化学反应工程作业习题十
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化学反应⼯程练习题化学反应⼯程练习题⼀.填空1.对反应速率与浓度成正效应的反应分别采⽤全混流、平推流、多级串联全混流反应器其反应器体积的⼤⼩关系为__________。
2. 拟均相模型:对于多相催化反应,忽略催化剂内外__________和__________的差异,将反应当成均相反应。
3.反应器处在⾮稳定的操作状态下,当操作参数有⼩的扰动,反应器的局部地⽅或整个反应器中的温度便会⼤幅度地上升的现象,称为__________。
4. 对于恒容的平推流管式反应器__________、__________、__________⼀致。
5.全混流反应器的空时τ是__________与__________之⽐。
6.消除外扩散影响最有效的措施是__________;消除内扩散影响最有效的措施是__________。
7. 在有滞留区存在的釜式反应器E(θ)图中,,当θ=0时,E(θ)=__________1(填<,>或=)。
8. 平推流反应器的F 函数的⽆因次时间表达式为__________,其⽆因次⽅差σ2=__________,⽽全混流反应器的⽆因次⽅差σ2=__________。
9.脉冲⽰踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到__________曲线,阶跃⽰踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到__________曲线。
10. 某⼀级不可逆⽓固催化反应,在反应温度150℃下,测得k P =5s -1,有效扩散系数D eA =0.2cm 2/s 。
当颗粒直径为0.1mm 时,内扩散系数为。
11. ⼀级不可逆液相反应,A → 2R ,L kmol C A /3.20=,出⼝转化率7.0=A X ,每批操作时间2.06h ,装置的⽣产能⼒为50000 kg 产物R/天,=60,则反应器的体积V 为_______。
12. 某⼆级液相反应A+B==C ,已知在间歇全混釜反应器中达到x A =0.99需反应时间为10 min ,在平推流反应器中进⾏时,空时τ=__________。
化学反应工程习题第一部分:均相反应器基本理论1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率;并写出这三种反应速率表达式之间的关系。
2、已知某化学计量式为S R B A 2121+=+的反应,其反应速率表达式为B AA C C r 5.02=,试求反应速率B r =?;若反应的化学计量式写成S R B A +=+22,则此时反应速率A r =?为什么?3、某气相反应在400 oK 时的反应速率方程式为221061.3AA P d dP -⨯=-τh kPa /,问反应速率常数的单位是什么?若将反应速率方程改写为21AA A kC d dn V r =⨯-=τh l mol ./,该反应速率常数k 的数值、单位如何?4、在973 oK 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应:C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。
反应开始时,系统中含丁烷为116kg ,当反应完成50%时,丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化,试求下列项次的变化速率:(1)乙烯分压;(2)H 2的摩尔数;(3)丁烷的摩尔分率。
5、某溶液反应:A+B →C ,开始时A 与B 摩尔数相等,没有C ,1小时后A 的转化率为75%,当在下列三种情况下,2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉? (1)对A 为一级、B 为零级反应; (2)对A 、B 皆为一级反应; (3)对A 、B 皆为零级反应。
6、在一间歇反应器中进行下列液相反应: A + B = R A + R = S已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3,C B0 = 4 kmol/m 3,C R0 = C S0 = 0。
反应混合物体积的变化忽略不计。
反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3,C R = 1.5 kmol/m 3。
计算这时B 和S 的浓度,并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。
作业名称:2015年春季网上作业2 出卷人:SA作业总分:100 通过分数:60起止时间:学员成绩:95标准题总分:100 标准题得分:95详细信息:题号:1 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:B学员答案:D本题得分:0题号:2 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:对简单不可逆二级反应,根据要求的处理量、初浓度和转化率,所需的()反应器体积最小。
A、间歇釜B、平推流C、全混流D、循环反应器(β=1)标准答案:B学员答案:B本题得分:5学员答案:D本题得分:5题号:6 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:若一气固相催化反应过程,本征级数为n级。
当内扩散影响严重时,则其表观反应级数表现为()。
A、n/2级B、 n级C、 (n+1)/2级D、(n+1)级标准答案:C学员答案:C本题得分:5题号:7 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:下列不存在返混的反应器是( )。
A、间歇釜B、流化床C、全混釜D、循环反应器标准答案:A学员答案:A本题得分:5题号:8 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:A学员答案:A本题得分:5题号:9 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:C学员答案:C本题得分:5题号:10 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:在固定床反应器中进行气固催化反应,若床层出口端的内扩散效率因子比进口端小,则反应的级数可能()。
A、等于1级B、小于1级C、大于1级D、不能判断标准答案:B学员答案:B本题得分:5题号:11 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5 内容:图形:A、B、C、D、标准答案:D学员答案:D本题得分:5题号:12 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5 内容:对串联反应A→P→S而言,必然存在最优反应时间使反应的()最大。
化学反应工程测试习题集(精心整理)第一章绪论1.化学反应工程是一门研究______________的科学。
2.化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。
3._______是化学反应工程的基础。
)4.化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
5.化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。
6.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_______。
A.化学反应B.反应工程C.反应热力学D.反应动力学9.“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.质量传递C.热量传递D.动量传递第二章均相反应动力学1.均相反应是指_。
pP+S对于反应,则rP_______(rA)。
2.aA+bB3.着眼反应组分K的转化率的定义式为_______。
4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。
5.化学反应速率式为rAKCCACB,用浓度表示的速率常数为KC,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数KP,则KC=_______KP。
6.化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为KC,用逸度表示的速率常数,则KC=_______f。
K7.化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为KC,用气体摩尔分率表示的速率常数y,则KC=_______Ky。
8.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,他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_______。
9.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时,既不存在速率控制步骤时,可假定所有各步基元反应都处于_______。
题目:等温等容条件下,间歇釜式反应器反应时间与平推流反应器空间时间的计算式相同,两者的生产能力相同。
正确答案:错题目:全混流连续操作反应器,反应器内温度、浓度处处均匀一致,故所有物料粒子在反应器内的停留时间相同。
正确答案:错题目:相同条件下,分别用下列反应器处理物料,比较反应器有效容积的大小。
①单段全混流反应器(V R1)②四个体积相同的全混流反应器串联(V R2)③两个体积相同的全混流反应器串联(V R3)④平推流反应器(V R4)则(V R4)>(V R2)>(V R3)>(V R1)正确答案:错题目:设备放大,造成微元停留时间分布和返混程度改变,放大时反应结果恶化。
正确答案:对题目:理想流动模型是指平推流模型和全混流模型。
正确答案:对题目:在气相或均一的液相中进行化学反应的设备,称为(均相反应器)。
题目:容积效率是指对同一个等温等容反应过程,在相同产量、相同转化率、相同初始浓度和反应温度下,(平推流)反应器有效体积与(全混流)反应器所需体积之比。
题目:生产能力是相同条件下,单位时间、单位反应器体积所能获得的(产物量),或完成相同生产任务,所需反应器的(体积)。
题目:化工生产中应用于均相反应过程的化学反应器主要有(釜式)反应器和(管式)反应器。
题目:釜式反应器的基本结构主要包括反应器(壳体)、(搅拌器)、(密封装置)和(换热装置)等。
题目:手孔或人孔的安设是为了检查(内部空间)以及安装和拆卸设备(内部构件)。
题目:釜式反应器中夹套式换热器适用于传热面积(较小),传热介质压力(较低)的情况。
题目:基元反应的级数即为化学反应式的(计量系数),对非基元反应的级数通过(实验)确定。
题目:单一反应利用(转化率)可以确定反应物转化量与产物生成量之间的关系。
题目:间歇反应,只要C AO相同,无论处理量多少,达一定(转化率)每批所需的(反应时间)相同。
题目:对同一反应在相同条件下,达到相同转化率,全混釜反应器所需有效体积(最大),平推流反应器所需有效体积(最小),多釜串联全混釜所需有效体积(介于其间)。
1.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。
(A ) A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递 2.化学反应O H CH H CO 2423+⇔+,其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。
(A )A. COB. 2HC. 4CHD. O H 23.气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体,A 与B 以3∶2摩尔比进料,则膨胀因子A δ=_______。
(D )A. 1B. 1/3C. 2/3D. 1/24.化学反应速率式为βαB 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为P K ,则P K =_______C K 。
(D )A. βα+-)(RTB. )()(βα+RTC. )()(βα-RTD. )()(βα+-RT5.对于可逆放热反应,为提高反应速率应_______。
(C )A. 提高压力B. 降低压力C. 提高温度D. 降低温度 6.在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的反应器是 。
(D ) A. 间歇式反应器 B.全混流反应器 C. 搅拌釜式反应器 D. 平推流管式反应器 7.全混流反应器的E (t )曲线的方差=2θσ_______。
(C )A. 0B. 0~1C. 1D. >18. 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____B___。
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 9. 某催化剂,其真密度为3.60g/cm 3,颗粒密度为1.65g/cm 3,比表面积为100m 2/g 。
该催化剂的孔隙率= 0.542 。
A. 0.245B. 0.542C. 0.452D. 0.254 10. 对于气—液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应,为提高反应速率,应选用_______装置。
欢迎阅读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3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.80 ℃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。
14.对于单一反应,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应器时主要考虑反应器的大小;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率;15.完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度均一,并且等于(大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。
16.下图是某连串反应在各转化率下的产物浓度分布曲线,那么当转化率达70% 时,中间产物R的化学反应工程定义总收率为64% ,按炼厂或化工厂惯用的收率和选择性的定义,在该转化率条件下的收率是45% ,选择性是64% 。
I.填空题1.(1)1.(1)K,2.(1)P则C K2.(1)3.(2)_______3.(2)4.(1)对于反应级数n>0的反应,为降低反应器容积,应选用_______反应器为宜。
4.(1)平推流5.(3)对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。
5.(3)平均停留时间、反应时间、空时6.(1)若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合,这种流体称为_______。
6.(1)微观流体 7.(2)流体的混合程度常用_______、_______来描述。
7.(2)调匀度S 、流体的混合态 8.(2)催化剂在使用过程中,可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的_______失活,也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_______失活。