化学反应工程 试题A答案
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西南科技大学网络教育学院(2017)/(2018)学年第 2 学期试题单〈A卷〉课程名称:化学反应工程专业班级:命题教师:廖辉伟学生姓名:学号:成绩:考试时间:月日一、单选题 ( 每题3分,共10题,共30分,下列各小题备选答案中,只有一个符合题意的答案。
多选、错选、不选均不得分 )1. 对一级反应,反应物浓度C与时间t的关系是:(A) 以1/C对t作图为直线 (B) 以C对t作图为直线(C) 以㏑C对t作图为直线 (D) 以C对1/t作图为直线2.关于催化剂的作用,下列说法中不正确的是(A) 催化剂能改变反应途径 (B) 催化剂能改变反应的速率(C) 催化剂能改变体系的始末态 (D) 催化剂能改变反应的活化能3.某反应的速率常数为0.099min-1,反应物的初始浓度为0.2mol·dm-3,则反应的半衰期为___。
A. 7minB. 1.01minC. 4.04minD. 50.5min4. 若反应速率常数的量纲是:[浓度]·[时间]-1,则该反应是:(A)三级反应 (B)二级反应 (C) 一级反应 (D) 零级反应5.加催化剂可使化学反应的下列物理量中哪一个发生改变___ ___?A. 反应热B. 平衡常数C. 反应熵变D. 速率常数6.某反应, 以㏒(-dC/dt) 对㏒C作图得直线, 如果该反应为二级, 则直线的(A)截距=2 (B) 截距=0.3010(C) 斜率=2 (D) 截距/斜率=27.今有一可逆反应,欲用某种催化剂,以增大正反应产物的产量,该催化剂应该具有下列哪一性质?A. 仅能增大正反应速率B. 同等程度地催化逆反应,从而缩短达到平衡时的时间C. 能使平衡常数发生改变,从而增加正反应速率D. 降低正反应活化能,从而使正反应速率加快8.催化剂能极大地改变反应速率, 以下说法不正确的是。
A. 催化剂改变了反应历程B. 催化剂降低了反应的活化能C. 催化剂改变了反应的平衡, 以致使转化率大大地提高了D.催化剂能同时加快正向和逆向反应速率9.在对峙反应A+B→C+D中加入催化剂时, 那么(A) K1增大 K-1增大 K1/ K-1增大(B) K1增大 K-1减小 K1/ K-1增大(C) K1增大 K-1增大 K1/ K-1不变(D) K1增大 K-1增大 K1/ K-1减小10.某反应的速率常数k=0.0462-1,又知初始浓度为0.1mol.dm-3,则该反应的半衰期为:(A) 1/(6.93×10-2×0.12) (B) 15分(C) 30分 (D) 1/(4.62×102×0.1)分二、填空题1 ( 每题4分,共5题,共20分 )11.理想气体双分子反应 A+B→产物, 反应温度600K, 阈能95KJ.mol-1, 活化能97.5 KJ.mol-1, 其有效碰撞分数是____________.12.某反应在10℃时,k = 2.0×103 s-1,Ea(正)=20 kJ·mol-1,当T = 25℃时,k =。
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》试题及答案《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2.1010000ln +-=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 。
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A Ax n x )1(11-+-,转化率为AA x n nx )1(1-+。
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。
化学反应工程考试试题及答案一. 选择题1. 在进行化学反应工程设计时,以下哪个因素不属于考虑的主要因素?a) 反应速率b) 反应动力学c) 原料成本d) 温度控制答案:c) 原料成本2. 化学反应工程中,以下哪种反应类型属于放热反应?a) 氧化反应b) 加氢反应c) 氢化反应d) 生成酸反应答案:a) 氧化反应3. 执行化学反应时,下列哪个条件对于控制选择性反应非常重要?a) 压力b) 流速c) 反应物比例d) 温度答案:c) 反应物比例4. 下列哪种反应类型在进行反应工程设计时需要考虑催化剂的使用?a) 酯化反应b) 氧化反应c) 反应物分解反应d) 酸碱中和反应答案:a) 酯化反应5. 在进行化学反应工程设计时,下列哪种参数是必须考虑的?a) 反应器材料b) 搅拌速率c) 产品收率d) 反应器体积答案:d) 反应器体积二. 简答题1. 请简述酸碱中和反应的基本原理及过程。
答案:酸碱中和反应是指酸和碱在一定的条件下,以化学反应形式相互中和,生成盐和水。
这种反应的基本原理是酸和碱互相转化为盐和水的化学反应。
酸和碱分别具有H+离子和OH-离子,当它们混合时,H+离子和OH-离子结合生成水分子,并生成相应的盐。
2. 请简要描述化学反应速率的定义及影响因素。
答案:化学反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量。
影响化学反应速率的因素有:- 反应物浓度:反应物浓度越大,反应速率越快。
- 温度:温度升高会加快反应速率,因为高温会增加反应物分子的热运动速度。
- 催化剂:催化剂能够降低化学反应的活化能,从而加速反应速率。
- 反应物粒径:反应物粒径越小,表面积越大,反应速率越快。
- 反应物浓度:反应物浓度越大,反应速率越快。
三. 计算题1. 某化学反应的反应方程式为A + 2B -> C + D,已知初始时A和B的摩尔浓度分别为2mol/L和3mol/L,经过一定时间后,测得C的摩尔浓度为4mol/L。
化学化工学院《化学反应工程》课程考试答案(A 卷)一、填空题(每空1.5分,共21分)1、管式反应器 槽式(釜式)反应器 塔式反应器2、())(βα+RT3、反应速率4、最大、05、16、07、停留时间分布 8、分子扩散 9、拟均相模型 10、物料、热量二、选择题(每题2分,共26分)1、D2、B3、A4、D5、C6、B7、A 8、A 9、A 10、B 11、D 12、A 13、A 三、简答题(共25分)1、简述平推流反应器特性? (6分) 答:平推流反应器特性(1)属连续定态操作,反应器各个截面上的参数(浓度、温度、转化率等)相同,且不随时间而变化;(1.5分) (2)器内参数(浓度、温度、压力等)沿流动方向连续变化,反应速率也随轴向位置变化;(1.5分)(3)物料沿运动方向平行向前移动,在径向上不存在浓度分布;(1.5分) (4)器内所有粒子停留时间相同,返混=0。
(1.5分)2、停留时间分布函数F (t )的含义?F(t) 函数的归一化性质的数学描述?(6分) 答:F (t )含义稳定流动体系中,t = 0 时同时进入反应器的 N 个流体质点中,停留时间 (寿命) 介于0→t 之间(或者寿命小于t )的质点数△N 所占总数N 个的分率F (t ) dt 。
∑=∆=tN dNN N dt t 0)(F (3分) F(t) 函数的归一化性质表示为因为当 t → ∞时,t = 0同时进入反应器的 N 个质点全部流出反应器(3分)3、催化剂使用一段时间后,活性将下降。
催化剂活性下降的主要原因有哪些?(6分) 答:1)结构变化---烧结、粉化、活性组分晶粒长大等。
(2分) 2)物理失活---结碳、粉尘、惰性组分吸附等。
(2分)3)化学中毒---原料中的有害物质与催化剂活性组分发生反应,永久性结合。
(2分) 4、简述固定床反应器的优点。
气固相催化反应器可分为哪三大类?(7分) 答:优点:(4分)1)固定床层内的气相流动接近平推流,有利于实现较高的转化率与选择性; 2)可用较少量的催化剂和较小的反应器容积获得较大的生产能力; 3)结构简单、催化剂机械磨损小,适合于贵金属催化剂; 4)反应器的操作方便、操作弹性较大。
《化学反应工程》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 以下哪个选项不属于化学反应工程的研究范畴?A. 化学反应速率B. 反应器设计C. 催化剂制备D. 产品分离和提纯答案:D2. 以下哪种反应器类型不属于理想反应器?A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 非理想反应器D. 等温反应器答案:C3. 以下哪个因素对化学反应速率影响最小?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应时间答案:D4. 在全混流反应器中,以下哪个参数表示反应器的时空产率?A. 空时B. 时空产率C. 反应时间D. 反应速率答案:B5. 以下哪个选项描述的是化学反应工程的主要任务?A. 研究化学反应机理B. 设计和优化反应器C. 分析和解决生产过程中的问题D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 化学反应工程的主要研究内容包括____、____、____。
答案:化学反应动力学、反应器设计、反应器操作7. 在间歇操作反应器中,反应物的浓度随时间变化的关系为____。
答案:指数衰减8. 反应器的设计和操作过程中,需要考虑的主要因素有____、____、____。
答案:反应速率、反应温度、反应压力9. 以下反应器类型中,属于连续操作反应器的是____、____。
答案:平推流反应器、全混流反应器10. 在反应器操作过程中,以下哪个参数表示反应物的转化率?答案:转化率三、计算题(每题25分,共50分)11. 某一级反应在间歇操作反应器中进行,已知反应速率常数为k=0.1 min^-1,反应物初始浓度为C0=1 mol/L。
求反应进行1 min后,反应物的浓度。
解:根据一级反应的动力学方程,反应物浓度随时间的变化关系为:ln(C/C0) = -kt代入已知数据:ln(C/1) = -0.1 1C = 1 e^(-0.1)C ≈ 0.9048 mol/L答案:反应进行1 min后,反应物的浓度为0.9048 mol/L。
化学反应工程试题及答案一、选择题1. 化学反应工程中,反应速率常数k与温度T的关系通常遵循什么定律?A. 阿伦尼乌斯定律B. 范特霍夫定律C. 莱·夏特利埃定律D. 牛顿冷却定律答案:A2. 在一个理想反应器中,如果反应物A的初始浓度为10 mol/L,反应速率为0.1 mol/(L·s),那么反应物A的表观反应级数是多少?A. 0级B. 1级C. 2级D. 3级答案:B二、填空题1. 请写出化学平衡常数K的表达式:_________________。
答案:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b2. 某反应器中,反应物A的浓度从10 mol/L减少到1 mol/L,反应时间t为10分钟。
如果反应是一级反应,求反应速率常数k。
答案:k = 0.1 min^-1三、简答题1. 简述催化剂在化学反应中的作用。
答案:催化剂在化学反应中的作用主要是降低反应的活化能,从而加快反应速率,但催化剂本身在反应过程中不被消耗。
2. 描述连续搅拌槽式反应器(CSTR)的基本特点。
答案:连续搅拌槽式反应器是一种在反应过程中连续加入反应物,同时连续排出产物的设备。
它具有良好的混合特性,反应物和产物在反应器内浓度分布均匀。
四、计算题1. 假设某一级反应A → B,反应速率常数k=0.05 s^-1。
若初始时[A]=1 mol/L,求10秒后A的浓度。
答案:[A] = e^(-kt) × [A]₀ = e^(-0.05 × 10) × 1 = 0.38 mol/L2. 某反应A + B → C + D,反应速率为-rA = k[A][B],其中k=0.02 L/mol·s。
初始时[A]₀=1 mol/L,[B]₀=2 mol/L。
若反应进行到[A]=0.5 mol/L时,求[B]的浓度。
答案:根据反应物A和B的消耗比例,[B] = 2 - 0.5 × (2/1) = 1 mol/L五、论述题1. 论述反应器设计中的安全因素考虑。
化学反应工程试题及答案一、选择题1. 在化学反应工程中,速率常数是指()。
A. 反应物浓度与反应速率的比值B. 反应物浓度与反应速率成正比C. 反应物浓度与反应速率成反比D. 反应物浓度与反应速率呈非线性关系答案:A2. 化学反应速率与下面哪个因素没有关系?()A. 温度B. 反应物浓度C. 压力D. 催化剂答案:C3. 在一元反应A→B中,当反应物A的浓度从0.2 mol/L增加到0.4 mol/L时,反应速率将会()。
A. 增加一倍B. 减少一半C. 增加四倍D. 减少四倍答案:A4. 化学反应中的反应速率可以通过哪种方法进行实验测定?()A. 预测法B. 理论计算C. 观察法D. 反应动力学答案:C5. 反应活化能是指()。
A. 反应物的热力学能B. 反应物参与反应的能力C. 反应物的化学键能D. 反应物分子达到活化状态所需的能量答案:D二、简答题1. 请解释化学反应速率的含义,并说明如何计算反应速率常数。
答:化学反应速率是指单位时间内反应物浓度变化的快慢程度。
计算反应速率常数时,可以根据实验数据利用反应速率公式进行计算。
反应速率常数k可以通过以下公式计算:k = Δ[C]/Δt其中,Δ[C]表示反应物浓度的变化量,Δt表示反应时间的变化量。
反应速率常数k的单位通常为mol/(L·s)。
2. 什么是活化能?活化能对于化学反应有什么影响?答:活化能是指反应物分子达到活化状态所需的能量。
在化学反应中,反应物分子需要克服一定的能量障碍才能转化为产物。
活化能对于化学反应有两个主要影响:首先,活化能决定了反应的速率。
活化能越高,反应速率越慢;活化能越低,反应速率越快。
其次,活化能还影响了反应的可逆性。
当活化能较高时,反应更倾向于向前进行,产物生成量会较大;当活化能较低时,反应更容易逆转为反应物,产物生成量较少。
三、综合题某化学反应的反应速率方程可以表示为:r = k[A]^2[B]其中,r表示反应速率,k表示反应速率常数,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度。
化学反应工程试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪个不是化学反应工程研究的范畴?A. 反应器设计B. 反应动力学C. 反应过程控制D. 有机化学合成2. 反应器中,催化剂的作用是什么?A. 提高反应速率B. 改变反应平衡C. 降低反应温度D. 增加产物产量3. 在工业生产中,连续搅拌槽式反应器(CSTR)与间歇搅拌槽式反应器(BSTR)相比,以下哪个描述是正确的?A. CSTR的体积通常比BSTR大B. CSTR的物料停留时间是固定的C. BSTR可以处理更复杂的反应体系D. CSTR的操作成本通常低于BSTR4. 以下哪种反应器类型适用于快速反应?A. 填充床反应器B. 管式反应器C. 流化床反应器D. 脉冲反应器5. 反应动力学中的“零级反应”指的是什么?A. 反应速率与反应物浓度无关B. 反应速率与反应物浓度成正比C. 反应速率与反应物浓度成反比D. 反应速率与反应物浓度的平方成正比二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述反应器设计中的主要考虑因素。
7. 描述连续搅拌槽式反应器(CSTR)与间歇搅拌槽式反应器(BSTR)的主要区别。
8. 解释什么是反应器的停留时间分布(RTD)。
三、计算题(每题15分,共30分)9. 假设一个零级反应A → B,反应速率常数k=0.1 min^-1。
如果初始时刻[A]0=1 mol/L,求5分钟后[A]的浓度。
10. 给定一个反应A + B → C,反应速率表达式为r = k[A][B],其中k=0.05 L/mol·min。
初始时刻[A]0=1 mol/L,[B]0=2 mol/L。
如果反应在CSTR中进行,且反应器体积V=10 L,进料流速F_in=1 L/min,求稳态时[A]和[B]的浓度。
四、论述题(每题30分,共30分)11. 论述在实际工业生产中,如何根据反应特性选择合适的反应器类型。
答案一、选择题1. D(有机化学合成)2. A(提高反应速率)3. D(CSTR的操作成本通常低于BSTR)4. D(脉冲反应器)5. A(反应速率与反应物浓度无关)二、简答题6. 反应器设计中的主要考虑因素包括:反应类型、反应速率、反应物和产物的性质、操作条件(如温度、压力)、安全性、成本效益、环境影响等。
(完整版)反应⼯程总复习题(答案)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、0B、1C、2D、3E、412、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CSTRB、多釜CSTRC、PFR13、对于⾃催化反应,下述情况哪种容积效果最⾼?(A )A 、CSTR 串联PFRB 、最优循环⽐下操作的PFRC 、CSTR14、稳定的定常态操作的CSTR 反应器在该操作点下列情况是必然成⽴的:(B )A 、移热速率等于放热速率B 、移热速率⼤于放热速率C 、移热速率⼩于放热速率15、对于级数⼤于零的⾃催化反应,其动⼒学线(()A A x ~r 1-)⼀般存在⼀个极值,下述情况哪种容积效果最⾼?(D )A 、单釜CSTRB 、多釜CSTRD 、CSTR 串联PFR16、对于反应级数⼩于零的反应,下述情况哪种容积效果最⾼?(A )A 、单釜CSTRB 、多釜CSTRC 、PFR17、对于绝热的放热反应,下述哪种操作⽅式的容积效果最⾼?(A )A 、CSTR 串联PFRB 、最优循环⽐下操作的PFRC 、CSTR18、平推流反应器的空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确?(C )A 、总是相等B 、总是不相等C 、不确定19、全混流反应器的空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确?(C )A 、总是相等B 、总是不相等C 、不确定20、平推流反应器中进⾏恒温、恒压等分⼦⽓相反应时,空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确?(A )A 、总是相等B 、总是不相等C 、不确定21、间歇反应器的反应转化率与反应器⼤⼩之间下述说法哪些正确?(B )A 、与反应器⼤⼩有关B 、与反应器⼤⼩⽆关C 、不确定22、在对间歇反应器进⾏设计时,反应器体积⼤⼩与下述哪个因素有关?(B )A 、反应时间B 、单位时间处理量C 、不确定23、从反应器的停留时间分布测定中求得⽆因次⽅差98.02=θσ,则反应器可近视为:(B )A 、理想的平推流反应器B 、理想的全混流反应器C 、理想混合间歇反应器24、从反应器的停留时间分布测定中求得⽆因次⽅差02.02=θσ,则该反应器可近视为:A 、理想的平推流反应器B 、理想的全混流反应器C 、理想混合间歇反应器25、固定催化反应床层的空隙率B ε是影响床层流体流动特性的重要参数,⼀般情况下当Bε过⼤时,会导致流体如下现象产⽣:(B)A、床层压降变⼤B、沟流现象C、床层热点26、采⽤平推流和全混流反应器进⾏任意级数的反应,若反应空时相等,则平推流反应器出⼝转化率与全混流反应器的出⼝转化率之间的⼤⼩关系:(C)A、总是⼤于B、总是⼩于C、不能确定27、若脉冲法测得⼀反应器存在流体质点停留时间分布,则:(C)A、⼀定存在返混B、不存在返混C、不能确定28、若⽓固多相催化反应为内扩散过程所控制,可以通过下述哪种⽅法措施减⼩内扩散对反应速度的影响:(B)A、提⾼流体线速度B、减⼩催化剂的粒径C、增⼤线速度、D增⼤催化剂粒径29、若⽓固多相催化反应为外扩散过程所控制,可以通过下述哪种⽅法措施减⼩外扩散对反应速度的影响:(C)A、提⾼流体线速度B、减⼩催化剂的粒径C、增⼤线速度、D增⼤催化剂粒径30、若⽓固多相催化反应器内存在沟流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(B)A、提⾼流体线速度B、改善床层空隙率均⼀C、增⼤催化剂粒径31、若⽓固多相催化反应器内存在壁效应现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(C)A、增⼤催化剂粒径B、减⼩反应器直径C、增⼤反应器直径32、若⽓固多相催化反应器内存在短路流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(B)A、增⼤催化床层直径B、改善床层空隙率均⼀C、增⼤催化剂粒径33、当分⼦扩散的平均⾃由程⼤于催化剂微孔直径时,分⼦在微孔中的扩散为:(A)A、努森扩散B、分⼦扩散C、构型扩散34、当分⼦扩散的平均⾃由程⼩于催化剂微孔直径时,分⼦在微孔中的扩散为:(B)A、努森扩散B、分⼦扩散C、构型扩散35、催化剂颗粒的有效利⽤系数η与催化剂的颗粒直径有关,当颗粒直径增⼤时,内表⾯利⽤率:(B)A、增⼤B、减⼩C、不变D、不确定36、催化剂颗粒的有效利⽤系数η与反应温度有关,反应温度提⾼,内表⾯利⽤率:(A)A、增⼤B、减⼩C、不变D、不确定37、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,⾼温区交点具有如下特征:(A)A、稳定的定常态B、⾮稳定的定常态C、不能确定是否稳定38、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,中温区交点具有如下特征:(B)A、稳定的定常态B、⾮稳定的定常态C、不能确定是否稳定39、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,低温区交点具有如下特征:(A)A、稳定的定常态B、⾮稳定的定常态C、不能确定是否稳定σ 0,则这个反应器近似可看作40、某反应器经脉冲⽰踪法测得的实验数据计算得⽅差2θ为:(A)A、理想的平推流反应器B、理想的全混流反应器C、理想混合间歇反应器41、下图中①②③④⑤分别代表5股物流;a、b、c、d代表四个操作点;L1、L2、L3分别代表三条不同的关系曲线,则曲线L1代表的含义为:(B)A、平衡温度线B、最优温度线C、动⼒学曲线42、如上图,曲线L2代表的含义为:(A)A、平衡温度线B、最优温度线C、动⼒学曲线43、如上图,曲线L3代表的含义为:(C)A、平衡温度线B、最优温度线C、动⼒学曲线44、如上图,a点的转化率与d点的转化率之间的关系为:(B)A、x a>x dB、x aC、x a=x d45、如上图,b点与c点之间存在如下关系:(C)A 、x b >x cB 、x bC 、x b =x c46、理想平推流反应器串联的级数越多,则流体质点经过反应器后的离散程度:(C )A 、越⼤B 、越⼩D 、不确定47、理想全混流反应器串联的级数越多,则流体质点经过反应器后的离散程度:(B )A 、越⼤B 、越⼩C 、不变D 、不确定48、移热速率⼤于放热速率是全混流反应器保持稳定操作的:(B )A 、充分条件B 、必要条件C 、充分必要条件49、可以通过下述的哪种⽅法减⼩固定催化床反应器床层阻⼒降P ?:(B )A 、提⾼线速度B 、提⾼床层空隙率C 、提⾼催化剂的⽐表⾯积50、球形催化剂进⾏⼀级不可逆反应,可以⽤梯尔模数值(ev s D k R =φ)的⼤⼩来判断内扩散的影响程度,若球形催化剂颗粒半径越⼤,则梯尔模型值越⼤,内扩散影响程度越则:(A )A 、越⼤B 、越⼩C 、不变51、球形催化剂进⾏⼀级不可逆反应,可以⽤梯尔模数值(ev s D k R =φ)的⼤⼩来判断内扩散的影响程度,若球形催化剂颗粒半径越⼤,催化剂颗粒的有效系数则:(A )A 、越⼤B 、越⼩C 、不变52、球形催化剂进⾏⼀级不可逆反应,可以⽤梯尔模数值(ev s D k R =φ)的⼤⼩来判断内扩散的影响程度,若反应物在粒内有效扩散系数越⼤,催化剂颗粒的有效系数则:(A )A 、越⼤B 、越⼩C 、不变53、球形催化剂进⾏⼀级不可逆反应,可以⽤梯尔模数值(ev s D k R =φ)的⼤⼩来判断内扩散的影响程度,若所进⾏的化学反应速率越快,催化剂颗粒的有效利⽤系数则:(B )A 、越⼤B 、越⼩54、为了提⾼级数相对较⾼的主反应的选择性,在反应器选型时,下列哪种说法是合理的:(B )A 、返混程度⼤的优于返混程度⼩的B 、返混程度⼤的劣于返混程度⼩的C 、相同55、在⼀定温度下达到定常态的⽓固多相催化反应,粒外扩散速率总是粒内化学反应速率:(C)A、⼤于B、⼩于C、等于56、对于多段绝热固定床反应器,采⽤段间换热装置的⽬的主要是为了(A)A、消除轴向温度梯度B、消除径向温度梯度C、消除轴向浓度梯度D、消除径向浓度梯度57、若⽓固多相催化反应速率被内扩散所控制,则反应物⽓相主体浓度C AG与催化剂颗粒外表⾯浓度C AS之间的关系为:(C)A、C AG⼤于C ASB、C AG⼩于C ASC、C AG等于C AS58、若⽓固多相催化反应速率被外扩散所控制,则反应物⽓相主体浓度C AG与催化剂颗粒外表⾯浓度C AS之间的关系为:(A)A、C AG⼤于C ASB、C AG⼩于C ASC、C AG等于C AS59、可逆放热反应的x-T曲线如图所⽰,在图中A-H各点中:反应速率为零的点为:(A)(A)A和B和C (B)D和E和F (C)G和H60、如上图,在D、E、F三点中,反应速率由⼤到⼩的顺序为:(A)(A)D>E>F (B)D⼆、多选题(共20⼩题,每题1分)1、⼀个反应器的特性⼀般从如下哪⼏个⽅⾯进⾏描述?(BCE)A、体积⼤⼩B、物质传递C、热量传递D、形状E、动量传递2、稳态连续操作的反应器特点包括:(BC )A 、参数随时间变化B 、参数随空间变化C 、累积量为零D 、累积量不为零32、理想平推流反应器达到稳定的定常态操作时,下列哪些说法是正确的:(BC )A 、参数随时间变化B 、参数随空间变化C 、累积量为零D 、累积量不为零4、在对间歇反应器进⾏物料衡算时,下⾯哪些量为零:(AB )A 、流⼊量B 、流出量C 、反应量D 、累积量5、全混流反应器CSTR 的特点包括:(AC )A 、瞬间理想混合B 、返混程度最⼩C 、出⼝物料参数与器内相同D 、独⽴变量为时间6、平推流PFR 反应器的特点包括:(BD )A 、瞬间理想混合B 、返混程度为零C 、出⼝物料参数与器内相同D 、独⽴变量为空间7、其⼀级不可逆反应在CSTR 中进⾏时可能有1⾄3个定常态操作点,则稳定的操作点可能有⼏个?(ABC )A 、没有B 、1个C 、2个D 、3个8、可以通过下述何种⽅式来有效消除固定床反应器的壁效应现象:(BC )A 、增⼤催化剂颗粒粒径B 、减少催化剂颗粒粒径C 、增⼤反应器直径D 、提⾼反应器长度9、固定催化反应床层的空隙率B ε是影响床层流体流动特性的重要参数,⼀般情况下当B ε过⼤或床层填充不匀时,会导致流体产⽣:(ABC )A 、沟流现象B 、短路流C 、壁效应D 、床层热点10、若⽓固多相催化反应器内存在沟流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(AB )A 、减⼩催化剂粒径B 、改善床层空隙率均⼀C 、增⼤反应器直径11、若⽓固多相催化反应器内存在短路流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(AB )A 、增⼤催化床层直径B 、改善床层空隙率均⼀C 、增⼤催化剂粒径12、⽓固多相催化反应本征动⼒学的推导⼀般涉及到下列哪些项?(ACD )A 、表⾯吸附B 、内扩散C 、表⾯反应D 、表⾯脱附E 、外扩散13、可以通过下述的哪种⽅法减⼩固定催化床反应器床层阻⼒降P ?:(BC )A、提⾼流体线速度B、减少流体线速率C、提⾼床层空隙率14、多釜串联操作的全混流反应器在计算出⼝转化率时可采⽤NANNkx+-=τ111公式进⾏计算,该公式必须满⾜三个条件,它们是:(ABD)A、各釜温度⼀致B、各釜体积相同C、⼀级可逆反应D、⼀级不可逆反应15、如图所⽰ABC为某可逆放热⽓-固相催化反应的平衡曲线,DEF为最佳温度曲线,则反应速度为零的点包括:(be)a、C-Fb、A-Bc、D-Ed、Ge、C16、对于多段绝热固定床反应器,采⽤段间换热装置的⽬的主要是为了:(AB)A、消除轴向温度梯度B、提⾼反应器容积效率C、消除轴向浓度梯度17、为了提⾼级数相对较⾼的主反应的选择性,在反应器选型时,下列哪种做法是合理的:(BC)A、选全混流不选平推流B、选平推流不选全混流C、选多釜串联的全混流不选单釜全混流D、选间歇反应器不选平推流18、提⾼⽓固多相催化反应催化剂的有效利⽤系数的⽅法包括如下哪⼏项?(ACD)A、提⾼反应温度B、增⼤催化剂的粒径C、减少催化剂的粒径D、改善内扩散速率19、若⽓固多相催化反应速率被外扩散所控制,且所进⾏的催化反应为快反应,C AG代表主体浓度,C AS代表催化剂颗粒外表⾯浓度,下⾯的哪⼏项是合理存在的?(AC)A、C AG⼤于C ASB、C AG⼩于C ASC、C AS近似等于零D、C AG等于C AS20、重油催化裂化不宜选⽤的反应器包括:(ABD)A、固定床B、列管式C、流化床D、间歇釜式反应器三、判断题(共20⼩题,每题0.5分)1、装置结构、尺⼨、型式影响反应器内物料流动、混合、传热等,从⽽改变反应的动⼒学特性。
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 、0B 、1C 、2D 、3E 、412、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CSTRB 、多釜CSTRC 、PFR13、对于自催化反应,下述情况哪种容积效果最高? (A )A 、CSTR 串联PFRB 、最优循环比下操作的PFRC 、CSTR14、稳定的定常态操作的CSTR 反应器在该操作点下列情况是必然成立的: (B )A 、移热速率等于放热速率B 、移热速率大于放热速率C 、移热速率小于放热速率15、对于级数大于零的自催化反应,其动力学线(()AA x ~r 1-)一般存在一个极值,下述情况哪种容积效果最高? (D )A 、单釜CSTRB 、多釜CSTRC 、PFRD 、CSTR 串联PFR16、对于反应级数小于零的反应,下述情况哪种容积效果最高? (A )A 、单釜CSTRB 、多釜CSTRC 、PFR17、对于绝热的放热反应,下述哪种操作方式的容积效果最高? (A )A 、CSTR 串联PFRB 、最优循环比下操作的PFRC 、CSTR18、平推流反应器的空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确? (C )A 、总是相等B 、总是不相等C 、不确定19、全混流反应器的空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确? (C )A 、总是相等B 、总是不相等C 、不确定20、平推流反应器中进行恒温、恒压等分子气相反应时,空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确? (A )A 、总是相等B 、总是不相等C 、不确定21、间歇反应器的反应转化率与反应器大小之间下述说法哪些正确? (B )A 、与反应器大小有关B 、与反应器大小无关C 、不确定22、在对间歇反应器进行设计时,反应器体积大小与下述哪个因素有关? (B )A 、反应时间B 、单位时间处理量C 、不确定23、从反应器的停留时间分布测定中求得无因次方差98.02=θσ,则反应器可近视为: (B )A 、理想的平推流反应器B 、理想的全混流反应器C 、理想混合间歇反应器24、从反应器的停留时间分布测定中求得无因次方差02.02=θσ,则该反应器可近视为:(A )A 、理想的平推流反应器B 、理想的全混流反应器C 、理想混合间歇反应器25、固定催化反应床层的空隙率B ε是影响床层流体流动特性的重要参数,一般情况下当Bε过大时,会导致流体如下现象产生: (B )A 、床层压降变大B 、沟流现象C 、床层热点26、采用平推流和全混流反应器进行任意级数的反应,若反应空时相等,则平推流反应器出口转化率与全混流反应器的出口转化率之间的大小关系:(C )A 、总是大于B 、总是小于C 、不能确定27、若脉冲法测得一反应器存在流体质点停留时间分布,则: (C )A 、一定存在返混B 、不存在返混C 、不能确定28、若气固多相催化反应为内扩散过程所控制,可以通过下述哪种方法措施减小内扩散对反应速度的影响:(B)A、提高流体线速度B、减小催化剂的粒径C、增大线速度、D增大催化剂粒径29、若气固多相催化反应为外扩散过程所控制,可以通过下述哪种方法措施减小外扩散对反应速度的影响:(C)A、提高流体线速度B、减小催化剂的粒径C、增大线速度、D增大催化剂粒径30、若气固多相催化反应器内存在沟流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(B)A、提高流体线速度B、改善床层空隙率均一C、增大催化剂粒径31、若气固多相催化反应器内存在壁效应现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(C)A、增大催化剂粒径B、减小反应器直径C、增大反应器直径32、若气固多相催化反应器内存在短路流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(B)A、增大催化床层直径B、改善床层空隙率均一C、增大催化剂粒径33、当分子扩散的平均自由程大于催化剂微孔直径时,分子在微孔中的扩散为:(A)A、努森扩散B、分子扩散C、构型扩散34、当分子扩散的平均自由程小于催化剂微孔直径时,分子在微孔中的扩散为:(B)A、努森扩散B、分子扩散C、构型扩散35、催化剂颗粒的有效利用系数η与催化剂的颗粒直径有关,当颗粒直径增大时,内表面利用率:(B)A、增大B、减小C、不变D、不确定36、催化剂颗粒的有效利用系数η与反应温度有关,反应温度提高,内表面利用率:(A)A、增大B、减小C、不变D、不确定37、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,高温区交点具有如下特征:(A)A、稳定的定常态B、非稳定的定常态C、不能确定是否稳定38、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,中温区交点具有如下特征:(B)A、稳定的定常态B、非稳定的定常态C、不能确定是否稳定39、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,低温区交点具有如下特征:(A)A、稳定的定常态B、非稳定的定常态C、不能确定是否稳定σ 0,则这个反应器近似可看作40、某反应器经脉冲示踪法测得的实验数据计算得方差2θ为:(A)A、理想的平推流反应器B、理想的全混流反应器C、理想混合间歇反应器41、下图中①②③④⑤分别代表5股物流;a、b、c、d代表四个操作点;L1、L2、L3分别代表三条不同的关系曲线,则曲线L1代表的含义为:(B)A、平衡温度线B、最优温度线C、动力学曲线42、如上图,曲线L2代表的含义为:(A)A、平衡温度线B、最优温度线C、动力学曲线43、如上图,曲线L3代表的含义为: (C )A 、平衡温度线B 、最优温度线C 、动力学曲线44、如上图,a 点的转化率与d 点的转化率之间的关系为: (B )A 、x a >x dB 、x a <x dC 、x a =x d45、如上图,b 点与c 点之间存在如下关系: (C )A 、x b >x cB 、x b <x cC 、x b =x c46、理想平推流反应器串联的级数越多,则流体质点经过反应器后的离散程度: (C )A 、越大B 、越小C 、不变D 、不确定47、理想全混流反应器串联的级数越多,则流体质点经过反应器后的离散程度: (B )A 、越大B 、越小C 、不变D 、不确定48、移热速率大于放热速率是全混流反应器保持稳定操作的: (B )A 、充分条件B 、必要条件C 、充分必要条件49、可以通过下述的哪种方法减小固定催化床反应器床层阻力降P ∆: (B )A 、提高线速度B 、提高床层空隙率C 、提高催化剂的比表面积50、球形催化剂进行一级不可逆反应,可以用梯尔模数值(ev s D k R =φ)的大小来判断内扩散的影响程度,若球形催化剂颗粒半径越大,则梯尔模型值越大,内扩散影响程度越则:(A )A 、越大B 、越小C 、不变51、球形催化剂进行一级不可逆反应,可以用梯尔模数值(ev s D k R =φ)的大小来判断内扩散的影响程度,若球形催化剂颗粒半径越大,催化剂颗粒的有效系数则: (A )A 、越大B 、越小C 、不变52、球形催化剂进行一级不可逆反应,可以用梯尔模数值(ev s D k R =φ)的大小来判断内扩散的影响程度,若反应物在粒内有效扩散系数越大,催化剂颗粒的有效系数则: (A )A 、越大B 、越小C 、不变53、球形催化剂进行一级不可逆反应,可以用梯尔模数值(ev s D k R =φ)的大小来判断内扩散的影响程度,若所进行的化学反应速率越快,催化剂颗粒的有效利用系数则: (B )A 、越大B 、越小C 、不变54、为了提高级数相对较高的主反应的选择性,在反应器选型时,下列哪种说法是合理的:(B )A 、返混程度大的优于返混程度小的B 、返混程度大的劣于返混程度小的C 、相同55、在一定温度下达到定常态的气固多相催化反应,粒外扩散速率总是 粒内化学反应速率: (C )A 、大于B 、小于C 、等于56、对于多段绝热固定床反应器,采用段间换热装置的目的主要是为了 (A )A 、消除轴向温度梯度B 、消除径向温度梯度C 、消除轴向浓度梯度D 、消除径向浓度梯度57、若气固多相催化反应速率被内扩散所控制,则反应物气相主体浓度C AG 与催化剂颗粒外表面浓度C AS 之间的关系为: (C )A 、C AG 大于C ASB 、C AG 小于C AS C 、C AG 等于C AS58、若气固多相催化反应速率被外扩散所控制,则反应物气相主体浓度C AG 与催化剂颗粒外表面浓度C AS 之间的关系为: (A )A 、C AG 大于C ASB 、C AG 小于C AS C 、C AG 等于C AS59、可逆放热反应的x-T曲线如图所示,在图中A-H各点中:反应速率为零的点为:(A)(A)A和B和C (B)D和E和F (C)G和H60、如上图,在D、E、F三点中,反应速率由大到小的顺序为:(A)(A)D>E>F (B)D<E<F (C)无法确定二、多选题(共20小题,每题1分)1、一个反应器的特性一般从如下哪几个方面进行描述?(BCE)A、体积大小B、物质传递C、热量传递D、形状E、动量传递2、稳态连续操作的反应器特点包括:(BC)A、参数随时间变化B、参数随空间变化C、累积量为零D、累积量不为零32、理想平推流反应器达到稳定的定常态操作时,下列哪些说法是正确的:(BC)A、参数随时间变化B、参数随空间变化C、累积量为零D、累积量不为零4、在对间歇反应器进行物料衡算时,下面哪些量为零: (AB )A 、流入量B 、流出量C 、反应量D 、累积量5、全混流反应器CSTR 的特点包括: (AC )A 、瞬间理想混合B 、返混程度最小C 、出口物料参数与器内相同D 、独立变量为时间6、平推流PFR 反应器的特点包括: (BD )A 、瞬间理想混合B 、返混程度为零C 、出口物料参数与器内相同D 、独立变量为空间7、其一级不可逆反应在CSTR 中进行时可能有1至3个定常态操作点,则稳定的操作点可能有几个? (ABC )A 、没有B 、1个C 、2个D 、3个8、可以通过下述何种方式来有效消除固定床反应器的壁效应现象: (BC )A 、增大催化剂颗粒粒径B 、减少催化剂颗粒粒径C 、增大反应器直径D 、提高反应器长度9、固定催化反应床层的空隙率B ε是影响床层流体流动特性的重要参数,一般情况下当B ε过大或床层填充不匀时,会导致流体产生: (ABC )A 、沟流现象B 、短路流C 、壁效应D 、床层热点10、若气固多相催化反应器内存在沟流现象,可以通过下述哪种措施加以改良: (AB )A 、减小催化剂粒径B 、改善床层空隙率均一C 、增大反应器直径11、若气固多相催化反应器内存在短路流现象,可以通过下述哪种措施加以改良: (AB )A 、增大催化床层直径B 、改善床层空隙率均一C 、增大催化剂粒径12、气固多相催化反应本征动力学的推导一般涉及到下列哪些项? (ACD )A 、表面吸附B 、内扩散C 、表面反应D 、表面脱附E 、外扩散13、可以通过下述的哪种方法减小固定催化床反应器床层阻力降P ∆: (BC )A 、提高流体线速度B 、减少流体线速率C 、提高床层空隙率14、多釜串联操作的全混流反应器在计算出口转化率时可采用N AN N k x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=τ111公式进行计算,该公式必须满足三个条件,它们是: (ABD )A 、各釜温度一致B 、各釜体积相同C 、一级可逆反应D 、一级不可逆反应15、如图所示ABC 为某可逆放热气-固相催化反应的平衡曲线,DEF 为最佳温度曲线,则反应速度为零的点包括: (be )a 、C-Fb 、A-Bc 、D-Ed 、Ge 、C16、对于多段绝热固定床反应器,采用段间换热装置的目的主要是为了: (AB )A 、消除轴向温度梯度B 、提高反应器容积效率C 、消除轴向浓度梯度17、为了提高级数相对较高的主反应的选择性,在反应器选型时,下列哪种做法是合理的:(BC )A 、选全混流不选平推流B、选平推流不选全混流C、选多釜串联的全混流不选单釜全混流D、选间歇反应器不选平推流18、提高气固多相催化反应催化剂的有效利用系数的方法包括如下哪几项?(ACD)A、提高反应温度B、增大催化剂的粒径C、减少催化剂的粒径D、改善内扩散速率19、若气固多相催化反应速率被外扩散所控制,且所进行的催化反应为快反应,C AG代表主体浓度,C AS代表催化剂颗粒外表面浓度,下面的哪几项是合理存在的?(AC)A、C AG大于C ASB、C AG小于C ASC、C AS近似等于零D、C AG等于C AS20、重油催化裂化不宜选用的反应器包括:(ABD)A、固定床B、列管式C、流化床D、间歇釜式反应器三、判断题(共20小题,每题0.5分)1、装置结构、尺寸、型式影响反应器内物料流动、混合、传热等,从而改变反应的动力学特性。
化学化工学院《化学反应工程》课程考试试题(A 卷)2013-2014学年 第一学期 班级时量120分钟 总分100分 考试形式:闭卷一、填空题(每空1.5分,共21分)1、按照反应器型式或形状来分类,可分为______、______、______反应器。
2、化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-,用浓度表示的速率常数为C K ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。
3、活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。
4、全混流反应器的返混_______,而平推流反应器的返混为_______。
5、平推流管式反应器t t ≥时,F(t)=_______。
6、平推流管式反应器其E(θ)曲线的方差2θσ=_______。
7、非理想流动不一定是由返混造成的,返混造成了______和反应物浓度的降低。
8、对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径远大于分子平均自由程时,扩散过程与孔径无关,扩散阻力是由分子间碰撞所致,这种扩散通常称为_______。
9、描述固定床反应器的数学模型,忽略了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。
10、稳定态条件下操作的全混釜其操作温度和转化率应满足 衡算和 衡算方程。
二、选择题(每小题2分,共26分,每题只一个选择项是正确答案)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. 反应原理C. 反应热力学D. 反应动力学2、下列属于均相反应的是_______。
A. 煤炭燃烧B. 氢气燃烧C. 离子交换D. 加氢裂解3、对于反应sS pP bB aA +→+,则=P r _______)(A r -。
A. ||a p B. a pC. p aD. p a || 4、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=_______。
南京工业大学 化学反应工程 试题A (开)卷(答案)2005--2006学年第 一 学期 使用班级1.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2.等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应)R()(k 21副产物主产物−→−−→−P A k 若保持相同的转化率x A ,调节反应温度使k 2/k 1降低,则P 的收率将( )A.增大 B .减小 C .不变 D .先增后减3.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4.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 5.等温一级不可逆液相反应,采用下列三种方案进行: (1)一个间歇反应釜,容积V1(仅考虑反应时间所需), (2)一个平推流反应器,容积V2,(3)二个等体积全混流反应器串联,总容积为V3。
上述三种情况反应温度、物料处理量及转化率均相同,则容积比较为( ) A .V1<V2<V3 B .V1=V2<V3 C .V2<V1<V3 D .V2<V1=V3 6.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) 间歇釜式反应器,A 和B 一次性加入;(2)半间歇釜式反应器,A 一次性加入,B 连续滴加(3)半间歇釜式反应器,B 一次性加入,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( )A .(1)B .(2)C .(3)D .(4)7.由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)=0.1exp(-t/10) min -1,可判别该反应器的流型为( )A .平推流B .全混流C .轴向分散D .多级混合 8.气固催化反应本征速率是指排除( )阻力后的反应速率。
.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) 11n AA C k r = 1E S A → (2) 22nA 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<n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应 器为宜;对于反应级数0>n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应器为宜。
12.固定床催化反应器主要缺点是 , 。
13.有效因子物理意义 =η 。
14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板,搁板上放置 ,层与层之间设置气体的 装置。
二、选择题(共20分,每小题2分)1.对于可逆放热反应,为提高反应速率应( )。
A .提高压力B .降低压力C .提高温度D .降低温度 2.对于反应sS rR bB aA +→+,则)___(A r r r -=( )。
专升本《化学反应工程》一、(共80题,共160分)1. 气相反应: 进料时无惰性气体,CO与H2以1∶2摩尔比进料,则膨胀因子=( )。
(2分)A.-2B.-1C.1D.2.标准答案:A2. 一级连串反应: 在间歇式反应器中,则目的产物P的最大浓度CP,max=( )。
(2分)A.B.C.D..标准答案:A3. 串联反应(目的)目的产物P与副产物S的选择性SP=( )。
(2分)A.B.C.D..标准答案:C4. 全混流反应器的容积效率时,该反应的反应级数n( )。
(2分)A.<0B.=0C.D.>0.标准答案:B5. 对于单一反应组分的平行反应: 其瞬间收率随增大而单调下降,则最适合的反应器为( )。
(2分)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.标准答案:B6. 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.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.标准答案:A7. 一级不可逆液相反应: ,出口转化率xA=0.7,每批操作时间装置的生产能力为50000 kg产物R/天,MR=60,则反应器的体积V为( )。
(2分)A.19.6B.20.2C.22.2D.23.4.标准答案:C8. 在间歇反应器中进行等温一级反应当时,求反应至所需时间t=( )秒。
(2分)A.400B.460C.500D.560.标准答案:B9. 一级连串反应在全混流釜式反应器中进行,使目的产物P浓度最大时的最优空时=( )。
(2分)A.B.C.D..标准答案:D10. 分批式操作的完全混合反应器非生产性时间t0不包括下列哪一项( )。
(2分)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.标准答案:B11. 全混流反应器的容积效率小于1.0时,且随着xA的增大而减小,此时该反应的反应级数n( )。
(2分)A.<0B.=0C.D.>0.标准答案:D12. 当反应级数n( )时,微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。
《化学反应工程》习题答案一、单选题1、下列属于均相反应的是( B )A 煤炭燃烧B 氢气燃烧C 离子交换D 加氢裂解2、一级连串反应AS K 1K 2P 在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度=max ,P C (B ) 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 A3、反应器中等温进行着A →P(1)和A →R(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)对A 的反应级数大于反应(2)B 反应(1) 对A 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)4、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 2θσ为( B )A 10B 025C 050D 05、全混流反应器的返混为( B )A 最小B 最大C 零D 一样大6、催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为dm i d C k dt d ψψ=−,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( A )A ≈0B =1C →3D ≈17、对一平行—连串反应R A QP A → → → )3()2()1( ,P 为目的产物,若活化能次序为:E2<E1<E3,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8、对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→0时为( B )反应器A 全混流B 平推流C 全混流或平推流D 全混流串平推流 9、CH 2 = CH CH = CH 2(A) + CH 2 = CH COOCH 3(B)COOCH 3(C)该反应在全混流反应器中进行,以AlCl3为催化剂,反应温度20℃,液料的体积流速为05 m3/h ,丁二烯和丙烯酸甲酯的初始浓度分别为=0A C 965 mol/m3,=0B C 184 mol/m3,催化剂的浓度为=D C 663 mol/m3。
南京工业大学 化学反应工程 试题A (开)卷
(答案)
2005--2006学年第 一 学期 使用班级
1.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
2.等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应
)R()(k 2
1副产物主产物−→−−→−P A k 若保持相同的转化率x A ,调节反应温度
使k 2/k 1降低,则P 的收率将( )
A.增大 B .减小 C .不变 D .先增后减
3.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
4.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 5.等温一级不可逆液相反应,采用下列三种方案进行: (1)一个间歇反应釜,容积V1(仅考虑反应时间所需), (2)一个平推流反应器,容积V2,
(3)二个等体积全混流反应器串联,总容积为V3。
上述三种情况反应温度、物料处理量及转化率均相同,则容积比较为( ) A .V1<V2<V3 B .V1=V2<V3 C .V2<V1<V3 D .V2<V1=V3 6.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) 间歇釜式反应器,A 和B 一次性加入;(2)半间歇釜式反应器,A 一次性加入,
B 连续滴加
(3)半间歇釜式反应器,B 一次性加入,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( )
A .(1)
B .(2)
C .(3)
D .(4)
7.由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)=0.1exp(-t/10) min -1,可判别该反应器的流型为( )
A .平推流
B .全混流
C .轴向分散
D .多级混合 8.气固催化反应本征速率是指排除( )阻力后的反应速率。
A .外扩散阻力
B .内扩散
C .内外扩散
D .吸附和脱附
9.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( )的情况。
A .10% B .25% C .40% D .50%
10.用硫酸吸收氨气气液反应,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 .气膜内
B .相界面
C .相界面和气膜内
D .液膜内
二、填空题(每题5分,共30分)
1.一气固催化反应R B A →+2,若反应机理为:
σ+⇔σσ+σ→σ+σσ
⇔σ+σ⇔σ+R R R B A B B A A 此步为控制步骤,222
则本征反应速率方程为:2
A A )1(R R
B B A B
B A S P K P K P K P K P K k r +++=
2.一液相复合反应Q A P
A k k −→−−→−2
1
,均为一级不可逆反应。
在单一连续釜中等温反应,已知该温度下,217k k =,问当最终转化率为80%时,目的产物P 的瞬时选择性为:
0.875 ,总选择性为: 0.875 。
3. 要使固定床反应器所用催化剂量最少,对简单不可逆反应,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 温度下操作;对可逆吸热反应,应尽可能在 高温 温度下操作。
4. )(1
A R -对x A 的曲线上存在极小值的情况是___可逆放热反应_____反应和____
自催化______反应的特征。
5.已知一实际流动反应器,Pe=20,该反应器若用多级混合模型描述,则模型参数N=____10.53____。
6. 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<W2<W3<W4
(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)
三、问答题:(每题6分,共12分)
1.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、中温区交点、低温区交点的特征分别是什么?工业上一般选择什么区交点为操作点?为什么?
答:高温区交点特征:热稳定点,T 高,反应速度快,能达到的转化率高,中温区交
点的特征:热不稳定点;低温区交点的特征是热稳定点,T 低,反应速度慢。
工业上一般选择高温区交点为操作点,T 高,反应速度快,易达到高转化率。
2.为什么说对于反应级数大于零的不可逆反应,反应温度越高,消除内扩散影响所要求的粒度越小;反应物浓度越高,消除内扩散影响所要求的粒度越小?
答:
↑η↓→φ↓→↑η↓→η↑→φ↑→↑→↑η↓→φ↓→↑η↓→η↑→φ↑→↑→+αφαL C C L C D k 21L AS AG 1
-AS
eA
P ,必须为了使同理,必须为了使=P k T
四、计算题:(第1,2题均为12分,第3题为14分,共38分)
1. 在一反应体积为3m 3的连续釜式反应器中等温进行下列液相反应:
h C h
C A A ⋅=−→−⋅=−→−+32Q 3P kmol/m 2.0r Q 2A kmol/m 6.1r P B A
r P 及r Q 分别为产物P 及Q 的生成速率,P 为目的产物。
反应用的原料为A 及B 的
混合液,其中C A0=2 kmol/m 3,每小时处理混合液6 m 3。
求:反应器出口A 、P 、Q 的浓度,P 的收率及总选择性。
kmol/m 1C 2
1
4.06.12 6
34.06.1)( 2)( 3A 22000=∴=
+-=+-=--==
τ+=-A A A A A A A A A A r Q P A C C C C C C C R C C Q V r r R 解:
3
Q Q A Q Q Q r 3
P P A P P P r kmol/m C C C C R C Q V kmol/m C C C C R C Q V 1.05.01
2.02.08.05
.01
6.16.12200==⨯====τ==⨯====τ
8.05.04
.040.028
.00===
===A P P A P P X Y S C C Y
或: 5
4
444.06.16.1)(2=
+=+=-=
A A A A A P P C C C C R R S
2已知一闭式液相反应器在流量为5L /s 下进行脉冲示踪,得到停留时间分布密度函数
E(t)=20
201t
e -s -1
,试求:
(1)平均停留时间;
(2)该反应器的反应体积为多少?
(3)E(θ)、F(θ)和2θσ
(4)若将该反应器用多釜串联模型描述,其模型参数N 为多少?
解:(1)s
dt e t dt t tE t t
20201)(2000=⎰=⎰=-∞∞
(2)
L Q V r
1002050=⨯=τ= (3)
θ--
===θe e t E E t 20
)(20)(,属于全混流理想流动反应器
θ--=θe F 1)( 2θ
σ=1
模型参数N =1
3. 一级气固催化反应)g (R )g (A .
cat −→−,在消除了内、外扩散阻力后,测得T(℃) C A (kmol/m 3) (-R A )( kmol/ m 3颗粒.s)
400
1
0.1
450 1 2
为3.6m 3/h (此时外扩散可忽略不计)时,反应器出口转化率为80%。
已知催化剂
装填量为200kg ,颗粒密度3
2000m /kg P =ρ,求:
(1)400℃时的内扩散有效因子η值
(2)若将反应温度提高到450℃,进行等温反应,出口转化率仍为80%,求催化剂装填量。
解:
()()(kg)
72.44W 2236.0W 2236.021.022.01k k W W 22.02
1
.0k k s 21
2
k 0542 ,16.01.00.80)
-ln(13.6/3600200/2000k )x -ln(1Q W/ )x -(1C k dx C Q W/s 1.01
1
.0C )(-R k ,4001'P ''P ''P ''1-P '0P Af 0P Af
x 0
A A0P A A00P 1
-A A P
0=⋅ηη===
=φ
φ=ηη==
=η⨯η=
η=
ρ⎰η=ρ===
===时,仍应为严重内扩散
温度升高到属于严重内扩散。
--即:时P
C C。