化學反應工程復習資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上化學反應工程復習資料一填空1.理想反應器是指_、_。理想混合（完全混合）反應器、平推流（活塞流或擠出流）反應器2.全混流反應器的返混_。（最大） 平推流反應器的返混為_。（零）3.反應器物料的停留時間的分布曲線是通過物理示蹤法來測定的，根據(jù)示蹤劑的輸入方式不同分為_、_、_。（脈沖法、階躍法、周期示蹤法）4.平推流管式反應器時，E（t）=_。（）；平推流管式反應器時，E（t）=_。（0）；平推流管式反應器時，F(xiàn)（t）=_ 。（1）；平推流管式反應器時，F(xiàn)（t）=_。（0）5.平推流管式反應器其E（）曲線的方差_。（0）；平推流管式反應器其E（t）曲線的方差_。（0）6

2、.全混流反應器t=0時E（t）=_。（）；全混流反應器其E（）曲線的方差_。；全混流反應器其E（t）曲線的方差_。（）7.催化劑“三性”是指（活性）、（選擇性）和（壽命）。8.凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作_。（固定床反應器）9. 化學反應過程按操作方法分為_、_、_操作。（分批式操作、連續(xù)式操作、半分批式）10. 化學反應工程中的“三傳一反”中的三傳是指_、_、_。（傳質(zhì)、傳熱、動量傳遞）11. 化學反應的總級數(shù)為n，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用逸度表示的速率常數(shù)，則=_。（）12.在構成反應機理的諸個基元反應中，如果有一個基元反應的速率較之其他基元反應慢得多，

3、他的反應速率即代表整個反應的速率，其他基元反應可視為處于_。（擬平衡常態(tài)）13. 一級連串反應在全混流釜式反應器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。（、）14. 一級連串反應在平推流反應器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。（、）15.全混流反應器的空時是_與_之比。（反應器的有效容積、進料流體的容積流速）17.脈沖示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_。（E（t）曲線）18.階躍示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_。（F(t)曲線）19.在軸向分散模型中，模型的唯一參數(shù)彼克萊準數(shù)_。（）20.在軸向分散模型中，模型的唯一參數(shù)彼克萊準數(shù)愈大軸向返混程度就_。（愈小）21.對于恒容的平推流管式反應器_、_

4、、_一致。（平均停留時間、反應時間、空時）22. 非理想流動模型包括_、_、_。23. 某反應速率常數(shù)的單位為m3 / (mol× h )，該反應為 級反應。24. 多釜串聯(lián)模型的模型參數(shù)為 ，軸向擴散模型的唯一模型參數(shù)為 。25. 完全混合反應器（全混流反應器）內(nèi)物料的溫度和濃度 ，并且 （大于/小于/等于）反應器出口物料的溫度和濃度。26. 在均相反應動力學中，用實驗數(shù)據(jù)求取化學反應速度方程式的最主要的方法為 和 。00.20.40.60.81.00.20.40.60.81.0A R SXAC/CA0 27. 多級全混釜串聯(lián)模型當釜數(shù)N= 為全混流，當N= 為平推流。28. 各種

5、操作因素對于復雜反應的影響雖然各不相同，但通常溫度升高有利于活化能 高 的反應的選擇性，反應物濃度升高有利于反應級數(shù) 的反應的選擇性。29. 對于反應，各物質(zhì)反應速率之間的關系為 (-rA)：(-rB)：rR 。30. 某反應的計量方程為，則其反應速率表達式 。31. 物質(zhì)A按一級不可逆反應在一間歇反應器中分解，在67 時轉化50 需要30 min, 而在80 時達到同樣的轉化率僅需20秒，該反應的活化能為 。32.下圖是某連串反應在各轉化率下的產(chǎn)物濃度分布曲線，那么當轉化率達70% 時，中間產(chǎn)物R的化學反應工程定義總收率為 ，按煉廠或化工廠慣用的收率和選擇性的定義，在該轉化率條件下的收率是

6、，選擇性是 。33.反應器的型式主要為 式、 式、 床和 床。34.間歇釜式反應器有效體積不但與（反應時間）有關，還與（非生產(chǎn)時間）有關。38.氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是靠_結合的，而化學吸附是靠_結合的。（范德華力、化學鍵力）35.氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是_分子層的，而化學吸附是_分子層的。（多、單）36.對于氣固相催化反應，要測定真實的反應速率，必須首先排除_和_的影響。（內(nèi)擴散、外擴散）37.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_失活，也可能由于化學物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的_失活。（物理、化學）38.催化作用的本質(zhì)是參與反應（歷

7、程），降低反應（活化能），提高反應（速度），因而在工業(yè)化生產(chǎn)時能提高（生產(chǎn)能力）、降低（能量消耗）。39.空時： 。40.空速： 。41.停留時間： 。42.轉化率： 。43.選擇性： 。44.收率： 。45.壽命分布： 。46.年齡分布： 。47.反應進度： 。48膨脹因子： 。49.顆粒密度： 。50.床層密度： 。51.真密度： 。52.孔隙率： 。53.比表面積： 。54.孔容： 。55.內(nèi)擴散有效因子： 。56.外擴散有效因子： 。57.返混： 。58.期望： 。59.方差： 。60.本征動力學： 。53.宏觀動力學： 。54.孔容： 。55.壽命因子： 。二選擇題1. 氣相反應CO

8、+3H2CH4+H2O進料時無惰性氣體，CO與H2以12摩爾比進料，則膨脹因子co= _ 。A. -2 B. -1 C. 1 D. 22. 一級連串反應在間歇式反應器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度CP,max= _。A. B. C. D. 3. 串聯(lián)反應A P（目的）R + S，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性SP= _。A. B. C. D. 4. 對于一級恒容和一級變?nèi)莶豢赡娣磻?，下面敘述正確的是 。A. 在同一平推流反應器內(nèi)、在同樣條件下進行反應，反應的轉化率是一樣的；B. 在同一全混流反應器內(nèi)、在同樣條件下進行反應，反應的轉化率是一樣的；C. 在同一間歇式反應器內(nèi)、在同樣條件下進行反應，反應的

9、轉化率是一樣的；D. 在同一平推流反應器或間歇式反應器內(nèi)、在同樣條件下進行反應，反應的轉化率是一樣的5. 對于反應級數(shù)n0的不可逆等溫反應，為降低反應器容積，應選用_ _。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6. 一級不可逆液相反應A2R，CA0=2.30kmol/m3， 出口轉化率xA=0.7，每批操作時間t+t0=2.06 h，裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天，MR=60，則反應器的體積V為_ m3。A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.47. 在間歇反應器中進行等溫一級反應A B，-rA=0.01

10、CA mol/l·s，當CA0=1 mol/l時，求反應至CA=0.01 mol/l所需時間t=_ 秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 5608. 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(chǎn)物P濃度最大時的最優(yōu)空時opt=_ 。A. B. C. D. 9. 分批式操作的完全混合反應器非生產(chǎn)性時間t0不包括下列哪一項_ _。A. 加料時間 B. 反應時間 C. 物料冷卻時間 D. 清洗釜所用時間10. 當反應級數(shù)n _時，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉化率。A. =0 B. =1 C. 1 D. 111. 軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與

11、_ 無關。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12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13. 對于一個氣固相催化反應，減小外擴散和內(nèi)擴散影響的措施正確的是 。 A. 提高反應器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；B. 降低反應器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；C. 降低反應器內(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，提高反應器內(nèi)氣體的流速。14.對于反應，則_。（A）A. B. C. D. 15.

12、氣相反應4A + B 3R + S進料時無惰性氣體，A與B以31的摩爾比進料，則膨脹因子=_。（C）A. 1/4 B. 2/3 C. 1/4 D. 2/316.氣相反應2A + B 3P + S進料時無惰性氣體，A與B以21摩爾比進料，則膨脹因子=_。（C）A. 1 B. 1/2 C. 1/2 D. 117.氣相反應進料時無惰性氣體，與以23摩爾比進料，則膨脹因子=_。（B）A. 1 B. 2/3 C. 2/3 D. 118.化學反應速率式為，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用壓力表示的速率常數(shù)為，則=_。（B）A. B. C. D. 19. 化學反應速率式為，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用壓力表示的

13、速率常數(shù)為，則=_。（D）A. B. C. D. 20.反應，則反應級數(shù)n=_。（B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 321.反應A + B C，已知，則反應級數(shù)n=_。（B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 322.反應3A P，已知，則反應級數(shù)n=_。（A）A. 0 B. 1 C. 2 D. 323.串聯(lián)反應A P（目的）R + S，目的產(chǎn)物P的得率=_。（B）A. B. C. D. 24.串聯(lián)反應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. 25.一級連串反應A P S在全混流釜式反應器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的最優(yōu)空時_。（D）A

14、. B. C. D. 26.一級連串反應在全混流釜式反應器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_。（B）A. B. C. D. 27. 一級連串反應在平推流管式反應器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_。（A）A. B. C. D. 28.一級連串反應A P S在間歇式反應器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的反應時間_。（D）A. B. C. D. 29. 一級連串反應A P S在平推流管式反應器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的反應時間_。（C）A. B. C. D. 30.分批式操作的完全混合反應器非生產(chǎn)性時間不包括下列哪一項_。（B）A. 加料時間 B. 反應時間 C. 物料冷卻時間 D. 清洗釜所用時間&#

15、160;31.在間歇反應器中進行等溫二級反應A B，當時，求反應至所需時間t=_秒。（D）A. 8500 B. 8900 C. 9000 D. 990032.在間歇反應器中進行等溫一級反應A B，當時，求反應至所需時間t=_秒。（B）A. 400 B. 460 C. 500 D. 56033.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 B. 反應時間t C. 停留時間t D. 平均停留時間34.脈沖示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_。（A）A. E（t）曲線 B. F（t）曲線 C. I（t）曲線 D. y（t）曲線35.階躍示蹤法測定停留時間分布對應曲線

16、為_。（B）A. E（t）曲線 B. F（t）曲線 C. I（t）曲線 D. y（t）曲線36.平推流流動的E（t）曲線的方差_。（A）A. 0 B. 01 C. 1 D. 136.全混流流動的E（t）曲線的方差_。（C）A. 0 B. 01 C. 1 D. 137“三傳一反”是化學反應工程的基礎，其中所謂的一反是指_。（D）A化學反應 B. 反應工程 C. 反應熱力學 D. 反應動力學38.下列屬于平行反應的是_。（C）A. A + B P B. C. D.A + B P = R + S 39.如果平行反應均為一級不可逆反應，若，提高選擇性應_。（B）A. 提高濃度 B. 提高溫度

17、 C. 降低濃度 D. 降低溫度 40.當催化劑顆粒的微孔的孔徑小于分子的自由程_時，分子與孔壁的碰撞成了擴散阻力的主要因素，這種擴散稱為努森擴散。（B）A. 0.01um B. 0.1um C. 1um D. 1nm41.催化劑顆粒擴散的無因次擴散模數(shù)值的大小反映了表面反應速率與_之比。（C）A. 擴散速率 B. 外擴散速率 C. 內(nèi)擴散速率 D. 實際反應速率42.四只相同體積的全混釜串聯(lián)操作，其無因次停留時間分布的方差值為( )A 1.0 B. 0.25 C0.50 D043包括粒內(nèi)微孔體積在內(nèi)的全顆粒密度稱之為( )A堆(積)密度 B顆粒密度 C真密度 D平均密度44、在全混流反應器中

18、，反應器的有效容積與進料流體的容積流速之比為_ _。A. 空時         B.反應時間t        C. 停留時間t       D. 平均停留時間 45、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46、不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維

19、模型的特點是_ _。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47、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 B. 參數(shù)值不隨床高而變C. 參數(shù)值與氣泡大小無關 D. 參數(shù)值與氣泡大小有48.某一級簡單反應，關鍵組分的轉化率為95%，收率為80%，其目的產(chǎn)物的選擇性為 。A.76% B. 80% C.95% D條件不足，無法確定49.在催化反應過程中，下面那一個是正確 。A. 催化劑顆粒越小，表面積越大，反應速率越大B. 催化劑顆粒越大，床層的壓降越小，反應速率越大C. 催化劑顆粒越小，梯爾

20、模數(shù)越小，內(nèi)擴散對催化反應速度的影響越大D. 釜式反應過程中，攪拌速度越大，外擴撒對催化反應的影響越大50.下面對催化反應外擴撒的影響正確的是 。A. 氣固相催化反應中，氣速越大，對外擴撒影響越小B. 氣固相催化反應中，氣速越大，對外擴撒影響越大C. 氣固相催化反應中，催化劑顆粒越小，對外擴散影響越小D. 氣固相催化反應中，催化劑孔隙率越大，對外擴散影響越小。四、證明及計算1. 在平行反應 L A M N 其中L為目的產(chǎn)物，在等溫操作中證明，采用PFR cLmax=cA0（1+cA0)；采用CSTR則 cLmax=cA0 1 PA 2 S 3 T2 有如下平行反應P為目的產(chǎn)物，各反應均為一級不

21、可逆放熱反應，反應活化能依次為E2<E1<E3，kj0為j反應的指前因子，證明最佳溫度：TOP=E3-E2Rlnk30(E3-E1)k20(E1-E2)3. 在Pt催化劑上進行異丙苯分解反應：以A,B及R分別表示異丙苯，苯及丙烯，反應步驟如下：（1）（2）（3）若（2）步為速率控制步驟，試推導異丙苯分解的速率方程。4.在銀催化劑上進行乙烯氧化反應 2C2H4+O2 2C2H4O以A，B及R分別表示C2H4，O2及C2H4O，反應步驟如下：（1）(2) B2+22B（3）A+BR+ (表面反應)（4）RR+若表面反應為速率控制步驟，試推導動力學方程。5. 氣固相催化反應：A+B=C，

22、其反應機理如下：A+A B+B A+B C CC+假定符合Langmuir均勻吸附模型，試分別推導動力學方程：（1） A吸附控制；2 、C脫附控制； 3 表面反應控制。6. 在氣固相催化劑表面進行下列氣相可逆反應： A+B=R其反應機理為： A+1A1 B+2B2A1+ B2R1+2 (速率控制步驟) R1R+1試用Langmuir均勻吸附模型導出該反應的本征動力學方程。7.丁烯在某催化劑上反應的到丁二烯的總反應為C4H8(A)= C4H6(B)+ H2(C)假設反應按如下步驟進行：A+A AB+C BB+假定符合均勻吸附模型，試推導吸附控制動力學方程： 8.丁烯在某催化劑上反應的到丁二烯的總

23、反應為C4H8(A)= C4H6(B)+ H2(C)假設反應按如下步驟進行：A+A AB+C BB+假定符合均勻吸附模型，試推導脫附控制動力學方程：9.丁烯在某催化劑上反應的到丁二烯的總反應為C4H8(A)= C4H6(B)+ H2(C)假設反應按如下步驟進行：A+A AB+C BB+假定符合均勻吸附模型，試推導表面反應控制動力學方程：TFBNEMHGDAxC10.如圖所示ABC為某可逆放熱氣-固相催化反應平衡曲線，DEF為最佳溫度曲線，回答下列問題：（1）D、E、F三點，哪一點的反應速率最大？哪一點反應速率最??？（2）A點與B點哪一點的反應速率大？ADMNCBTx（3）G、M、E、N各點中，

24、哪一點的反應速率最大？（4）D、G、H各點中，哪一點反應速率最大？（5）G與M，哪一點的反應速率最大？（6） 從圖上相對位置，能否判斷M與N點的反應速率相對大小？11在Tx圖上，為平衡曲線，為最佳溫度曲線，AMN為等轉化率曲線，指出最大速率點和最小速率點。BCD為等溫線，指出最大速率點和最小速率點。12. 某催化反應在500下進行，已知本征反應速率rA=7.696×10-5pA2 mol/(g·s) （式中pA的單位為MPa），催化劑為5mm×5mm圓柱體，p=0.8g/cm3 ，顆粒外表面A的分壓pA=0.MPa，粒內(nèi)組分A的有效擴散系數(shù)Deff=0.025cm

25、2s。求催化劑的內(nèi)擴散有效因子。13異丙苯在催化劑上脫烷基生成苯，如催化劑為球形，密度為P=1.06kg·m-3，空隙率P=0.52，比表面積為Sg=350m2g-1，求在500和101.33kPa，異丙苯在微孔中的有效擴散系數(shù)，設催化劑的曲折因子=3，異丙苯苯的分子擴散系數(shù)DAB=0.155cm2s-1。14. 已知某均相反應，反應速率rA=kcA2，k=17.4 ml/(mol·min)，物料密度恒定為0.75 g/ml，加料流量為7.14 L/min，cA0=7.14 mol/L，反應器在等溫下進行，試計算下列方案的轉化率各為多少。（1）串聯(lián)兩個體積0.25m3的CS

26、TR； (2)一個0.25m3的CSTR后接一個0.25m3的PFR；(3)一個0.25m3的PFR后接一個0.25m3的CSTR；15. 已知某均相反應，反應速率rA=kcA2，k=17.4 ml/(mol·min)，物料密度恒定為0.75 g/ml，加料流量為7.14 L/min，cA0=7.14 mol/L，反應器在等溫下進行，試計算下列方案的轉化率各為多少。(1)一個0.5m3的PFR； （2）串聯(lián)兩個體積0.25m3的PFR；16. 液相二級不可逆反應A+B=C，CA0=CB0，在平推流反應器進行試驗，當=10min時xA=0.99，問在相同溫度下為達到相同轉化率，采用（1）在全混流反應器中進行時，空時為多少？（2）若在兩個等體積串聯(lián)全混流反應器中進行時，空時又為多少？17.等溫一級反應，依次經(jīng)過體積相等的平推流反應器和全混流反應器，出口轉化率為0.99，若將兩個反應器改換次序，問出口轉化率為多少？18.等溫二級反應，依次經(jīng)過體積相等的平推流反應器和全混流反應器，出口轉化率為0.99，若將兩個反應器改換次序，問出口轉化率為多少？19. 在全混流反應器中進行液-固反應，產(chǎn)物為固相，反應為1級，已知k=0.02 min-1，固體顆粒的平均停留時間為100 min，求平均轉化率。20.在間歇反應器中等溫進行下列液相反應：rD及rR