一、是非题：（正确的打“√”，错误的打“×”）
1．对化学反应来说，温度越高，反应速率越大，因此高温操作，可使反应器体积最小。（× ） 2．多个PFR 串联或多个CSTR 串联，其流型仍为活塞流或全混流。 （ × ） 3．对于零级反应，由于反应速率与反应物浓度无关，因此催化剂内扩散阻力对宏观反应速率无影响。 （ × ） 4．在进行均相反应动力学实验时，既可以在间歇反应器中进行，也可以在连续流动反应器中进行，但由于反应器操作方式不同，因此所得的反应动力学方程形式也是不同的。( × ) 5． 间歇釜式反应器改成连续操作后，由于省去了辅助时间，因此一定能提高产量。 （ × ）
6．在绝热式固定床反应器中进行一级不可逆反应，由于西勒（Thiele ）模数与反应物浓度 无关，因此内扩散有效因子在床内为常数。 （ × ）
7．由于全混釜的停留时间分布比任意非理想流动反应器的都宽，因此NFR t CSTR t )()(22σσ>。
（ × ）
8．在一绝热反应器中，仅当进行一级反应时，其反应温度和转化率的关系才呈线性。 （ × ）
9.在任意转化率下，一级不可逆连串反应在全混流反应器中进行的收率总是低于在间歇釜中进行的收率。√
10．在相同的温度下，一级连串不可逆反应A →P →Q ，在间歇反应器中进行时P 的收率总是高于在全混流中进行的P 的收率。 （ √ ） 11．在全混流釜式反应器中进行液相反应,由于返混程度最大,故反应速率一定最小。（ × ） 12．因为单一反应就是基元反应，因此反应级数与化学计量系数相同。 （ × ）
13．一自催化反应P A k
?→?
,若(-R A )=kC A C P ，由于反应级数大于零，则在达到相同的转化率时，所需的V PFR 总是小于V CSTR 。 （ ） 14．在间歇反应器（BR ）中和活塞流反应器（PFR ）中等温进行同一反应，若C A0、x Af 相同时，则t BR = τPFR 。 ( × ) 15．无论是一级反应还是二级反应，流体的混合态对反应结果无影响。 （ × ） 16．对气固催化反应，由于外扩散阻力的存在，使得C AS < C AG ,因此必定使反应的选择性下降。 （ × ） 17．设计固定床反应器时需考虑内扩散对反应的影响，而设计流化床反应器时，则不必考虑内扩散的影响。 （ √ ） 18．多段绝热式固定床反应器的最优化结果是各段催化剂用量相等。 （ × ） 19．可逆反应在管式反应器中进行时，反应温度应沿着最佳温度线操作，使反应器体积最小。 （ ） 20．可逆反应在固定床反应器中进行时，反应温度应沿着最佳温度线操作，使催化剂用量最少。√
21.在流化床中，气泡是贮存反应物料和进行化学反应的主要场所。（一定要选择的话，我选错的） × 22．对气液反应，由于化学反应使液膜阻力减小，故一般为气膜控制过程。 （ √ ） 23.填料塔具有较大的相界面积，适用于快速反应，而鼓泡塔储液量大，适用于慢速反应
(√ ）
24．气液反应，当气膜阻力最大成为控制步骤时，反应发生在相界面和气膜内。 （ × ）
25．一气液反应，50,1002
==∞βγ
，则该反应为瞬间不可逆反应。 （ ）
26．一气液反应，在一定操作条件下，膜内转化系数100,1002
==∞βγ
，则该反应为拟
一级快反应。 （ ） 27.方差2
t σ表示了流体在反应器中停留时间分布的散度，2
t σ值愈大，返混程度愈大。因为（2
t σ）甲 >（2
t σ）乙，因此甲反应器的返混程度一定大于乙反应器的返混程度。 ( × ) 28．由于全混釜的返混程度比任意非理想反应器的返混程度都大。因此(2
t σ)CSTR >(2t σ)NFR (× ) 29.单一反应100 P A 在,→℃下等温反应，已知在C A ＝1mol/L 时，（－R A ）= 2mol/L.s 则当C A ＝2mol/L 时，（－R A ）= 4mol/L.s 。 （ × ） 30. 对于混合的非极限情况，即宏观混合和微观混合并存时，即不能按微观流体处理，也不能按宏观流体处理。 （ √ ）
（√ ） 32．具有相同停留时间分布的两个反应器，进行同一化学反应，若操作条件相同，反应结构总是相同的。 （ × ） 33．达到单个分子尺度的微观混合总是比达到流体微团尺度的宏观混合效果好。 （× ） 34．所谓单一反应，就是基元反应。 （×） 35．幂级数动力学方程式中的反应级数是根据化学计量方程中计量系数确定的。（× ） 36．已知停留时间分布方差值2t σ＝10000min 2
可知其流型接近全混流。 ( ×)
37．可逆放热反应的最优温度是指转化率一定时，对应于最大反应速度的温度。 （×） 38．在—平推流反应器内等温进行一级不可逆液相反应，反应器出中转化率可达40％，若使转化率提高到80％，在同样操作条件下，则反应器体积应增加一倍。 (×) 39．多级全混釜串联，串联釜数增多，返混程度增大，釜数接近无穷多，返混程度接近全混流。 （× ） 40．气固催化反应的本征速率方程是指排除了吸附和脱附阻力后的速率方程。 (×) 41．设计固定床反应器应采用排除了内、外扩散阻力后的反应速率方程式。（一定要选择的话，我选错的） ×
二、选择题：（正确答案可能不止一个）
1．在间歇反应器中等温进行一级不可逆反应A →R ，当转化率达90％时，所需反应时间为2h ，若反应改在管式反应器中进行，空时为2h ，其它条件同间歇反应器，则转化率为（ B ）
A ． 60％ B. 90％ C ．45％ D ．75％
2．四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值2
θσ为( B )
A ． 1.0 B. 0.25 C ．0.50 D ．0
3．对一平行—连串反应
R
A Q
P A ?→??→??→?)
3()
2()1( ，P 为目的产物，若活化能次序为：E 2 为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（ B ）。 A ．先高后低 B.先低后高 C ．高温操作 D ．低温操作 4．对气固催化反应A →R ，当外扩散阻力已消除时，若为一级不可逆反应，C AG 增加，则内扩散有效因子 B （A ．增大 B.不变 C ．降低）。若为二级不可逆反应，C AG 增加，则内扩散有效因子 C （A ．增大 B.不变 C ．降低）。 5．已知一闭式反应器的 1.0=r a uL D ，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N 为（ B ）。 A ． 4.5 B. 5.6 C ．3.5 D ．4.0 6. 由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)=10 /10 1t e -min -1 ，可判别该反应器的 流型为( B ) A ．平推流 B ．全混流 C ．轴向分散 D ．多级混合 7. 在气固催化反应动力学研究中，为了消除内扩散阻力，一般采用( D )方法。 A ．增大器内流速 B ．改变反应器流型 C ．改变反应器结构 D ．减小催化剂粒径 8．下图中阴影面积表示为( C ) A. F(t) B. E(t) C. t D. 2 θσ 9. 对于气固催化反应，催化剂粒径 B （A.增大 B.减小）反应温度 B （A.升高，B.降低）可使催化剂的η增大。 10．对于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的情况，用 A 反应器最为方便。 A. 单段绝热床 B.多段绝热床 C.换热式固定床 D.自热式固定床 11. 一级不可逆反应A →R,当反应温度一定，反应物A 的初始浓度C A0为2mol/L ，转化率达80％时，所需的反应时间为2h 。如果C A0提高到10mol/L ，其它条件不变，则所需反应时间应为 B 。 A. 10h B. 2h C. 0.4h D. 0.2h 12．在一个1m 3 的间歇反应器中进行某液相反应，当转化率达到95％时所需的反应时间为 4h ，若改用一个5m 3 的间歇反应器中进行，其它条件不变，则所需时间为 B 。 A. 20h B. 4h C.0.8h D. 0.4h 13.返混是连续流动过程中的一个重要工程因素，其产生原因是 ②③④ （① 物料的停留时间分布 ②流速分布不均匀、分子扩散和涡流扩散 ③搅拌 ④ 死区、沟流和短路 ⑤ 物料的浓度分布） 14．在气固催化反应动力学研究中可由 W x x F r A A A A ) (020-= 式处理实验数据得到反应 速度的实验反应器应是( C ) A ．积分反应器 B ．微分反应器 C ．无梯度反应器 D ．脉冲反应器 15.气体A 与液体B 的反应为不可逆反应，对A 为一级，对B 为零级．已知三种情况下反应 速率常数k ，液侧传质系数k L ，组分A 在液相中的扩散系数AL D 的 L AL k D k 1值分别为： (a) 2，（b ）80,（c ）0.1，则a,b,c 三种情况下的液相利用率关系为： 。 A ．a>b>c B. b>a>c C. c>a>b D.c>b>a 16．在氨气和稀硫酸进行气液反应，若H 2SO 4浓度大于临界浓度，则该过程的宏观反应速率的阻力主要集中在 A 。 A ．气膜内 B ．相界面 C ．相界面和气膜内 D ．液膜内 17．气固催化反应A ——P ，催化剂颗粒外表面浓度C AS 和Cps 与流体主体浓度C AG 和C PG 存在差异。当过程为反应控制时，则C AS 应 C AG （①大于 ② 小于 ③ 等于），Cps 应 C PG （①大于 ② 小于 ③ 等于）；当过程为传质控制时，则C AS （①趋近于C AG ② 趋近于0 ③ 某一值） 18. 于 ② 小于 ③ 等于），对小于一级的不可逆反应，宏观流体的反 ② 小于 ③ 等于）。 19．已知反应1：A → P -r A1＝C A 0.5 反应2：A → R -r A2＝C A 2 当反应物浓度由1mol/L 降至0.25mol/L 时，两个反应的速率将是（D ） A ．相等的 B ．-r A1为-r A2的2倍 C ．-r A2为-r A1的4倍 D ．-r A1大于-r A2 20．间歇釜反应器中进行如下反应： P A → (1) －r A1 ＝k 1C A a1 S A → (2) －r A2 =k 2C A a2 在C A0和反应时间保持不变下，降低反应温度、釜液中C P /C S 增大，表明( C ) A ．al>a2 B ．al 21．等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应k1k2 A P S ?? →??→ 若保持相同的转化率x A ，调节反应温度使k2/kl 降低，则P 的最大得率将 (A ) A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．先增后减 22．一个全混流反应器，其有效容积v1=1m 3 ，进行一级不可逆反应，达60％转化率，进料 量为Q 0l ，今改用两只有效容积均为0.5m 3 的全混流反应器串联操作进行同上反应，反应温度相同，转化率要求不变，则进料量Q 02将(A ) A ．大于Q 0l B.小于0.5Q 0l C ．等于Q 0l D ．等于0.5Q 0l 23．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应A →P ，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为x A1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为x A2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较x A1和x A2的相对大小为( B ) A ．x A1>x A2 B ．x A1 (1)一个1m 3 的平推流反应器，转化率x A1 (2)两个0.5m 3 的平推流反应器并联，进料流量平均分配，转化率x A2 (3)两个0.5m 3 的全混流反应器串联，转化率x A3 上述三种情况进料总流速，进料浓度和反应温度相同x A1、x A2，和x A3比较为( C ) A ．x A1>x A2>x A3 B ．x A1=x A2>x A3 C ．x A1=x A2=x A3 D 。x A1>x A3>x A2 25．等温液相反应：A →R r R ＝k1C A R 为目的产物 2R →D r D =k2C R 2 ； 现有如下四种方案可供选择 (1)平推流反应器高转化率 (2)平推流反应器低转化率 (3)全混流反应器低转化率 (4)两个等容积全混流反应器串联，高转化率。 从提高R 的选择性着眼，适宜选择( ) A ．(1) B ．(2) C ．(3) D ．(4) 26．已知一反应器用轴向分散模型描述，其Pe>100，可判别该反应器返混程度( B ) A ．很大 B ．很小 C ．中等 D ．无返混 27．气体分子与固体表面间发生物理吸附时，其吸附热一般在( A ) A ．40~200KJ ／mol B ．大于400KJ ／mol C ．8~25KJ ／mol D ．4KJ ／mol 以下 28．气固催化反应本征速率是指排除( C )阻力后的反应速率。 A 外扩散 B ．内扩散 C ．内、外扩散 D ．吸附和脱附 29．所谓固定床积分反应器是指反应物一次通过后，转化率大于(B )的情况。 A ．10％ B ．25％ C ．40％ D ．50％ 30．列管式固定床反应器填充的催化剂为了消除壁效应其粒径应小于反应管径的(B)倍。 A ．100 B ．8 C ．3 D ．50 31．反应器中等温进行着()P A ?→? 1和()R A ?→?2两个反应，当降低A 的浓度后，发现反应生成P 的量显著降低，而R 的生成量略降低，表明( A ) A ．反应(1)的反应级数大于反应(2) B ．反应(1)的反应级数小于反应(2) C ．反应(1)的活化能小于反应(2) D ．反应(1)的反应速率常数大于反应(2) 32. 纯二甲醚气相分解反应CH 3OCH 3→C+3H 2+CO 在恒温恒压下进行，当分解率达100％时，反应物系的体积为( D ) A ．与原体积相同 B ．为原体积的1/3 C ．为原体积的2倍 D ．为原体积的3倍 33. 两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，进行二级不可逆反应P A k ?→? ，出口转化率要求一定，可采取两种串联顺序： (1)大釜在先，小釜在后，进料流量为Q 01； (2)小釜在先，大釜在后，进料流量为Q 02。 两种情况下，进料浓度、反应温度相同，则进料流量Q 01，和Q 02的比较为( D ) A ．Q 01>Q 02 B ．Q 01=Q 02 C ．无确定关系 D ．Q 01 34．全混流反应器进行放热反应时，要使反应器操作在稳定的定常态，则必须满足以下条件( C ) A ．移热速率>放热速率 B ．移热速率<放热速率 C ．移热速率随温度变化率>放热速率随温度的变化率 D ．移热速率随温度变化率<放热速率随温度的变化率 35．幂数型反应速率方程式中以( B )表示各组分浓度变化对反应速率影响。 A ．反应级数 B ．反应计量系数 C ．反应速率常数 D ．反应活化能. 36．平推流反应器内进行等温零级不可逆反应，则自进口起沿反应器长度方向，其反应速率(C ) A ．逐渐增大 B ．逐渐减小 C ．保持不变 D ．存在最大值 37．一个全混流反应器，其有效容积v 1=1m 3 ，进行一级不可逆反应，出口转化率为x A1，现用 二个有效容积各为0.5m 3 的全混流反应器串联操作进行同上反应，进料容积流速v o 和反应温度与上相同，出口转化率为x A2，则x A1与x A2的相对比较为 ( C ) A ．x A1>x A2 B ．x A1=x A2 C ．x Al 38．液相等温反应： r p =k l P 为目的产物 r R =k 2C A r s =k 3C A 2 可有四种反应器可供选择：(1)平推流反应器，(2)全混流反应器，(3)分批 式完全混合反应器，(4)三台全混流反应器串联。从有利于目的产物P 的选择性出发，宜选用( ) A ．(1) B ．(2) C ．(3) D ．(4) 39．由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)二去e —t ／lOmin ”，可判别该反应器的流型为( B ) A ．平推流 B ．全混流 C ．轴向分散 D ．多级混合 40．．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于它能与反应组分的气体分子主要发生( C ) A ．物理吸附 B ．化学反应 C ．化学吸附 D ．质量传递 41．在气固催化反应动力学研究中可由V AO W x x F A A A )(020-=上正式处理实验数据得到反应速度 的实验反应器应是( C ) A ．积分反应器 B ．微分反应器 C ．无梯度反应器 D ．脉冲反应器 42．气固催化反应A+B →R+S ，A 、B 、R 、S 均吸附于同一类活性点上，双活性之间发生反应， 已知其反应速率方程r ＝)P K P K P P P K 1()k /P P P P (k S S R R B B A A S R B A ++++-，则其控制步骤为( ) A ．A+σA σ B ．A σ+B σR σ+S σ C ．R σ R+σ D ．S σ S+σ 43．间歇釜中进行各步均为一级不可逆串联反应S P A 2 k 1k ?→??→?，等温下进行，为了提高p 的选择性( C ) A ．应使A 的转化率接近100％ B ．应保持高的转化率 C ．应保持较低的转化率 D ．转化率高低无妨 44．乙烷在催化剂上脱氢生成乙炔，经一段时间反应后，乙炔生成量不再增加，但乙烷仍大量存在，表明这是一个( B )反应。 A ．慢速 B ．可逆 C ．自催化 D ．不可逆 45．在一平推流反应器中进行等温一级不可逆反应A->P ，现有反应器体积下，出口转化率为45％，若将反应器体积增加一倍，则出口转化率将为( D )，操作条件均保持相同。 A ．90％ B ．>90％ C ．45％ D ．<90％，>45％ 46．等温一级不可逆液相反应，采用下列三种方案进行： (1)一个分批式完全混合反应器，容积V 1(仅考虑反应时间所需)， (2)一个平推流反应器，容积V 2， (3)二个等体积全混流反应器串联，总容积为V 3。 上述三种情况反应温度、物料处理量及转化率相同，则容积比较为( B ) A ．V 1 r S = k 2C A r T = k 3C A 已知它的活化能E 1=25，E 2=35，E 3=15(E 单位省略)。为有利于目的产物R 的生成，应选择反应温度( C ) A ．尽可能高 B ．尽可能低 C ．中等 D ．先低后高 S P R R S T 48．等温液相反应 A+B →P r p =k l C A C B P 为目的产物 2A →R r R =k 2C A 2 有下列四种方案可供选择： (1)分批式完全混合反应器，A 和B 一批加入；(2)半分批式完全混合反应器，A 一批加入，B 连续滴加；(3)半分批式完全混合反应器，B 一批加入，A 连续滴加；(4)全混流反应器。从提高P 的收率着眼适宜选用( C ) A ．(1) B ．(2) C ．(3) D ．(4) 49．固定床内等温进行一级不可逆放热反应，床内催化剂有内扩散阻力，此时床层进口和出口处催化剂有效系数η值相对大小应是( ) A ．η进＞η出 B ．η进＝η出 C ．η进＜η出 D ．难以判别 50. 对于气膜扩散控制的气液反应，其宏观反应速率就等于( ) A ．气膜扩散速率 B ．液膜扩散速率 C ．液相主体反应速率 D ．取决于B 和C 三、填空题 1．某不可逆反应，反应活化能为9.63×104 J/mol ，问反应温度是550℃时的反应速率比反应温度是400℃时的反应速率快 23.1 倍。 2．一不可逆反应，当反应温度从150℃升高到200℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 23.06kJ/mol 。 3．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 52894 J ／mol 。 解： mol J E E T T R E k k /528942ln )3081 2981(314.82ln )1 1(ln 2 112=∴=-==-= 4．一液相复合反应 Q A P A k k ?→??→?2 1 ，均为基元反应。在单一连续釜中等温反应，已知该温度下， 213k k =,问当最终转化率为80％时，目的产物P 的瞬时选择性为： 0.75 ，总选 择性为： 0.75 。 5．对一闭式反应器，已测知Pe(Peclet 准数)为10，若该反应器用多级串联模型来描述，则模型参数N 为 5.56 。 6.等温下进行一级不可逆反应，为达到x A 的转化率，采用单个CSTR 的体积与PFR 的体积之比为 见课本P108式4.21 进行两级不可逆反应，两者体积之比为 1/(1-x A ) 7. 液相反应： 从有利于产品分布的观点，将下列接触方式按优劣顺序排 列为 2341 若k 1＝k 2，C A0＝C B0 ，写出计算瞬时选择率β 的公式： 1/(1+cA^0.4) 。 8.从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差98.02 =θσ,反应器可视为 全混流 ,又若求得无因次方差02.02 =θσ,则反应器可视为 活塞流 。 9．在CSTR 中，物料平均停留时间为1h ，停留时间大于10h 的物料粒子占全部物料粒子的 0.0045 ％。 10．在流化床中进行固相加工反应，固体颗粒在反应器中流动状态可看成CSTR ，固体颗粒平均停留时间为1min ，停留时间小于1min 的固体颗粒占流出的全部颗粒的 63.21 ％。 11．在PFR 中，停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的 100 ％，在CSTR 中，停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的 36.79 ％。 12．某气相反应A ＋3B →R ，则膨胀因子A δ为 -3 。 13. 采用无梯度反应器进行气固催化反应本征动力学测定时，足够高的转速，可使 外扩散 消除；足够小的粒子，可使 内扩散 消除。 14.反应物A 的水溶液在等温PFR 中进行两级反应，出口转化率为0.5，若反应体积增加到4倍，则出口转化率为 0.8 。 15．反应物A 的水溶液在等温CSTR 中进行两级反应，出口转化率为0.5，若反应体积增加到4倍，则出口转化率为 0.7 。 16．在PFR 中进行等温二级反应，出口转化率为0.8，若采用与PFR 体积相同的CSTR 进行该反应，进料流量Q 0保持不变，为达到相同的转化率0.8，可采用的办法是使C A0增大 5 倍。 17. 在多釜串联中，可逆放热反应的最佳温度序列为随反应釜数增加而 降低 ，随转化率增加而 降低 。 18．等温下进行一级不可逆反应，为达到同样的转化率x A , 采用单个CSTR 的体积与PFR 的体积之比为 (同第6题) ，相同的进行该反应，进行二级不可逆反应，两者的体积之比为 (同第6题) 。 19．在一全混流反应器中进行一级不可逆连串反应Q P A k k ?→??→?2 1 ，P 为目的产物， 已知,h .k ,h .k 11100121--==原料中不含P 和Q 。问最佳空时为 3.16h ；P 的最大收率为 0.577 ；最大收率下所对应的A 的转化率为 0.76 。 20. 在一活塞流反应器中进行一级不可逆连串反应Q P A k k ?→??→?2 1 ，P 为目的产物， 已知,h .k ,h .k 11100121--==原料中不含P 和Q 。问最佳空时为 2.56h ；P 的最大收率为 0.774 ；最大收率下所对应的A 的转化率为 0.774 。 21一复合反应 R P B Q P B A k k ?→?++?→?+2 1 22 若 P B R B A Q C C k r C C k r 2 21== 则目的产物P 的瞬时选择性S P 为 B A P B B A C C k C C k C C k 12 21-。 22．在气固催化反应中，丹克勒（Damkoler ）准数Da 的物理意义为 化学反应速率与外扩 散速率之比 ，n 级不可逆反应的Da = P164 。 23. 某不可逆气固催化反应，本征反应活化能为105 J ／mol,当过程为内扩散控制时，表观活化能为 50000J/mol 。 24．均相CSTR 反应器中，放热S 形曲线与移热直线一般有3个交点，高温区交点的特征是 ，中温区交点的特征是 ，低温区交点的特征是 。 25.在x A ～T 图上画出三段绝热式固定床操作示意图：一、二段段间采用原料气冷激，二、三段段间采用间接冷却。（画出平衡曲线、最佳温度曲线、各段操作线、段间冷激或冷却线）。 26．某液相复合反应 Q B A P B A k k ?→?+?→?+2 1 22, 若 5.05 .125 .15.01B A Q B A P C C k r C C k r == 为使目的产物P 的选择性高，应选择： ①若采用间歇反应釜，其加料方式为 B 一次性加入，A 连续滴加 ； ②若采用管式反应器，其进料方式为B 从反应器进口处加入，A 沿管长多处加入 。 27．液相复合反应 Q B A P B A k k ?→?+?→?+2 1 22, 若 25 .025 .021B A Q B A P C C k r C C k r == 为使目的产物P 的选择性高，应选择： (1)若采用间歇反应釜，其加料方式为 A 一次性加入，B 连续滴加 ； (2)若采用管式反应器，其进料方式为 A 从反应器进口处加入，B 沿管长多处加入 ； (3)若E 1>E 2，则反应温度应采用 高温 。 28．一气固催化反应R B A →+2，若反应机理为： σ σσσσσ+?→+?+R R R B A B B 222(此步为速率控制步骤) 则本征反应速率方程为：) 1(R R B B B B A S P K P K P K P k r ++= ．一气固催化反应R B A →+，若本征反应速率方程为： ) 1)(1(B B R R A A B A B A S P K P K P K P P K K k r +++= 则该反应可能的反应机理为 。 29．化学反应速率可分为温度效应和浓度效应，对简单反应而言，温度对反应速率的影响程度取决于 反应的计量系数 ；对复合反应而言，选择性对温度的敏感程度取决于 反应的活化能 。 30．在间歇搅拌釜中，进行一可逆放热反应时，其最佳反应温度的序列 是 。 31．在管式反应器中，进行一可逆放热反应时，其最佳反应温度的序列是 先高温后低温 。 32．在BR 中等温进行一级不可逆反应，当转化率达95％时，反应时间为2h ；若反应在PFR 或CSTR 中等温进行，温度同BR ，空时均为2h ，则转化率分别为： PFR ： 95% CSTR ： 74.97% 。 33．三个平推流反应器串联，进行一液相均相反应，其流程如下图所示。 A0 A1 A2A3若反应速率(-R A )=kC A 2 , 则V 2的计算式为： ; 若x A1-x A0= x A2-x A1= x A3-x A2，则三个反应器体积大小之间的关系为： V 1 34. 两台平推流和一台全混流反应器串联，进行一液相均相反应，其流程如下图所示。 若反应速率(-R A )=kC A 2 , 则V 2的计算式为： ; 35.已知复合反应 8.13 .01 1B 0.5 A 1Q k B A 1P k C C k r (Q B A C C k r ( P B A =?→?+=?→?+副反应），主反应）， 从有利于提高P 的选择性出发，将下列操作方式按优劣顺序排列： （b ）>(d)>(a)>(c) （a ） (b) （c ） (d) 36. 下列四种组合反应器中，单个反应器体积均相等，处理量也相同。（如下图所示） （a ） CSTR CSTR (b) (c) (d) (1)试比较返混程度大小次序为: (b)>(c)=(d)>(a) ； (2)当进行二级反应时，各组合反应器最终转化率高低次序为：（ a ）>(c)>(d)>(b) 。 37.对一闭式反应器进行停留时间分布实验测定，在Q ＝300L/min 下，得到E(t)～t 关系如下图所示。由于该图放置已久，纵坐标模糊不清。试根据E(t)函数性质确定并计算： （1）E(t)＝ -1/200(t-20) （2）F(t)＝ -t 2 /400+0.1t （ 3）V ＝ 2 m 3 （4）多级串联模型参数N ＝ 2 0 10 20 t/min 38.下列几种组合反应器，经脉冲示踪测其停留时间分布，若用多釜串联模型描述，试写出N 值或N 值范围。 (a) 1 (b) ∞ (c) 2 (d) 2 39．活塞流反应器，=2 θσ 0 ，Pe ＝ ∞ ，返混程度 小 ； 全混流反应器，=2 θσ 1 ，Pe ＝ 0 ，返混程度 大 ； 非理想流动反应器，2θσ介于 0~1 ；2 θσ值越大，停留时间分布 越宽 ；返混程度 越大 。 40．CSTR 定常态热稳定性的必要条件为： p90 。 41. 在固定床反应器中，进行二级不可逆气固催化反应，试比下列情况下催化剂有效系数η值的大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口）。 （1）等温操作，d P 不变：ηb >ηa （2）吸热反应，绝热操作：ηb >ηa 在固定床反应器中，进行二级不可逆气固催化反应，试比下列情况下催化剂有效系数η值的大小（a 、c 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口）。 （1）等温操作，d P 不变：ηC >ηb >ηa （2）吸热反应，绝热操作：ηC >ηb >ηa （3）d P 由3mm 改为5mm 、7mm ，则ηa3、ηa5、ηa7的大小次序为：ηa3>ηa5>ηa7 (均为a 点位置，且假定温度相等)。 42.在一台PFR 中进行一平行反应 Q A P A k k ?→??→?2 1 ，P 为目的产物，E 1 反应。试比较在下列操作条件下，反应器中各点的瞬时选择性的大小。 （1）等温操作：S a =S b =S c （2）绝热操作：S a 43．要使固定床反应器所用催化剂量最少，应尽可能在 高温 温 度下操作；对可逆放热反应，应尽可能在 最佳温度 温度下操作；对可逆吸热反应，应尽可能在 高温 温度下操作。 44．一级不可逆气固催化反应P A ?→? ，在不同条件下操作，粒内外反应物A 浓度变化情况如下图所示： a)试判别图中四种情况的宏观动力学类别 ① 本征动力学控制 ② 内扩散控制 ③ 内外扩散和本征动力学同时控制 ④ 外扩散控制 b)四种情况下的内扩散有效因子η值的大小次序为： 04231=>>>ηηηη 45．可逆放热反应A P ，在四段 绝热式固定床中进行，床层温度与转化率的关系 如图所示。试比较各段床层的 (1)进出口温差大小4321T T T T ?=?=?=? (2)催化剂用量多少 Wl (3)若整个床层以T 4等温操作，则催化剂总装 填量比原来 ① (①增多 ②减少)(假定各段绝 热温升相同) 46.右图为可逆放热反应的T ～x A 图。图中ABC 为平衡曲线，DEF 为最佳温度曲线。试回答以下问题： （1）A 、B 两点反应速率谁大： 相同 （2）B 、E 、F 三点速率大小次序：F>E>B （3）D 、G 、H 三点速率大小次序：H>G>D （4）图上哪一点反应速率最大：F 47．画出活塞流反应器、全混流反应器、活塞流和 全混流反应器串联、全混流和活塞流反应器串联的 停留时间分布函数与分布密度函数。 48. 乙烷进行热裂解，其活化能为314025J/mol 。试问650℃是的分解速率是500℃是的分解速率的▁▁套用3的公式，懒得算了▁▁▁▁倍。 49. A 和B 按下式反应，其速率式为：2A →R r R =k 1C A 2 , A+B →S r S =k 2C A C B R 的瞬间收率为▁▁▁1/(1+k2*cB/2k1*cA)▁▁▁。若R 为目的产物，则配料时A 和B 的浓度应▁▁▁▁A 多B 少▁▁；若E 1>E 2，则反应温度应▁▁选择高温▁▁▁▁。 50.在Q ＝100 l/min 下对三只反应器分别进行示踪实验，测得数据如下： 反应器 A B C 反应体积（l ） 1000 2000 3000 2t σ 50 100 150 (1)三只反应器返混程度大小顺序为 A>B>C (2)若在上述反应器中均等温进行一级不可逆反应，k=12min -1 ，则各只反应器的转化率分别为 x A = x B = x C 51．已知一闭式反应器的 05.0=r A uL D ，该反应器若用多级全混釜模型来描述，则模型参数N ＝ 10.53 。 52．在进行示踪实验时，示踪剂的选择应满足以下条件： p133 53. 停留时间分布实验测定的准确性可用以下 a.归一性检测；b.示踪剂质量守恒 方法来检验。 54．在工业反应装置中反应流体往往偏离两种理想的流动模式，也就是说在反应器出口的反 55．气固催化平行反应，若主、付反应均为一级不可逆反应，且粒子等温，则内扩散不影响其选择性，在粒内任意位置，反应速率之比均为 k1;k2 。 56．对于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的情况，用 单段绝热 反应器最为方便。 57.关系为： 生成速率的消耗速率与、反应针对5222O N O NO ,5222O N O 21 NO 2=+ 比例为2：0.5：1 。 58．以lnk ～1/T 作图，为一直线，有时在高温区发生转折或弯曲，其原因可能是： 59．反应速率常数k 与温度的关系为2.1010000 lg +- =T k ，则反应活化能为： 8.314*10^4 。 60．某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的1000倍，则600K 时的反应速率常数是400K 时的 2154 倍。 61.气体分子在固体催化剂微孔中扩散的主要形式有 正常扩散和努森扩 散 ，当 p167 时 ，AB e D D ≈ ,当 时 ，K e D D ≈。 62.当分子扩散的平均自由程远大于催化剂微孔直径时，分子在微孔中的扩散为 努森 扩散，其扩散系数与压力的关系为 无关 ，与温度的关系为 正比于根号T 。 63.下列反应分别在CSTR 中进行，在动力学方程、进料量、最终转化率等均确定的情况下，试选择合适的操作温度： a. A B ? ，0A H ?<（最优温度、最高允许温度、较低温度） 。。。。上面的箭头显示不出来，估计是可逆放热反应，选择最优温度 b. A B R S +→+，0A H ?<（最优温度、最高允许温度、较低温度）最高允许温度 64. 已知在某一体积为200L 的反应器进行停留时间分布测定，在流量为10L/min ，条件下测得停留时间分布函数的方差2t σ＝100min 2 ，若用多级混合模型描述，则模型参数N ＝ 4 65. 某一气固催化复合反应为平行反应，其本征速率分别为： 1 2p v1A () r =k C v k A B ??→主 2 S v2A S() r =k C v k A ?? →副 为提高反应选择性应选择（大颗粒、细颗粒）细颗粒，（大孔径、小孔径）小孔径的催化剂。 66. 均相反应A ＋B →P ＋S ，C B0＝2C A0，已知A 的转化率为70%，B 的转化率＝ 85% 。 67．固定床内进行一级不可逆气固催化放热反应，绝热操作，床内催化剂有内扩散阻力，此时床层进口和出口的η值相对大小应是 。 68. 某两段间接换热式气固相催化反应器进行可逆放热反应，各段进出口转化率与温度符合最佳分配原则，操作线见下图。（填＞，＜或＝） M 点反应速率 ＞ N 点反应速率 B 点反应速率 ＝ C 点反应速率 C 点反应速率 ＜ P 点反应速率 M 点反应速率 ＞ D 点反应速率 69. 某气固催化反应A ＋B →R ＋S ，已知A ，B ，R ，S 均吸附于同一类活性中心点，表面反应为控制步骤 1） 试按L －H 机理推导该反应的机理方程 2) 若反应过程中B 过量，A ，B 吸附很弱，A 的转化率很低时，此时表现为几级反应。 70. 气固催化平行反应，若主、付反应均为一级不可逆反应，且粒子等温，则内扩散不影响其选择性，在粒内任意位置，反应速率之比均为 k1：k2 。 71．对于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的情况，用 单段绝热 反应器最为方便。 72．固定床内等温进行一级不可逆放热反应，床内催化剂有内扩散阻力，此时床层进口和出口处催化剂有效系数η值相对大小应是 73. 要得到最大的目的产物B ，对反应： 试选取最佳的操作方式： 先高温后低温 。 74.减少催化剂颗粒内扩散影响的主要措施有 减小催化剂粒径或增大反应物浓度 。 75.对动力学控制、液膜扩散阻力控制及气膜阻力控制的气液反应，如何选择吸收设备？ 76.应用双膜理论，对下列情况分别绘出气相及液相中反应物浓度分布示意图。 （1） 苯与氯气反应，1 =η<<,1M （2） 纯氨气与硫酸水溶液反应，硫酸浓度等于临界浓度。 77.气液反应)()(2 1 )(l P l B g A →+ ,当P AG ＝你想说啥 78. 在半径为R 的球形催化剂上，等温进行气相反应? A B 。试以反应物A 的浓度CA 为 纵座标，径向距离r 为横座标，针对下列三种情况分别绘出反应物A 的浓度分布示意图。 (1)化学动力学控制 (2)外扩散控制 (3)内、外扩散的影响均不能忽略 图中要示出C AG ，C AS 及C AC 的相对位置，它们分别为气相主体、催化剂外表面、催化剂颗粒中心处A 的浓度，C Ae 是A 的平衡浓度。 解：以反应物A 的浓度为纵座标 四、问答题： 1．在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比a 、b 两处的η值大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口），并说明理由。 （1）一级放热反应，绝热操作；ηa >ηb （2）二级反应，等温操作。ηa <ηb 像这种类型的题目，有8种情形，以上都有涉及，只能根据已有答案给出答案的只有4 种，还有四种不确定 按照公式 1 )1 ( 2 1 - + = α α η as kpc De L 2．在一绝热式管式反应器中，进行一气相反应A→2P，反应器进口温度为650℃，反应物A 进口浓度为8％（mol.）,出口温度为750℃，A出口浓度为1.6％（mol.）。在反应器内A、B两点分别进行测定。 （1）测得A点的温度为780℃，你认为正确吗？为什么？ （2）测得B点的转化率为90％，你认为正确吗？为什么？ 3. 在绝热式固定床反应器中，进行一不可逆气固催化反应A→P，反应器入口气体温度为400℃，A的浓度为5mol/L, 出口浓度为1.5mol/L。出口温度为480℃。在催化剂床层内A、 B、C三点分别进行测定。 (1) 测得A点的温度为600℃，你认为正确吗？为什么？ (2)测得B点的转化率为90%，你认为正确吗？为什么？ (3) 测得C点的转化率为50%，经再三检验正确无误，计算一下C点的温度。 同课后习题7.6 4．设有三种不同类型的球状催化剂：A.活性组分均匀分布型 B.活性组分分布于表面的“蛋壳”型 C.活性组分集中于中心的“蛋黄”型。若R为目的产物，则 （1）对反应A＋B→R，当内扩散阻力可忽略不计时，选用什么型为好？为什么？ （2）对有内扩散阻力的串联基元反应A→R→S，选用什么型为好？为什么？ (1)A;内扩散阻力不计，则反应物浓度在催化剂中均匀分布。（2）B；有内扩散阻力，则反应物浓度分布不均匀，表面浓度最大 5．厂里闲置着两台反应釜，反应体积分别为5m3和3m3。现欲用来生产乙酸乙酯，由于乙醇大大过量，该反应对乙酸为二级反应，现要求乙酸乙酯的产量尽可能大，你认为应采用什么样的连接方式？为什么？ 二级反应，小釜在前，大釜在后 6. 已知物料在某连续流动反应器中的停留时间分布密度函数为：E(t)=0.01exp(-0.01t) L/s 试求这个流动体系中停留时间为（1）90～110s (2) 0~100s (3) >100s 的物料在总物料中所占的比例，并判断该分布密度是否正确？ F（t）=1-exp（-0.01t）;(1)F(110)-F(90);(2)F(100)-F(0);(3)1-F（100）； 用归一化法检验，即F（∞）-F（0）是否等于1 7. 试述绝热式和换热式气－固相催化反应器的特点，并举出应用实例。 见课本7.3和7.4，不好说 8．试述多段间接换热式和多段直接换热式气－—固相催化反应器的特点，并举出应用实例。 9. 简述绝热温升（或温降）概念，在工厂实际生产中有何用途？ 指反应物完全转化时使反应物系温度升高或降低的度数。P113多找点话说 绝热温升可以作为衡量反应放热程度的指标。绝热反应器设计计算常用绝热温升作为估算气温升的依据。 10. 在四段绝热式固定床反应器中进行n级不可逆放热反应，各段的催化剂装量相同，且控制进入各段的反应物料温度相等。若n>0，试问： （1）哪一段净转化率最大？哪一段最小？为什么？ （2）若段间采用冷却方法进行降温，试问哪一段间需加入的冷激剂量多？为什么？ （3）若n<0，对问题（1）（2）是否还能做出肯定性的回答？为什么？ 同课后习题7.16 11．试分析下列说法是否正确？为什么？ （1）在一绝热反应器中进行零级反应，热效应可忽略不计，则其转化率与反应器长度的关系是线性的。 （2）在一绝热反应器中，仅当进行一级反应时，其反应温度与转化率的关系才呈线性。（3）多段绝热反应器最优化的结果是各段的催化剂量相等。 同课后习题7.14 12. 在等温固定床反应器中进行一级不可逆反应，床内充填颗粒直径为6mm的球形催化剂，反应组分在其中的扩散系数为0.02cm2/s，在操作温度下，反应速率常数为0.1min-1。有人建议改用3mm的球形催化剂以提高产量，你认为采用此建议能否增产？增产幅度有多大？假定催化剂的理化性质均不随颗粒大小而改变，并且改换粒度后仍保持同一温度操作。 所以，采用此建议产量的增加是极有限的。 13. 一台PFR和一台CSTR的串联方式分别为： CSTR CSTR （a） (b) 在Q＝100L/s时，对（a）进行脉冲示踪，对(b)进行阶跃示踪。问得到的E(t)曲线是否相同？F(t)曲线是否相同？若在两个系统内分别进行一级不可逆反应，反应条件相同，则出口转化率哪个大或相等？若进行二级不可逆反应，则出口转化率哪个大或相等？ 见课本P154 14. 对于乙炔法氯乙烯生产工艺： HgCl 2 C 2H 2 + HCl → C 2H 3Cl 采用流化床反应器串联固定床反应器的装置已经获得成功，你认为该装置设计的基本考虑是什么？ 15.今有固定床、填料塔、板式塔、鼓泡塔、喷雾塔、流化床等各类反应器可供选用，试判断下列各反应宜采用何种反应器？并简述理由。 （1） 2NaOH(L) + CO 2(G) Na 2CO 3 + H 2O （气液瞬间不可逆反应） ZnCl 2水溶液 （2） CH 3OH(G) + HCl(G) CH 3Cl + H 2O （气液慢速反应） 鼓泡塔 Ag 催化剂 （3） 2CH 3OH(G) + O 2 (G) 2HCHO(G) + 2H 2O(G) （气固催化反应，催化剂颗 粒直径3～5mm ） 固定床 （4） 重质油催化裂化反应 (催化剂快速失活) 16．在流化床内设置内部构件的目的是 在于打碎气泡，改善气固接触，减小返混． 17.现有下列反应： () ()式和操作条件？ ？采用什么样的加料方选用何种形式的反应器的收率尽可能高，应 为目的产物，为了使 P P C C e k r P C C e k r B P /RT 1882802021B 2A /RT 1255201011--=?→?+=?→?+R B P B A 解： 17．在排除了内、外扩散的影响下，两个不可逆气－固催化反应在组成各自一定的情况下，测得其反应速率与温度的变化关系如图中的曲线①及②所示，①呈指数型式增加，②先升后降。则其速率控制步骤可逆是： 反应①： ；因为 反应②： ；因为 18．液相n 级不可逆反应，其 A r 1和C A 具有图示曲线关系，将此反应分别在平推流和全混流 两种反应器内进行起始浓度C 加和终了浓度C Af 相同，反应温度也相同，试在图上表示两种反应器所需空时大小。 参照课本P107图4.3（b ） 19.对动力学控制、液膜扩散阻力控制及气膜阻力控制的气液反应，如何选择吸收设备？ 五、证明题： 1. 平行反应： 其中P 为目的产物，在等温操作中，证明：采用CSTR ，Cpmax ＝C A0； 采用PFR 操作，Cpmax ＝C A0/(1+ C A0)。 2.证明一级反应在等温条件下转化率达99.9％时所需的反应时间为转化率50％时所需时间的十倍。 证明：一级反应：109795019991x 1x 1t t x 1kt x 1kt 2A 1A 122A 21A 1≈=--=----=∴ --=--=.%) ln(%).ln()ln()ln() ln() ln( P 3.反应物A 进行如下反应：A Q ,反应均为一级，各反应的活化能依次为： R E 2 ln(2 11 302032 3opt E E E E k k R E E T ---= 证明： . 化学反应工程试卷及答案 一、填空题（共25分,每空1分） 1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系， 即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。 3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为 ；反应产物C 的生成速率表达式为： 。 4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。 5．间歇釜反应器中进行如下反应： P A → (1) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A A C k r = 2E 在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。 6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。 7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。 8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。 9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。 10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。 11．对于反应级数0 绪论． 1、化学反应工程是一门研究（）的科学。（化学反应的工程问题） 2.（）和（）一起，构成了化学反应工程的核心。〔三传；反应动力学〕 3.不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称( )。（数学模型） 4.化学反应和反应器的分类方法很多，按反应系统涉及的相态分类，分为：（）和（）。 5.化学反应和反应器的分类方法很多，按操作方法分为（）操作、（）操作和（）操作。 6.化学反应和反应器的分类方法很多，按传热条件分为（）、（）和（）。 选择1. ( ) “三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指。 A 化学反应 B 反应工程 C 反应热力学 D 反应动力学, 2. ( ) “三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是。A 能量传递B质量传连C 热量传递D 动量传递 3. （）按反应器的型式来分类，高径比大于30的为 A.管式反应器B槽式反应器C塔式反应器D釜式反应器 三、判断 1.物理过程不会改变化学反应过程的动力学规律，即化学反应速率与温度浓度之间的关系并不因为物理过程的存在而发生变化。（） 2.流体流动、传质、传热过程不会影响实际反应的温度和参与反应的各组分浓度在时间、空间上的分布，最终影响反应结果。（） 四、简答 1.利用数学模型解决化学反应工程问题的步骤？ 第一章 均相单一反应动力学和理想反应器 1.均相反应是指（ ）。 2.如果反应体系中多于一个反应物，在定义转化率时，关键组分A 的选取原则是（ ）。 3. 当计量方程中计算系数的代数和等于零时，这种反应称为( ) ，否则称为( ) . 4. 化学反应速率式为β α B A C A C C K r =-，如用浓度表示的速率常数为C K ，用压力表示的速率常数P K 则 C K ＝( )P K . 5. 活化能的大小直接反映了( )对温度的敏感程度. 6.化学反应动力学方程有多种形式。对于均相反应，方程多数可以写成（ ）或（ ）。 7.对于反应器的开发根据（ ）来选择合适的反应器，结合（ ）和（ ）两方面特性来确定操作方式和优化操作条件。 8.物料在反应器的混合，依据停留时间分为（ ）（ ）。 9.按返混情况的不同，理想流动反应器可分为（ ）、（ ）、（ ）。 10.在设计和分析反应器时，经常涉及（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四个量。其中定义为反应器有效容积V R 与流体特征体积流率V 0之比值为（ ）。 二、选择 1.其定义为反应器有效容积V R 与流体特征体积流率V 0之比值的量为（ ） A 反应时间t r B 停留时间t C 空间时间τD 空间速度S V 2. 下列那一项不属于间歇反应器中的非反应时间（ ） 名词解释（每题2分，共12分） 1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。 2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。 3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 ％保证率的抗压强度值。 5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。 6、石油沥青的针入度是指在规定温度25 ℃条件下，以规定重量100g 的标准针，经历规定时间5s 贯入试样中的深度。 1．表观密度：材料在自然状态下，单位体积内的质量。 2．普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。3．碱骨料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应。 4．钢的冷弯性能：冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。 5．沥青的温度敏感性：沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。 解答题 1. 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o4 2.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为 ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。 设计要求： (1) 混凝土计算配合比； (2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。 .解：(1) 求混凝土计算配合比。; ^* y) H; B( g 1) 确定混凝土配制强度fcu,o fcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa 2) 确定水灰比 (w/c) fce =γc?fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 \! U; D w/c =0.53 ∵框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，∴可确定水灰比为 0.53。 3) 确定用水量 mw0 对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为30～50mm时，查表得：lm3混凝土的用水量可选用185kg。 4) 计算水泥用量 mco mco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3 查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260 kg/m3，取mco=349kg/m3。 5) 确定砂率βs 对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%～37%，取βs=35%。 6) 计算砂、石用量mso、mgo 用体积法计算， 得：mso= 641kg，mgo =l192kg。 7) 该混凝土计算配合比为水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，w/c=0.53。 (2) 确定施工配合比 现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，则施工配合比为 水泥 mc = mco=349kg 砂ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg 石子 mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg 2.某材料的密度为2.78g/cm3，干表观密度为1680Kg/m3，现将一重930g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1025g，试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。（5分） 某混凝土配合比为 1∶ 2.43 ∶ 4.71 ， W/C ＝ 0.62 ，设混凝土表观密度为 2400 kg / m 3 计，求各材料用量。（6分） 今有软化点分别为95℃和25℃的两种石油沥青。某工程的屋面防水要求使用软化点为75℃的石油沥青，问应如何配制？ 1.解：孔隙率 P ＝（ 1 －ρ0/ρ）× 100 ％＝（ 1-1.8/ 2.7 ）× 100 ％ =33 ％； 重量吸水率 mw ＝（ m水/m ）× 100 ％＝ [(1020-920)/920] × 100 ％ =11 ％； 开口孔隙率＝ V开/V0 =[ (1020-920)/ （ 920/1.8 ） ] × 100 ％＝ 19.6 ％ 闭口孔隙率＝ 33 ％－ 19.6 ％＝ 13.4 ％ 所以，该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为： 33 ％； 11 ％； 19.6 ％； 13.4 ％。（5分） 2.解：设水泥的质量为CKg ，则 W ＝ 0.62CKg ； S ＝ 2.43CKg ； G ＝ 4.71CKg ； 按假定表观密度法有： C+S+G+W= ρ0h 所以， C ＋ 0.62C ＋ 2.43C ＋ 4.71C＝ 2400 由上式可得： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。 所以，各种材料的用量为： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。（6分） 3、解：软化点为 95℃的石油沥青用量 = (95℃－75℃)/(95 ℃－ 25℃)× 100 ％ ＝ 28.6 ％ 化学反应工程试题答案 一、单选题：（共60 小题，每题0.5分） 1、化学反应工程是研究如下问题的学科：（A ） A、化学反应器工程问题 B、化工单元操作 C、反应器特性 D、传递特性 2、化学反应工程研究的对象是：（A） A、化学反应器 B、单元操作 C、化工流程 D、化学工艺 3、连续操作的反应器的独立变量为（C） A、浓度 B、反应时间 C、反应器体积大小 4、理想混合的间歇反应器的独立变量为（B） A、反应速率 B、反应时间 C、反应空间 5、连续操作的理想混合流反应器的独立变量是：（C） A、反应物浓度 B、反应时间 C、反应空间 6、间歇操作的反应器所具有的特点包括：（A） A、参数随时间变化 B、参数随空间变化 C、累积量为零 D、累积量不为零 7、在对理想的全混流反应器进行物料衡算时，下面哪些量为零：（D） A、流入量 B、流出量 C、反应量 D、累积量 8、在对定常态操作的反应器进行物料衡算时，下面哪些量为零：（D） A、流入量 B、流出量 C、反应量 D、累积量 9、稳定的定常态操作点符合如下条件：（A） A、移热速率大于放热速率 B、移热速率小于放热速率 C、移热速率等于放热速率 10、若CSTR 的某一操作点是稳定的定常态操作点，则该操作状态具有的特点是：（C） A、移热速率大于放热速率 B、移热速率小于放热速率 C、移热速率等于放热速率 11、在CSTR 中进行一级不可逆反应，最多可以有几个定常态操作点？（D） A、0 B、1 C、2 D、3 E、4 12、对于反应级数大于零的反应，下述情况哪种容积效果最高？（C） A、单釜CSTR B、多釜CSTR C、PFR 1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度不变，吸水性增强 ,抗冻性降低 ,导热性降低 ,强度降低。 2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热低 ,耐软水能力好 ,干缩 大 . 3．保温隔热材料应选择导热系数小 ,比热容和热容大的材料. 4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体水化硅酸钙和水化铁酸钙 .水化铝酸钙，水化硫铝酸钙晶体 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩增大 ,抗冻性降 低 . 6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为水灰比、砂率和单位用水量 . 7．钢材中元素S主要会使钢的热脆性增大，元素P主要会使钢的冷脆性·8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为 2 克,干砂 200 克. 9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度快，硬化后体积膨胀 .膨胀率为1% 10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性越大，大气稳定性越好 . 11．普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和水灰比 . 13．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足不早于45min 。终凝不晚于6.5h（390min） 14．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性差。 15．普通混凝土用石子的强度可用压碎指标或岩石立方体强度表示。 16．常温下，低碳钢中的晶体组织为铁素体和珠光体。 17．据受热时特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 19．与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更大，与矿质材料的粘结性更好。 20．石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。储灰坑陈伏2个星期以上，表面有一层水分，隔绝空气，以免碳化 22．材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是单位用水量。 23．普通混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值。 24．钢的牌号Q235-AF中A表示质量等级为A级。Q235是结构钢中常用的牌号 25．结构设计时，硬钢的强度按条件屈服点取值。 26．硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为 40mm×40mm×160mm. . 27．钢筋进行冷加工时效处理后屈强比提高。强屈比愈大，可靠性愈大，结构的安全性愈高。一般强屈比大于1.2 28．石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性越好。 29．在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和大气稳定性。 30．用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和橡胶。 反应工程期末考试试题集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY- 化学反应过程 简答填空名词解释 1.任何化工生产，从原料到产品都可以概括为原料预处理，化学反应过程和产物 的后处理三个组成部分，而化学反应过程是整个化工生产的核心。 2.工业反应器中对反应结果产生影响的主要物理过程是：1，由物料的不均匀混合 和停留时间不同引起的传质过程；2，由化学反应的热效应产生的传热过程； 3，多相催化反应中在催化剂微孔内的扩散与传热过程。 3.化学反应和反应器的分类：1.按反应系统设计的相态分类分为：○1均相反应， 包括气相均相反应和液相均相反应；○2非均相反应，包括气-固相、气-液相、液-固相、气-液-固相反应。2.按操作方式分类分为：间歇操作，连续操作和半连续操作。3.按反应器型式来分类分为：管式反应器，槽式反应器和塔式反应器。4.按传热条件分为：等温反应器，绝热反应器和非等温绝热反应器。化学反应工程的基本研究方法是数学模型法。 4.反应速率：单位反应体系内反应程度随时间的变化率。 5.反应动力学方程：定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系式。 6.半衰期：反应转化率从0变成50%所需时间称为该反应的半衰期。 7.建立动力学方程的方法有：积分法、微分法、最小方差分析法。 8.反应器开发的三个任务：○1根据化学反应动力学特性来选择合适的反应器型 式；○2结合动力学和反应器两方面特性来确定操作方式和优化操作条件；○3根据给定的产量对反应装置进行设计计算，确定反应器的几何尺寸并进行评价。 9.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、物料衡算方程式和热 量衡算方程式。 《化学反应工程》期末考试试题A 卷参考答案 一、填空（每空3分，共24分） 1、在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就 愈小 。 2、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠__分子引力__结合的，而化学吸附是靠__化学键__结合的。 3、在等温活塞流反应器中进行一级均相反应，反应器体积不变，进口浓度C A0从1mol/L 增加到2mol/L ，如果出口转化率不变，则进料体积流量V 0必须 不变 ； 4、活化能的大小直接反映了___反应速率 _____对温度的敏感程度。 5、对于等温下进行串联反应S P A k k ?→??→? 21，在达到相同转化率的情况下，平推流反应器的效果 优于 全混流反应器。 6、用阶跃示踪法测停留时间分布时，通入示踪物5秒后测得F(t)=0.8，这说明通过该反应器的流体中80%的停留时间为 小于等于5秒 ，20%停留时间为 大于5秒 。 二、选择题（每题3分，共24分） 1、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用__A 。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 2、全混流反应器停留时间分布特征值方差2θσ为 B 。 A 、0 B 、1 C 、t D 、∞ 3、气相反应2423CO H CH H O +?+，进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子c o δ= A 。 A . -2 B. -1 C. 1 D. 2 4.反应级数n= C 时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。 A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 2 5、对于单一反应组分的平行反应((A S A P →→主），副），其瞬间收率A ?随A C 增大而单调下降，则最适合的反应器为 A 。 A.全混流反应器 B. 全混流串接平推流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 平推流反应器 6. 阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为 B 。 A. E （t ）曲线 B. F （t ）曲线 C. I （t ）曲线 D. y （t ）曲线 7、反应物A 的水溶液在等温全混流反应器中进行两级反应，出口转化率为0.4，若改为等体积的活塞流反应器中进行，则出口转化率为 C 。 化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应CO + 3H 2 CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2 、一级连串反应A S P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=max ,P C ___A____。 A. 122)(210K K K A K K C - B. 22/1120]1)/[(+K K C A C. 122 )(120K K K A K K C - D. 22/1210]1)/[(+K K C A 3、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 与副产物S 的选择性P S =__C_。 A. A A P P n n n n --0 0 B. 00A P P n n n - C. 00 S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=时，该反应的反应级数n___B__。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5 、对于单一反应组分的平行反应 A P(主) S(副)，其瞬间收率P ?随A C 增大而单调下 降，则最适合的反应器为____B__。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用____A___。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7 、一级不可逆液相反应A 2R ，30/30.2m kmol C A =， 出口转化率7.0=A x ，每批操作时间h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_C_3m 。 《土木工程材料》综合复习资料 第一章 一、选择题 1、孔隙率增大，材料的＿＿降低。 A 密度 B 表观密度 C 憎水性 D 抗冻性 2、材料在水中吸收水分的性质称为＿＿。 A 吸水性 B 吸湿性 C 耐水性 D 渗透性 3、材料的耐水性一般可用＿＿来表示。 A 渗透系数 B 抗冻性 C 软化系数 D 含水率 4、弹性材料具有＿＿的特点。 A 无塑性变形 B 不变形 C 塑性变形小 D 恒定的弹性模量 5、材料的比强度是＿＿。 A 两材料的强度比 B 材料强度与其表观密度之比 C 材料强度与其质量之比 D 材料强度与其体积之比 二、是非判断题 1、某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。 2、某材料含大量开口孔隙，直接用排水法测定其体积，该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。 3、材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。 4、在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。 5、材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。 6、材料的冻融破坏主要是由于材料的水结冰造成的。 三、填空题 1、材料的质量与其自然状态下的体积比称为材料的＿＿。 2、材料的吸湿性是指材料在＿＿的性质。 3、材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的＿＿来表示。 4、水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为＿＿。 5、孔隙率越大，材料的导热系数越＿＿，其材料的绝热性能越＿＿。 四、名词解释 1、密度 2、材料的空隙率 3、堆积密度 4、表观密度 5、材料的弹性 五、问答题 1、某水泥厂生产普通硅酸盐水泥,现改产火山灰硅酸盐水泥,原包装袋未变,客户投诉水泥重量不够,请分析原因。 2、生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性？ 3、决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么？ 4、北方某住宅楼冬季施工，使用了尿素作混凝土的防冻剂。住户入住后闻到一股氨味，请分析原因。 六、计算题 1、质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率，表观密度，堆积密度，开口孔隙率。 2、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。该岩石可否用于水下工程。 3、某岩石的密度为2.75g/cm3，孔隙率为1.5％；今将该岩石破碎为碎石，测得碎石的堆积密度为1560kg/m3。试求此岩石的表观密度和碎石的空隙率。 第二章 一、选择题 1、钢材伸长率δ10表示＿＿C。 A直径为10mm钢材的伸长率 B 10mm的伸长 C 标距为10倍钢筋直径时的伸长率 ２、钢材抵抗冲击荷载的能力称为＿B＿。 A 塑性 B 冲击韧性 C 弹性 D 硬度 3、钢的含碳量为＿A＿。 土木工程材料模拟试题（二） 一、名词解释(每小题2分,共10分) 1.材料的耐水性 2.减水剂 3.混凝土的碱-骨料反应 4.钢材的脆性临界温度 5.合成高分子防水卷材 二、填空题（每空1分，共15分） 1. 新拌制的砂浆应具有良好的流动性和保水性，分别用和表示。。 2.材料的孔隙率恒定时，孔隙尺寸愈小，材料的强度愈，耐久性愈，保温性愈。 3.石膏制品的耐水性、防火性。 4.通用硅酸盐水泥中水泥的抗渗性较好。 5.水泥强度发展的规律是早期、后期。 6.钢材的δ5表示。 7.以边长为100mm的立方体试件，测得受压破坏荷载为234kN，若混凝土的强度标准差σ＝，则该混凝土的抗压强度标准值为 MPa。 8.混凝土的徐变值较大时，带来的主要危害是使。 9.在低强度等级的混合砂浆中，使用石灰的主要目的和作用是。 10.水玻璃在硬化后具有较高的性。 三、判断改错（下列命题你认为正确的在括号内打“√”；错误的打“×”并改正。每小题1分，共15分） 1.承受动荷载作用的结构，应考虑材料的韧性。 ( ) 2.水泥石组成中凝胶体含量增加，水泥石强度提高。( ) 3.矿渣水泥的抗渗性较好。（） 4.含氯离子的混凝土外加剂不得在预应力混凝土中掺用. （） 5.当沥青中树脂(沥青脂胶)组分含量较高时，沥青的延度大.（） 6.聚氯乙烯接缝材料的密封性较聚氨酯建筑密封膏好.（） 7.三元乙丙橡胶卷材适合用于重要的防水工程。（） 8.标号为500粉毡的沥青油毡较标号为350粉毡的防水性差.（） 9.花岗岩的耐久性较大理岩差。（） 10.水玻璃在硬化后具有较高的耐酸性。（） 11.多孔吸声材料的基本特征是开口孔隙多。（） 12.标号为S-75的沥青胶的耐热度为75℃。（） 13.牌号为Q235-A·F的钢材，其性能较Q235-D的钢差。（） 14.选择混凝土用砂的原则是总表面积小和空隙率小。（） 15.硅酸盐水泥的矿物组成为C2S、C3A、C3S和 C4AF。（） 四、单项选择题（从下列各题4个备选答案中选出正确答案，并将其代号填在空白处。每小题1分，共20分。） 1. 矿渣水泥适合于混凝土工程。 A.与海水接触的； B.低温施工的； C.寒冷地区与水接触的； D.抗碳化要求高的 2. 在凝结硬化过程中，会产生很大的变形，以致产生开裂。 化环09030904反应工程复习大纲 一. 填空题 1.化学反应速率可以表为前提是▁▁▁▁。（反应体积恒定 考点：反应速率的定义，恒容） 2.化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。（间歇操作、连续操作、半间歇操作）（理解连续与间歇） 3. 对于反应，则_______。（）（考点：反应物和产物的速率之比等于其化学计量系数之比） 4化学反应速率式为，用浓度表示的速率常数为，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数，则=_______。（）（以浓度表示的速率常数与分压速率常数的换算关系） 5在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，该步骤的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于_______。（拟平衡态） （考点：理解拟平衡态、速率控制步骤的定义，用于推导非基元反应动力学） 6如果平行反应均为一级不可逆反应，若＞，提高选择性应_______。(提高温度)（考点：主反应活化能大于副反应活化能，升温提高选择性，反之则反，还应注意主反应级数高于副反应级数时应采用高浓度操作，对应应该采用什么样的加料方式或什么类型的反应器？） 7一级连串反应在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，应 ______。（降低）（考点：提高连串反应选择性的途径，还包括间歇反应釜中的最佳反应时间和连续反应器的体积（OR空时OR停留时间）问题） 8气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_______结合的，而化学吸附是靠_______结合的。物理吸附的吸附热要_______化学吸附热，物理吸附是_______分子层吸附，而化学吸附是_______分子层吸附（范德华力、化学键力、小于、多、单）（考点：比较物理和化学吸附的区别，包括结合力）吸附层数，吸附热等区别） 9气体在固体表面上发生吸附时，描述在一定温度下气体饱和吸附量与吸附压力（或吸附物质在相中浓度）的关系式称为_______。（吸附等温方程）（吸附等温式的定义，注意是饱和吸附量） 10.在轴扩散模型中，彼克莱准数_______，（）Pe很大时，即扩散系数相对非常小，反应器中物料的流动形态接近______。（平推流或活塞 《化学反应工程》试题库 一、填空题 1. 质量传递、热量传递、动量传递和和化学反应称为三传一 反? 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出二累 积_____________ 。 3. 着眼组分A 转化率X A的定义式为 X A=( n A—n A)/ _____________ 。 4. 总反应级数不可能大于￡—。 5. 反应速率-r A=kC A C B的单位为kmol/(m3? h).速率常数k的因次为 nV(kmol ? h ) 。 6. 反应速率-r A=kC A的单位为kmol/kg ? h.速率常数k的因次为mVkg ? h 。 7. 反应速率.kc A/2的单位为mol/L ? s.速率常数k的因次为 (mol) 1/2? L-1/2? s 。 8. 反应速率常数k与温度T的关系为lnk 10000 102.其活化能为 T mol 。 9. 某反应在500K时的反应速率常数k是400K时的103倍.则600K 时的反应速率常数k时是400K时的10 5倍。 10. 某反应在450C时的反应速率是400C时的10倍.则该反应的活化 能为（设浓度不变）mol 。 11. 非等分子反应2SO+Q==2SQ的膨胀因子sq等于________ 。 12. 非等分子反应N2+3H2==2NH的膨胀因子H2等于-2/3 。 13. 反应N b+3H2==2NH中（& ）= 1/3 （仏）二1/2 扁3 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应.反应物初浓度为G°. 转化率为X A.当反应器体积增大到n倍时.反应物A的出口浓度为 C A0（1-X A）n . 转化率为1-（1- X A”。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应.反应物初浓度为C A0. 转化率为X A.当反应器体积增大到n倍时.反应物A的出口浓度为 匚些.转化率为nxA—。 1 （n 1）X A 1 （n 1）X A 16. 反应活化能E越大.反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能.温度越低温度对反应速率的影响越大。 18. 某平行反应主副产物分别为P和S选择性S的定义为（n P-g）/ (n s- n s0) 一、填空（40分） （1）气相反应A＋3B→2C，则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是（2）反应速率常数有时可以表为。A dt （3）空间速度是指 ___________ ， 空间时间是指 __________。 （4）反应具有最佳温度曲线， 最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克／cm5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为（孔隙率3的材料制成。 则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?，如果采用扩散模型，则）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差 （6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______ （7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、 及＿＿＿＿扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ，进料反应进行至，（8）复合反应＝A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时，由瞬时选择性LA。于内扩散的影响，选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?）（9,，。 0． （10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系： 外扩散和化学动力学控制时ζ1，Φ值较； 内扩散强烈影响时ζ1，Φ值较。 （11）CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向， 可以分为和反应器。 492－＝/s, =1.5×1012）某一级不可逆的气液反应过程，已知k=10mm/s,D（LL则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在，工业上可选用 反应器或反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主 要在，工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物，则适＋（，）对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA （14）返混是指 土木工程材料试卷及答 案 The manuscript was revised on the evening of 2021 2016学年第一学期 课程名称：土木工程材料考试时间 1、国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-2007）中，部门代号为 ( ) A．GB B．175 C．2007 D．GB/T 2、孔隙率增大，材料的 ( )降低。 A．密度 B．表观密度 C．憎水性 D．抗冻性 3、材料在水中吸收水分的性质称为 ( )。 A．吸水性B．吸湿性C．耐水性 D．渗透性 4、吸水率是表示材料（）大小的指标。 A、吸湿性 B、耐水性 C、吸水性 D、抗渗性 5、材料在外力作用下，直到破坏前并无明显的塑性变形而发生突然破坏的性质，称为 （）。 A、弹性 B、塑性 C、脆性 D、韧性 6、材料的比强度是体现材料哪方面性能的（）。 A、强度 B、硬度 C、耐磨性 D、轻质高强 7、具有调节室内湿度功能的材料为 ( )。 A．石膏 B．石灰 C．膨胀水泥D．水玻璃 8、硅酸盐水泥的终凝时间不得超过（）分钟。 A、240 B、300 C、360 D、390 9、石灰熟化过程中的陈伏是为了（）。 A、利于结晶 B、蒸发多余水分 C、消除过火石灰的危害 D、降低发热量 10、预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 ( )。 A、C30 B、C35 C、C40 D、C45 11、反映钢材试件受拉断裂后伸长量与原始标距长度的比值关系的指标是 ( )。 A、抗拉性能 B、伸长率 C、断面收缩率 D、塑性 12、钢材拉伸过程中的第三阶段是（）。 A、颈缩阶段 B、强化阶段 C、屈服阶段 D、弹性阶段 13、下面哪些不是加气混凝土砌块的特点（）。 A、轻质 B、保温隔热 C、加工性能好 D、韧性好 14、木材湿涨干缩沿（）方向最大。 A、顺纹 B、径向 C、弦向 D、横纹 15、为了提高砂浆的保水性，常掺入（）。 、麻刀 C、石膏 D、粘土膏 二、填空题（每空1分，共20分）。 1、土木工程材料按化学成分分类，可分为___________、___________和______ ____。 2、材料的耐燃性按耐火要求规定，分为___________、___________和__________。 3、硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有C 3 S、、 和。 4、大体积混凝土不宜选用水泥。 5、普通混凝土的基本组成材料有、、、和外加剂。 6、砂最适合用来拌合混凝土。 7、混凝土的流动性大小用___________指标来表示、砂浆的流动性大小用___________指标来表示。 8、钢材的工艺性能有和 ______ ____。 9、普通烧结砖的标准尺寸为。 三、名词解释（每题4分，共20分）。 1、气硬性胶凝材料 2、水泥的体积安定性 3、混凝土的和易性 4、混凝土立方体抗压强度 5、碳素结构钢 四、简答题（共15分）。 泰山医学院****～****学年第**学期 ****级临床医学专业本科《化学反应工程》试卷(A) 一、选择题（每小题1分，共 10 分。请将答案填在下面的表格内） 1.化学反应CO+3H 2CH 4 +H 2O ，其中化学反应计量系数为-1的是那种物质( )。 A.CO B. CH 4 C. H 2O D. CO 、 CH 4 、H 2O 2.气相反应A+3B C+D 进料时无惰性气体，A 、B 以2:1摩尔比进料，则膨胀因子δCO =（ ）。 A.2 B.1 C.-1 D.-2 3.对于一非恒容均相化学反应a A A a B B,反应组分A 的化学反应速率-v =( ) A.–v A =Vdt dn B - B. –v A =Vdt dn A - C.–v A =dt dc A - D. –v A =dt dc B - 4.全混流反应器的容积效率η=1.0，该反应的反应级数n=( )。 A. <0 B. =0 C. ≥0 D. >0 5.对于反应级n >0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用（ ）。 A.平推流反应器 B.全混流反应器 C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应器 6.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间t o 不包括下列哪项（ ）。 A.加料时间 B.物料冷却时间 C.反应时间 D.清洗釜所用时间 7.对于气—液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应，为提高反应程度，应选用（ ）装置。 A.填料塔 B.喷洒塔 C.鼓泡塔 D.板式塔 8.停留时间分布函数F(t)的定义为（ ）。 A. F(t)=dt t dF )( B. F(t)= )() (t dF t dF C. F(t)= ∞N N t D. F(t)= ∞N N 9.不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是（ ）。 A.粒子与流体间有浓度差 B. 粒子与流体间无浓度差 C.床层径向有温度梯度 D. 床层径向有浓度梯度 10.流化床反应器中的操作气速v o 是根据具体情况定的，一般取流化数v o /v mf 有（ ）范围内。 A. 0.1~0.4 B. 1.5~10 C. 10~15 D. 0.4~1.5 二、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1.），它和接触时间成（ ）关系。 2. 用阿累尼乌斯方程来描述反应速度常数与反应温度的关系式（ ），对一给定反应温度升高，反应速率常数将（ ）。 3. 对于间歇系统中进行的化学反应v A A + v B B= v R R,用A 物质表示的反应进度定义为（ ）。 4. 具有良好搅拌装置的釜式反应器按（ ）反应器处理，而管径小、管子较长和流速较大的管式反应器按（ ）处理。 5. 实际流动反应器当t=0时，停留时间分布函数F(t)=（ ），当t=∞时，停留时间分布函数F(t)=（ ），停留时间分布密度函数为（ ）。 6. 催化剂失活主要是（ ）、（ ）、（ ）三类。 7. 气固相反应器主要分（ ）和（ ）两大类。 8. 气体组分在固体催化剂中的扩散过程主要形式有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 9. 物料衡算式的基本表达形式为（ ）。 三、简答题（每题 6 分，共 36 分） 1. 连串反应（等温恒容下的基元反应）A k1 P k2 S 描绘组分A 、P 、S 随时间的变化关系图 。 化学反应工程考试题库（分三个部分） （一）（综合章节）复习题 一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传递 和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高 的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法 和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模 型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr )，该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反 应。 11.某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而 在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 目录 0 绪论…………………………………………………………………………1土木工程材料的基本性质…………………………………………………2气硬性胶凝材料……………………………………………………………3水泥…………………………………………………………………………4混凝土………………………………………………………………………5建筑砂浆……………………………………………………………………6墙体材料……………………………………………………………………7天然石材……………………………………………………………………8金属材料……………………………………………………………………9合成高分子材料……………………………………………………………10木材…………………………………………………………………………11沥青与防水材料……………………………………………………………12绝热材料、吸声与隔声材料………………………………………………13建筑装饰材料………………………………………………………………习题解答 0 绪论习题解答………………………………………………………………1土木工程材料的基本性质习题解答………………………………………2气硬性胶凝材料习题解答…………………………………………………3水泥习题解答………………………………………………………………4混凝土习题解答……………………………………………………………5建筑砂浆习题解答………………………………………………………… 6墙体材料习题解答………………………………………………………… 7天然石材习题解答………………………………………………………… 8金属材料习题解答………………………………………………………… 9合成高分子材料习题解答………………………………………………… 10木材习题解答………………………………………………………………11沥青与防水材料习题解答…………………………………………………12绝热材料、吸声与隔声材料习题解答……………………………………13建筑装饰材料习题解答…………………………………………………… 0 绪论 0.1学习指导 一、内容提要 本章主要介绍土木工程材料的定义、分类、作用、发展趋势与技术标准以及本课程的学习目的与任务。 二、基本要求 了解土木工程材料的定义、分类、与发展趋势，领会土木工程材料标准化的意义及表示方法。 三、重、难点提示 1、重点提示：土木工程材料的分类。 2、难点提示：土木工程材料的产品及应用的技术标准。 0.2习题 一、名词解释 1、产品标准 2、工程建设标准 二、填空题 1、按照化学成分，土木工程材料可以分为、和三类。 2、我国的技术标准分为、和三级。 三、问答题 1、土木工程材料如何分类？ 2、现代土木工程材料的发展趋势是什么？ 3、实行标准化的意义有哪些？ 4、土木工程建设中控制材料质量的方法主要有哪些？ 5、简述土木工程材料课程学习的基本方法与要求以及实验课学习的意义。 1土木工程材料的基本性质化学反应工程试卷及答案
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