng)不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第級模型的特點(diǎn)A、各參數(shù)均為恒值C、參數(shù)值與氣泡大小無關(guān)20、流化床反應(yīng)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(nèi)。A、0、1 0、41、521、全混

6、流反應(yīng)器進(jìn)行放熱反應(yīng)時C1、5 1010 15,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(yīng)本征速率就是指排除_C_阻力后的反應(yīng)速率。A.外擴(kuò)散阻力B.內(nèi)擴(kuò)散C. 內(nèi)外擴(kuò)散D. 吸附與脫附23、 等溫液相反應(yīng)A+B P r p=k CACb, 2A R r R=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DA.間歇釜式反應(yīng)器,A與B一次性加入；B.全混流反應(yīng)器；

7、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，表明這就是一個_b_反應(yīng)。A.慢速 B.可逆C.自催化D. 不可逆KiK225、 等溫恒容下進(jìn)行各步均為一級不可逆串聯(lián)反應(yīng)A ' PS若保持相同的轉(zhuǎn)化率Xa,調(diào)節(jié)反應(yīng)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(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T B、反應(yīng)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(yīng)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(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)n> O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)器二、填空題1、 化學(xué)反應(yīng)工程就是一門研究化學(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(yīng)"S(副)均為一級不可逆反應(yīng)，若E主>E副,選擇性SP與濃度 無關(guān),僅就是溫度的函數(shù)。4、 對于反應(yīng)級數(shù)n >O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、 若流體就是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動單元來進(jìn)行混合，這種流體稱為微觀流體_o7、 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，

10、當(dāng)微孔孔徑在約0、Ium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 有溫度與濃度的變化般可以當(dāng)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(yīng)系為Teq TOPt亠上E2 EIEI,存在著使反應(yīng)速率最大的最優(yōu)溫度TOPt與平衡溫度Teq ,二者的關(guān)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(jìn)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(xué)模型，對于氣、乳兩相的流動模式一般認(rèn)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(yīng)過程就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。 三傳一反就是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。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),簡稱_數(shù)學(xué)模型_ OK215、16、不論就是設(shè)計、 個參數(shù)間的關(guān)系17、級連串反應(yīng)Ak1S在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度k2(k2 k1)In (k2k1)CP ,maxt optk2Ok2k1)nK0nK18、著眼反應(yīng)組分19、一級連串反應(yīng)K的轉(zhuǎn)化率的定義式為K1APnK 0 OA S在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物 P的最大濃度k2(k2 k1)k1ln (k2k1)CP ,maxt OPt

12、k2Ok2k1)20、化學(xué)反應(yīng)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(yīng)器就是指全混流反應(yīng)器、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，管子較長與流速較大 的管式反應(yīng)器按平推流反應(yīng)器處理。dQ dQG23、 全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為QG Qr、, dT dT24、 平推流反應(yīng)器的返混為0 o25、 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)化分析就是以平均生產(chǎn)速率最大、生

13、產(chǎn)經(jīng)費(fèi)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(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)時要排除氣相與液相中的擴(kuò)散阻力使反應(yīng)在動力學(xué)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。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,它對顆粒與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 _梯度與濃度_梯度。30、 對于固系統(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：

14、一就是按穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散來處理的 _雙膜模型 _； 一就是按非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散處理模型,如_溶質(zhì)滲透模型_與 _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_。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_。三、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？空時就是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比。（分）反應(yīng)時間就是反應(yīng)物料

15、進(jìn)入反應(yīng)器后從實(shí)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）停留時間就是指反應(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(shí)驗(yàn)方法及其對應(yīng)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(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)F(t),CACAO。（分

16、）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)就是研究各種因素如溫度、催化劑、反應(yīng)物組成與壓力等對反應(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）這就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（

17、l） 產(chǎn)物（I） ?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)器的優(yōu)缺點(diǎn)？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，用較少的催化劑與較小的反應(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、2rR k1CA,其活化能為EI ； rsk2CA,其活化能為E2,當(dāng)EI >E2時如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率?IE

18、i/RTS rRk10eCSR"CA答：對于平行反應(yīng)rSk20ekoek20E2-RTEICA,所以，當(dāng)EI > E2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勺收率8、簡述氣固流化床反應(yīng)器氣泡兩相模型的特點(diǎn)？1）以Ub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 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(yīng)完全在乳相 中進(jìn)行；5）氣泡與乳相間的交換量 C為穿流量q與擴(kuò)散量之與。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