化学反应工程复习题及答案
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《化学反应工程》试题及答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《化学反应工程》试题一、填空题1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 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=累积 。
3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。
4. 总反应级数不可能大于 3 。
5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ,速率常数k 的因次为 m 3/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 m 3/kg ·h 。
7. 反应速率2/1A A kC r =-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2.1010000lg +-=Tk ,其活化能为 83.14kJ/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 105 倍。
10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍,则该反应的活化能为(设浓度不变) 186.3kJ/mol 。
11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。
12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。
13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中(2N r -)= 1/3 (2H r -)= 1/2 3NH r14.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 C A0(1-x A )n ,转化率为 1-(1-x A )n 。
化学反应工程模拟题答案一、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 tE tt 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22A 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×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;二、多项选择题:1.关于理想的间歇式反应器、平推流反应器和全混流反应器,下列描述正确的是 A, C, DA. 三者同为理想反应器,但理想的内涵是不同的;B. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是一样的,都是反应器内温度和组成处处相同;C. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是不一样的,虽然都是反应器内温度和组成处处相同,但前者随着时间的变化温度和组成可能都发生变化,而后者则不随时间变化;D. 平推流和全混流反应器都是连续流动式反应器,前者的返混为零,后者为无穷大2.关于积分法和微分法,认识正确的是 A, BA. 积分法和微分法是两种求取动力学参数的数据处理方法,前者对数据的精度要求比后者低;B. 积分法不能处理动力学较为复杂的反应物和产物不止一种、正反应和逆反应的反应级数不同可逆反应;C. 积分法得到的动力学参数比微分法可靠3.对于一级恒容和一级变容不可逆反应,下面叙述正确的是 CA. 在同一平推流反应器内、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;B. 在同一全混流反应器内、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;C. 在同一间歇式反应器内、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;D. 在同一平推流反应器或间歇式反应器内、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的4.对于瞬时收率和总收率,下列正确的判断是 A, CA. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;B. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;C. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;D. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;5.气相变容反应22+⇔,原料中混入了一定量的惰性气体惰性气体A B C与A和B的转化率为零时的初始总摩尔数比为1:1,A与B的比例为计量比,则膨胀率ε为 CAA. ;B. -1/3;C. -1/6;D. -5/66. 纯气体A 浓度2 mol / L,摩尔流率100 mol / min 在平推流反应器里分解生成一系列产物,其动力学为:A A C r products A )min 10(,5.21-=-→,在一个 L 的反应器里进行反应所能达到的转化率为 AA. 70%;B. 80%;C. 90%;D. 100%7. 关于E 函数和F 函数,下面正确的是 B, C, DA. Ft= Et ;B. ⎰=t 0dt )t (E )t (F ;C. dt /)t (dF )t (E =;D. 1dt )t (E )(F 0==∞⎰∞8. 轴向分散系数与扩散系数,下面论述正确的是 B, C, DA. 两者实质上是相同的,都符合Fick 定律;B. 两者实质上是不同的,轴向分散系数的定义实际上是借用了Fick 定律的形式;C. 轴向分散系数是与流动有关系的;D. 扩散系数是物质本身的一种属性9. 宏观流体和微观流体是流体凝集态的两种极端形式,流体的凝集态不同,对反应结果一般有明显的影响,但对于 A, B 是例外;A. 一级不可逆反应;B. 在平推流反应器内进行反应;C. 在全混流反应器内进行反应;D. 零级反应10. 对于一个气固相催化反应,减小外扩散和内扩散影响的措施正确的是 AA. 提高反应器内气体的流速,减小催化剂颗粒的直径;B. 降低反应器内气体的流速,减小催化剂颗粒的直径;C. 降低反应器内气体的流速,增大催化剂颗粒的直径;D. 增加催化剂颗粒的直径,提高反应器内气体的流速11. 关于基元反应的认识,正确的是 A, BA. 分子数是针对基元反应的概念;B. 基元反应的计量系数与对应物种的反应级数之间存在一一对应关系;C. 基元反应R A →和R 2A 2→意义是一样的;D. 有的基元反应的总反应级数可能是小数12. 对于一个均相变容反应,针对反应物A 的反应速率,下面表述正确的是 B,D A. dt dC r A A -=-;B. dt dx x 1C r A A A 0A A ⋅ε+=-;C. dt )x 1x (d C r A A A 0A A ε+=-; D. dtdN V 1r A A ⋅-=- 13. 对于平行反应S A R A 222111n ,E ,k n E ,k −−−→−−−−→−,,活化能E 1< E 2,反应级数n 1< n 2,如果目的产物是R 的话,我们应该在 D 条件下操作;A. 高温、反应物A 高浓度;B. 高温、反应物A 低浓度;C. 低温、反应物A 高浓度;D. 低温、反应物A 低浓度14. 对于化学反应的认识,下面正确的是 B, DA. 化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催化剂有关系;B. 化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关,而且还与反应器内流体的流动方式有关;C. 反应器仅仅是化学反应进行的场所,与反应目的产物的选择性无关;D. 反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布15. 对于一个串联反应,目的产物是中间产物,适宜的反应器是 BA. 全混流反应器;B. 平推流反应器;C. 循环反应器;D. 平推流与全混流串联在一起的反应器16. 关于非理想流动与停留时间分布,论述正确的是 A, CA. 一种流动必然对应着一种停留时间分布;B. 一种停留时间分布必然对应着一种流动;C. 一种停留时间分布可能对应着多种流动;D. 流动与停留时间分布存在一一对应关系17. t /t e t1)t (E -=是 BA. 平推流的E 函数;B. 全混流的E 函数;C. 平推流串联全混流的E 函数;D. 全混流串联平推流的E 函数18. 对于轴向分散模型,选择不同的边界条件,计算公式和结果都有所不同,这说明 DA. 边界条件是人为设定的,是为了便于有关公式的推导;B. 边界条件可以自由选取;C. 边界条件决定于操作条件和反应装置的本身;D. 边界条件不同,直接影响到反应器内的流动和反应;19.对于一个气固相催化反应过程,下列属于动力学因素的是 C, DA. 气膜扩散;B. 孔内扩散;C. 反应物的吸附和产物的脱附;D. 表面反应20.Langmuir吸附模型的四个假定:均匀表面、单层吸附、吸附机理相同和无相互作用这几点应该说是非常苛刻的,实际情况很难满足上述要求;然而,对于多数的化学反应,应用这几点假定进行有关的推导,结果一般是可以接受的,其主要原因在于 AA. 实际反应过程中催化剂表面吸附物种的覆盖度很低;B. 实际的催化剂表面一般很平整;C. 实际的催化剂表面上活性位间的距离较远;D. 实际的催化剂表面上活性位的数量有限21.关于指前因子和活化能描述正确的是 BA. 指前因子理论上与温度无关,活化能的取值永远都是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;B. 指前因子理论上与温度有关,但与指数项相比其随温度的变化可以忽略,活化能的取值永远都是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;C. 指前因子理论上与温度有关,活化能的取值不可能永远都是正的,活化能小、温度高,反应速率对温度的变化更敏感;22. 对于一级不可逆反应S R A 21k k −→−−→−,产物R 的最大浓度通常 C A. 只与速率常数的大小有关;B. 只与反应温度有关;C. 与A 的初始浓度和速率常数的大小有关;D. 只与A 的初始浓度有关23. 测定停留时间分布常用的方法有脉冲示踪法和阶跃示踪法,关于这两种方法,下列描述正确的是 A,B,DA. 这两种方法都是物理示踪法;B. 根据脉冲示踪法得到的实验数据,可以直接得到E 函数;C. 根据阶跃示踪法得到的实验数据,可以直接得到E 函数;D. 根据阶跃示踪法得到的实验数据,可以直接得到F 函数三、计算题:1. 某一级液相反应A R →在一只全混流反应器中进行,转化率为95%,如果再串联一只同样的全混流反应器,使转化率仍维持在95%,试问处理量应增加多少解: 当反应在一个全混流反应器内进行时,根据全混流反应器的设计方程,有1111τ+=-k x A ……………….1 当两个等体积全混流反应器串联时,转化率不变,则有2)21(11τ+=-k x A (2)根据式1,得1τk =19;根据式2,得=τk ;进料体积流率之比等于空时的反比,即010*******.5,2//2v v V V v v R R =∴==ττττ;也就是说,串联后进料体积流率应为原来的倍,即需增加倍;2. 某速率常数为 min -1的一级不可逆反应在一非理想反应器内进行反应,示踪结果表明,t 和2θσ 分别为15 min 和;求用多级混合流模型预测的转化率;解:根据多级混合流模型无因次方差与N 之间的关系,有2/1N θσ= =根据一级不可逆反应多级混合流模型转化率的表达式,有3. 反应物A 反应首先生成R k 1 = 6 hr -1,R 进一步反应生成S k 2 = 3 hr -1和Tk 3 = 1 hr -1;如果浓度为 mol / L 的纯A 在一个全混流反应器内进行反应,求R 浓度达到最大值的空时及R 的最大浓度;解:根据一级不可逆串联反应在全混流反应器中进行反应时中间物种最大浓度及达到最大浓度空时的公式,有:=+=τ)(1321k k k opt hr说明:上述两公式也可通过对反应物A 和产物R 两次应用全混流反应器设计方程,求得产物R 的浓度表达式,然后令R dC =0d τ,求出 opt 和C R, max 的值; 4.某一级恒容反应AP 在一平推流和一全混流反应器所组成的串联反应器组中进行,两反应器的有效容积均为Vr,进料为纯A,初始体积流率为v 0,试证明最后的总转化率与这两个反应器的串联顺序无关;假设两反应器的温度相等且保持恒定,反应器被反应物全部充满解: 反应速率方程:A A r kC -=(a) 全混流在前,平推流在后由全混流的设计方程,得:010101A A A A RA A C C C C V v r kC τ--===- 故:0101A A R C C V k v =+ 由平推流的设计方程得: 则:00//001011R R kV v kV v k A A Af A R C C C C e e e V k k v ττ---===++ 其中0R V v τ= b 平推流在前,全混流在后对平推流: 10100001ln A A A X C RA A A A C A A A V dx dC C C v r kC k C τ===-=--⎰⎰得:10k A A C C e τ-= 对全混流:110A Af A Af RA Af C C C C V v r kC τ--===- 得:0111k A A Af C C C e k k τττ-==++ 即:两各反应器的排列顺序不影响反应结果化学反应工程名词解释★在大型装置中,传热和控温往往是头等难题,甚至根本不可能达到与小装置相同的温度条件,因此,就出现“放大效应”;★间歇式反应器:一次性加料,经过一段时间出料的反应器;★膨胀因子:当反应物A 或产物P 每消耗或生成1mol 时,所引起的整个物系总物质的量mol 的增加或减少值;★膨胀率:表征变容程度的参数,仅适用于物系体积随转化率变化呈线性关系的情况; ★返混:停留时间不同的流体颗粒之间的混合;★平推流:指反应物料以一致的方向向前移动,在整个截面上各处的流速完全相等; ★全混流:指刚进入反应器的新鲜物料与已存留在反应器中的物料能达到瞬间的完全混合,以致在整个反应器内各处物料的浓度和温度完全相同,且等于反应物出口物料的温度和浓度;★停留时间:指从反应物进入反应器时算起至离开反应器时为止所经历的时间;★停留时间分布:由于同时进入反应器的物料颗粒在反应器中的停留时间可能有长有短,因而形成一个分布;★空时:在规定的条件下,进入反应器的物料通过反应器体积所需的时间;★空速:在规定的条件下,单位时间内进入反应器的物料体积相当于几个反应器的空积,或单位时间内通过单位反应器的物料体积;★工业催化剂所必备的三个主要条件:活性好、选择性高、寿命长;③焦姆金型物理法④BET型化学法★反应的控制步骤答:气体在催化剂存在下进行化学反应可以设想是由下列步骤组成的①反应物从气流主体扩散到催化剂的外表面外扩散过程②反应物进一步向催化剂的微孔内扩散进去内扩散过程③反应物在催化剂的表面上被吸附吸附过程④吸附的反应物转化成反应的生成物表面反应过程⑤反应生成物从催化剂表面上脱附下来脱附过程⑥脱附下来的生成物分子从微孔内向外扩散到催化剂外表面处内扩散过程⑦生成物分子从催化剂外表面扩散到主流气流中被带走外扩散过程。
《化学反应工程》试题一、填空题1. 质量传递、热量传递、动量传递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3•着眼组分 A 转化率力的定义式为XF (/7AO_/7A) / A¾o _______________ O4.总反应级数不可能大于_o5.反应速率-XkCG的单位为kmoI∕m3・h,速率常数k的因次为m'/kmol ・ h 。
6.反应速率-ΓA=Λβ的单位为kmoI∕kg・h,速率常数Zr的因次为m'/kg ・ h __ o7.反应速率F= kCf的单位为mol/L・s,速率常数斤的因次为(mo I)"・L"・ S 。
8.反应速率常数斤与温度厂的关系为呼=_罟9 + 10.2,其活化能为mo I9.某反应在500K时的反应速率常数幺是400K时的10'倍,则600K 时的反应速率常数k时是400K时的忖倍。
10.某反应在450°C时的反应速率是400°C时的10倍,则该反应的活化能为(设浓度不变) mol O11.非等分子反应2S02+02==2S03的膨胀因子L等于___________ o12.非等分子反应2+3出=2朋3的膨胀因子5“等于- 2/3 。
13.反应N2+3H2==2NH3中(-r,) = 1/3 (-%)二1/2 心“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Go,转化率为当反应器体积增大到n倍时,反应物A的出口浓度为Go(D tI,转化率为I-(I-Xy 。
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Go,转化率为当反应器体积增大到n倍时,反应物A的出口浓度为 7 ,转化率为—些—O1 + (/7-I)X I 1 + (H - I)X yI16.反应活化能F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。
化学反应工程试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 化学反应工程中,反应速率常数k与温度的关系遵循()。
A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Le Chatelier原理D. Nernst方程2. 在固定床反应器中,流体通过催化剂床层的流动方式是()。
A. 并流B. 逆流C. 交叉流D. 层流3. 以下哪种催化剂不属于均相催化剂?()A. 酸B. 碱C. 金属D. 酶4. 反应器的体积效率是指()。
A. 反应器体积与所需反应体积的比值B. 反应器体积与实际反应体积的比值C. 反应器体积与理论反应体积的比值D. 反应器体积与催化剂体积的比值5. 在反应器设计中,为了提高反应速率,通常采取的措施是()。
A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 增加催化剂用量D. 以上都是二、填空题(每空1分,共10分)1. 在化学反应工程中,反应速率的表达式通常为__________。
2. 反应器的类型主要包括__________、__________和__________。
3. 催化剂的作用是__________反应速率,而不影响__________。
4. 反应器设计时,需要考虑的主要因素包括__________、__________和__________。
5. 根据反应器内物料流动的特点,可以将反应器分为__________流动和__________流动。
三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述反应速率和反应速率常数的区别。
2. 描述固定床反应器和流化床反应器的主要区别。
3. 解释为什么在某些情况下需要使用催化剂。
4. 讨论温度对化学反应速率的影响及其在工业应用中的意义。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 已知某化学反应的速率常数k=0.05 s^-1,反应物A的初始浓度为1 mol/L,求10秒后A的浓度。
2. 假设一个完全混合反应器中进行一级反应,反应物B的初始浓度为2 mol/L,反应速率常数k=0.02 min^-1,求5分钟后B的浓度。
《化学反应工程》综合复习资料一、填空题1、全混流反应器的E 函数表达式为 ,其无因次方差= ,而平推流反应器的无因次方差= 。
2、工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是 、 、和 。
3、在间歇反应器中进行一恒压气相反应,原料为A 和B 的混合物,其中A 含量为20%(mol),若物料初始体积为2升,则A 转化50%时,物料的总体积为 。
4、基元反应的分子数 (可能/不可能)是小数。
5、某液相反应于50℃下在间歇反应器中进行,反应物A 转化80%需要10min ,如果于相同条件下在平推流反应器中进行,则达到同样的转化率需要的空时为 ;如果同样条件下在全混流反应器中进行,达到同样的转化率需要的空时 。
6、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 和 。
7、完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度 ,并且 (大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。
8、多级混合模型的唯一模型参数为 ,轴向扩散模型的唯一模型参数为: 。
9、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 ;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是 。
2θσ2θσ32A B R +→A R →10、对于反应23A B R +→,各物质反应速率之间的关系为:(-r A ):(-r B ):r R = 。
11、某重油催化裂化装置处理量为100吨重油/h ,未转化重油为6吨/h ,汽油产量为42吨/h ,则重油的转化率为_ _,工业上汽油的收率及选择性为_ _和_ _。
12、某反应的计量方程为A R S →+,则其反应速率表达式 。
13、反应级数 (可能/不可能)大于3, (可能/不可能)是0,基元反应的分子数 (可能/不可能)是0。
14、在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中,属于本征动力学范畴的三步为 、 和 。
15、在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为 和 。
化学反应工程模拟题答案一、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 tE tt 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22A 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。
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。
专科《化学反应工程》一、(共75题,共150分)1。
全混流反应器中有( )个稳定的定常态操作点。
(2分)A。
1 B.2 C。
3 D。
4。
标准答案:B2. 一级连串反应在全混流釜式反应器中,则目的产物P的最大浓度CP,max=( )。
(2分)A。
B。
C。
D。
.标准答案:B3。
轴向分散模型的物料衡算方程在()式边界条件下有解析解。
(2分)A.闭—闭 B。
开—闭C。
闭—开 D.开-开.标准答案:D4。
反应级数n=( )时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。
(2分)A。
0 B.0。
5 C.1D。
2。
标准答案:C5. 催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为,当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时,d为()。
(2分)A。
B。
=1C。
→3D。
标准答案:A6。
等温液相反应为目的产物,有下列四种方案可供选择,从提高P的收率着眼适宜选用( ).(2分)A.间歇釜式反应器,A和B一次性加入B。
全混流反应器C。
半间歇釜式反应器,A一次性加入,B连续滴加D.半间歇釜式反应器,B一次性加入,A连续滴加。
标准答案:D7.乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯,经一段时间反应后,苯乙烯生成量不再增加,乙苯仍大量存在,表明这是一个( )反应。
(2分)A。
慢速B.可逆C。
自催化D.不可逆。
标准答案:B8。
催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数值的大小反映了表面反应速率与( )之比。
(2分) A。
扩散速率 B。
外扩散速率C.内扩散速率D.实际反应速率。
标准答案:C9.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( ). (2分)A.粒子与流体间有温度差 B。
粒子与流体间无温度差C。
床层径向有温度梯度 D。
床层轴向有温度梯度。
标准答案:A10。
气固催化反应的内扩散模数,其中L为特征长度,若颗粒为球形则L=( )。
(2分) A.厚度/2B。
RC。
R/2 D.R/3.标准答案:D11。
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( ).(2分)A。
专科《化学反应工程》一、(共75题,共150分)1。
全混流反应器中有( )个稳定的定常态操作点。
(2分)A。
1 B.2 C.3 D.4.标准答案:B2. 一级连串反应在全混流釜式反应器中,则目的产物P的最大浓度CP,max=()。
(2分)A。
B。
C.D..标准答案:B3。
轴向分散模型的物料衡算方程在( )式边界条件下有解析解。
(2分)A。
闭—闭 B.开—闭 C。
闭-开 D.开—开。
标准答案:D4. 反应级数n=( )时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果. (2分)A.0 B。
0.5 C。
1 D.2。
标准答案:C5. 催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为,当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时,d为( ). (2分)A。
B。
=1C。
→3D。
.标准答案:A6。
等温液相反应为目的产物,有下列四种方案可供选择,从提高P的收率着眼适宜选用( ). (2分)A。
间歇釜式反应器,A和B一次性加入B.全混流反应器C.半间歇釜式反应器,A一次性加入,B连续滴加D.半间歇釜式反应器,B一次性加入,A连续滴加.标准答案:D7. 乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯,经一段时间反应后,苯乙烯生成量不再增加,乙苯仍大量存在,表明这是一个( )反应. (2分)A。
慢速 B.可逆 C.自催化 D.不可逆.标准答案:B8。
催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数值的大小反映了表面反应速率与( )之比。
(2分)A。
扩散速率 B.外扩散速率C。
内扩散速率 D。
实际反应速率.标准答案:C9. 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( ). (2分)A.粒子与流体间有温度差B.粒子与流体间无温度差C.床层径向有温度梯度 D。
床层轴向有温度梯度。
标准答案:A10. 气固催化反应的内扩散模数,其中L为特征长度,若颗粒为球形则L=( )。
(2分)A。
厚度/2 B。
R C.R/2 D.R/3 .标准答案:D11。
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()。
1《化学反应工程》课程综合复习资料一、单选题1.多级混合流模型和轴向分散模型是两种预测非理想流动对反应转化率影响的数学模型,关于这两种模型,下列观点正确的是()。
A .轴向分散模型适用于返混程度在零到无穷大的任何的情况B .在返混程度较小时,多级混合流模型的模拟结果更接近实际C .两者不能共用同一套示踪实验数据D .两种模型可用同一套示踪实验数据2.对于反应A →R →S ,目的产物是R ,下述反应器中最适宜的是()。
A .平推流反应器B .全混流反应器C .两个串连在一起的等体积全混流反应器D .平推流与全混流串联在一起的反应器3.反应器的类型不同,则()也将有不同。
A .反应动力学B .传递特性C .反应的相态D .反应的可逆性4.乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯,经一段时间反应后,苯乙烯生成量不再增加,但乙苯仍大量存在,表明这是一个()反应。
A .慢速B .可逆C .自催化D .不可逆5.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: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6.两个等体积的全混流反应器进行串联操作,反应为一级不可逆,则第一釜的反应速率 -r A1与第二釜的反应速率 -r A2之间的关系为()。
两釜反应温度相同。
A .-r A1 > -r A2B .-r A1 = -r A2C .-r A1 < -r A2D .不能确定何者为大7.对于一级不可逆反应S R A 21kk −→−−→−,产物R 的最大浓度通常()。
A .只与速率常数的大小有关B .只与反应温度有关C .与A 的初始浓度和速率常数的大小有关D .只与A 的初始浓度有关8.某反应速率常数的单位为m 3/(mol.hr),该反应为()级反应。
2A .零级B .一级C .二级D .不能确定9.某反应速率常数的单位为mol/(m 3.hr),该反应为()级反应。
单选题1. 对于反应级数n >0的不可逆气相等温反应,为降低反应器体积,应选用_______。
(A )(A )平推流反应器 (B )全混流反应器(C )平推流串接全混流反应器 (D )全混流串接平推流反应器2. 分批式操作的完全混合反应器非生产性时间不包括下列哪一项_______。
(P22)(A )加料时间 (B )反应时间 (C )物料冷却时间 (D )清洗釜所用时间3. 下列单位不属于反应速率的是_______。
(P13)(A )mol/(g ﹒s) (B )m 3/s (C )mol/(m 2﹒s) (D )mol/(m 3﹒s)4.反应 A B C →+,12.50 k s -=,则反应级数为_______。
(P 13)A . 0 (B )1 (C )2 (D )35. 反应NaOH + HClNaCl + H 2O ,已知mol s l k /1.0⋅=,则反应级数n=_______。
(P 13)(A )0 (B )1 (C )2 (D )36. 气相基元反应 B A →2,进料时反应物A 和稀释剂C 以等摩尔比加入,则膨胀率为_______。
(P58)(A )-1 (B ) (C ) (D )7. 下面反应器中不属于理想反应器的是_______。
(P21)(A )间歇反应器 (B )全混流反应器 (C )平推流反应器 (D )膜反应器8. 下面哪种反应器组合形式可以最大程度降低反应器体积_______。
(B )(A )平推流反应器串联 (B )全混流反应器串联(C )平推流反应器并联 (D )全混流反应器并联9. 在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ,0.01 /A A r C mol L s -=⋅,当C A0=1 mol/L 时,求反应至C A0= mol/L 所需时间t=_______秒。
(P43)(A )400 (B )460 (C )500 (D )56010. 在间歇反应器中进行等温二级反应A → B ,20.01 /A A r C mol L s -=⋅,当C A0=1 mol/L 时,求反应至C A0= mol/L 所需时间t=_______秒。
(P43)(A )8500 (B )8900 (C )9000 (D )990011. 在全混流反应器中,反应器的有效容积与进料流体的体积流速之比为_______。
(P17)(A )空时τ (B )反应时间t (C ) 停留时间t (D ) 平均停留时间t12. -r A =kC A n 中,式中的负号意味着_______。
(P11)(A )反应速率常数为负值 (B )反应速率随浓度的下降而减小(C )公式表示的是A 的消耗速率 (D )dc A /dt 为正值13. “三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓一反是指_______。
(P2)(A )化学反应 (B )反应工程 (C )反应热力学 (D )反应动力学14. “三传一反”是化学反应工程的基础,不属于三传的是_______。
(P2)(A )能量传递 (B )质量传递 (C )热量传递 (D )动量传递15. 比较下面四个活化能,当反应活化能为_______,反应温度降低10℃时,其速率常数变化最大?(P14)(A )E=50 kJ/mol (B )E=250 kJ/mol (C )E=170 kJ/mol (D )E=320 kJ/mol 16. 对于一非恒容均相化学反应αA AαB B ,反应组分A 的化学反应速率=-A r _______。
(P12) (A )Vdt dn r A A -=- (B )Vdt dn r B A -=- (C )dt dC r A A -=- (D )dt dC r B A -=- 17. 对于一非恒容均相化学反应αA AαB B ,反应产物B 的化学反应速率=B r _______。
(P12) (A )Vdt dn r A B = (B )Vdt dn r B B = (C )dt dC r A B = (D )dt dC r B B =18. 对于反应aA + bBpP + sS ,则=P r _______)(A r -。
(P11)(A )||a p (B )a p(C )p a (D )p a ||19. 对于反应aA + bB pP + sS ,则=P r _______)(B r -。
(P11)(A )p b (B )b p(C )||b p (D )p b ||20.反应C 4H 2C 2H 4 + H 2,10.2-=s k ,则反应级数n=_______。
(P13) (A )0 (B )1 (C )2 (D )321. 反应3A → P ,已知s l mol k ⋅=/15.0,则反应级数n=_______。
(P13)(A )0 (B )1 (C )2 (D )322. 反应N 2 + 3H 22NH 3,已知mol s l k /81.0⋅=,则反应级数n=_______。
(P13)(A )0 (B )1 (C )2 (D )323. 反应A + B → C ,已知s l mol k ⋅=/45.0,则反应级数n=_______。
(P13)(A )0 (B )1 (C )2 (D )324. 下列不属于间歇反应器特点的是_______。
(P22)(A )反应器内某一时刻各处物料反应速率相等(B )反应器内某一时刻各处物料温度相等(C )反应器内某一时刻各处物料浓度相等(D )反应器内各个时刻反应速率相等25. 下列不属于全混流反应器特点的是_______。
(P25)(A )反应器内某一时刻各处物料反应速率相等(B )物料在反应器内的停留时间相等(C )反应器内某一时刻各处物料浓度相等(D )反应器内各个时刻反应速率相等26. 下列反应其中,_______的返混程度最大。
(P25)(A )平推流反应器 (B )全混流反应器(C )间歇反应器 (D )填充床反应器27. 下列反应其中,_______的返混程度最小。
(P26)(A)平推流反应器(B)全混流反应器(C)间歇反应器(D)流化床反应器28. 下列不属于平推流反应器特点的是_______。
(P26)(A)某一时刻反应器轴向上反应速率相等(B)物料在反应器内的停留时间相等(C)反应器径向上物料浓度相等(D)反应器内不存在返混现象29. 分批式操作的完全混合反应器非生产性时间不包括下列哪一项_______。
(P22)(A)加料时间(B)反应时间(C)物料冷却时间(D)清洗釜所用时间30. 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)平推流串接全混流反应器(D)全混流串接平推流反应器31. 空时的定义是_______。
(P17)(A)停留时间与非生产时间的和(B)实际反应时间与真实停留时间的和(C)反应器有效容积与入口体积流率的比值(D)反应物微元在反应器内经历的时间32. 对于可逆放热反应,为提高反应速率应_______。
(P14)(A)提高压力(B)降低压力(C)提高温度(D)降低温度33. 对反应级数大于零的单一反应,对同一转化率,其反应级数越小,全混流反应器与平推流反应器的体积比_______。
(C)(A)不变(B)越大(C)越小(D)不一定34. 全混流反应器内物料的温度和浓度均一,并且_______反应器出口物料的温度和浓度。
(P25)(A )大于 (B )等于 (C )小于 (D )不一定35. 对反应级数大于零的单一反应,随着转化率的增加,所需全混流反应器与平推流反应器的体积比_______。
(B )(A )不变 (B )增加 (C )减小 (D )不一定36. 关于指前因子和活化能描述正确的是_______。
(P14)(A )指前因子理论上与温度无关,活化能的取值永远都是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;(B )指前因子理论上与温度有关,但与指数项相比其随温度的变化可以忽略,活化能的取值永远都是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;(C )指前因子理论上与温度有关,活化能的取值不可能永远都是正的,活化能小、温度高,反应速率对温度的变化更敏感;(D )指前因子理论上与温度有关,活化能的取值都是正的,活化能大、温度高,反应速率对温度的变化更敏感;37. 基元反应和非基元反应之间的区别在于 。
(P15)(A )计量方程是否反映了实际的反应历程(B )表示反应所需的计量方程数不同(C )参与反应的相数不同(D )有无催化剂的存在38. 在间歇反应器中进行一恒压气相反应32A B R +→,原料为A 和B 的混合物,其中A 含量为20%(mol ),若物料初始体积为1升,则A 转化50%时,物料的总体积为 。
(P58)(A ) L (B ) L (C ) L (D ) L39. 某气相一级不可逆反应: 2A R S →+。
在等温,等压条件下在一间歇反应器中进行,原料中含A 的摩尔分率为,8分钟后体积增加了一倍,则A 的转化率为 。
(P58)(A ) (B ) (C ) (D )40. 不可逆反应的计量方程为A →R+S ,则反应速率表达式为_______。
(A )2A A r kC -= (B )A A r kC -= (C )A R S r kC C -= (D )不能确定第二次单选题1. 气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体,A 为关键组分,A 与B 以2∶1摩尔比进料,则膨胀因子A δ=____。
(P60)(A )-1 (B )-1/2 (C )1/2 (D )12. 下列参数中,_______能够判断出转化率的大小。
(P44)(A )DamkÖhler 准数 (B )Thiele 模数(C )Mears 准数 (D )Weisz-Prater 准数3. 对于在多个CSTR 进行的一级反应,DamkÖhler 准数为_______,则串联所需的反应器个数越多。
(P44)(A ) (B ) (C )1 (D )24. 气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体,A 与B 以1∶1摩尔比进料,则膨胀因子A δ=_______。
(P60)(A )–2 (B )–1 (C )1 25. 纯气体A (浓度2 mol / L ,摩尔流率100 mol / min) 在平推流反应器里分解生成一系列产物,其动力学为:12.5 ,(10min )A A A B r C -→-=,在一个 L 的反应器里进行反应所能达到的转化率为 。
(P49)(A )70% (B )80% (C )90% (D )100%6. 下列属于均相反应的是_______。