化学反应工程考试题
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化学反应工程考试题第一章 绪论1.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指__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_______。
“三传”指的是质量传递、流量传递、动量传递3. 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_____、__。
4. 一级连串反应在平推流反应器中,则目的产物P的最大浓度__、____。
5. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中,则目的产物P的最大浓度_ 、_。
6. 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__。
7. 化学反应速率式为,如用浓度表示的速率常数为,用压力表示的速率常数为,则=__D__。
A.B. C.D.8.反应,,则反应级数n=__B___。
A. 0B. 1C. 2D. 39.反应A + B → C ,已知,则反应级数n=___B____。
AS K 1K 2P=max ,P C 22/1120]1)/[(+K K C A =opt τ211K K AS K 1K 2P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -=opt t 1221)/ln(K K K K -A S K 1K 2P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -=optt 1221)/ln(K K K K -AS K 1K 2P12/k k βαBA C A C C K r =-C K P K P K C K βα+-)(RT )()(βα+RT )()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 210.2-=s k 115.0-=s kA. 0B. 1C. 2D. 310.反应3A → P ,已知,则反应级数n=___A____。
A. 0B. 1C. 2D. 3 11.反应,已知,则反应级数n=___C____。
A. 0B. 1C. 2D. 3 12.反应,已知,则反应级数n=___C____。
二、填空题(每题5分,共30分)1.一不可逆反应,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 )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=,2.一气固催化反应R B A →+,若本征反应速率方程为:则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+)此步为速率控制步骤 ( 2223.间歇釜反应器中进行如下反应:P A → (1) -r A1=k 1C A a1S 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,表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中C P /C S 增大,表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
A .al>a2B .al<a2C .活化能El<E2D .活化能El>E2 4.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 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 活塞流反应器 。
5.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 x A1<x A2 。
6. 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,试比较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。
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 。
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-+。
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 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。
化学反应工程试卷及答案第 2 页 共 7 页.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( )。
《化学反应工程》复习题及答案(总16页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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_______。
(P13)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=_______。
(P13)(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。
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。
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.—2 B。
-1 C.1 D。
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:C 4. 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。
6 B.20。
2 C。
22。
2 D.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。
400 B.460 C。
500 D.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( )。
《化学反应工程》课程测试试卷一、填空题(每空2分,共50分)1.非等分子反应N2+3H2→2NH3的膨胀因子δN2 = 。
2.工业催化剂所必备的主要性能有、和。
3.对于平行反应,当主反应的活化能大于副反应的活化能时,温度有利于提高目的产物的收率。
4.化学吸附的吸附热要物理吸附的吸附热。
5.非均相反应进行的多个步骤中可能存在最难进行的一步,通常把阻力最大、速率最慢的一步叫做。
6.反应器内液体在搅拌器的作用下有、和三种流动形态,为防止液体在釜内出现“打漩”现象,可在釜内壁安装。
7.催化剂颗粒内气体扩散类型有、和。
8.操作温度越高物理吸附,化学吸附。
9.反应器大修时,在卸出催化剂前需进行处理。
10.多个连续釜式反应器串联的目的是。
11.气固相催化反应本征动力学指消除对反应速率的影响得到的动力学。
12.在确定反应器形式时,如反应级数越高,要求的转化率越高,则优先选用。
13.间歇反应器的生产周期包括和两部分时间,为缩短生产周期,应保证设备之间的平衡以最大限度减小时间。
14. 是催化剂中真正起到催化作用的部分。
15.传递工程和反应动力学是构成化学反应工程最基本的两个支柱,简称。
二、简答题(共32分)1.什么是绝热温升?(3分)2.什么是反应器的热稳定性?热稳定的条件是什么?(5分)3.什么是流化床反应器?列出常见异常现象及处理方法。
(8分)14.内扩散对常见复杂反应的选择性有何影响?如何消除?(8分)5.如何根据反应速率的变化趋势来选择反应器?(8分)三、计算题(共18分)1.进入SO2氧化器的气体组成(摩尔分数)为:SO2 3.07%;O2 8.44%;SO3 4.6%;N2 83.89%。
经过下列反应:2SO2+O2→2SO3,离开反应器的气体中SO2含量为1.5%,试计算SO2的转化率。
(8分)2.在555K,0.3MPa下,在连续操作管式反应器中进行A→P反应,已知进料中A的摩尔分数为30%,其余为惰性物料,加料中A的流量为6.3mol/s,动力学方程为-r A=0.27c A mol/(m3·s),为了达到95%的转化率,求所需空速和反应器有效体积分别为多少?(10分)234。
《化学反应工程》期末考试试题及答案《化学反应工程》期末考试试题及答案一、选择题1、在化学反应工程中,反应时间的优化通常取决于哪些因素? A. 反应物的浓度 B. 反应温度 C. 催化剂的活性 D. 上述所有因素答案:D2、下列哪一项不是化学反应工程的研究内容? A. 反应过程的热量平衡 B. 反应动力学 C. 化工工艺流程设计 D. 反应器设计答案:C 3、关于反应速率,以下哪种说法是正确的? A. 反应速率通常与反应物的浓度成正比 B. 反应速率通常与反应温度成正比 C. 反应速率与反应物的浓度和反应温度都有关 D. 反应速率与反应物的浓度和反应温度都无关答案:C4、在化学反应工程中,我们如何定义催化剂的活性? A. 催化剂的表面积与反应物分子数的比值 B. 催化剂的重量与反应物分子数的比值 C. 催化剂的活性是催化剂的一种内在属性,无法定义 D. 催化剂的活性是催化剂在一定温度下,对特定反应的催化效率答案:D 5、关于催化剂在化学反应工程中的作用,以下哪种说法是错误的? A. 提高反应速率 B. 提高产物的选择性 C. 可以降低反应的活化能 D.可以使反应在更低的温度下进行答案:B二、填空题1、化学反应工程的基本理论包括________、和。
答案:化学动力学;传递过程;热力学2、化学反应工程的研究对象是________,研究内容是________。
答案:化学反应过程;反应过程的优化与控制、反应器和设备的放大设计与优化、新型高效分离技术的开发与应用等3、对于一个放热反应,降低反应温度可能会________,增加反应时间可能会________。
答案:增加反应速率;提高产物的选择性4、催化剂的活性与________、________、________和________有关。
答案:催化剂的表面积;催化剂的晶格结构;催化剂的酸碱性;反应物的性质5、在一个化学反应过程中,当反应物的浓度为定值时,增加________可能会增加反应速率。
第一章 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. 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。
(化学反应、工程问题) 3。
_______是化学反应工程的基础.( 三传一反)4。
化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
(分批式操作、连续式操作、半分批式)5. 化学反应工程中的“三传一反"中的三传是指_______、_______、_______.(传质、传热、动量传递)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_______.(数学模型)7. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。
(累积量=输入量—输出量)8。
“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_______。
(D )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 )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_。
(参与反应的物质均处于同一相)2。
aA + bBpP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。
(a p)3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。
(00K KK K n n n -=χ)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_______。
(等分子反应、非等分子反应)5。
化学反应速率式为βαB AC 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 .()()(βα+RT )6。
化学反应工程原理一、选择题1、气相反应进料时无惰性气体,与以1∶2摩尔比进料,则膨胀因子=__A_。
A. —2B. -1 C. 1 D. 22、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___A____。
A。
B。
C. D。
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=__C_。
A。
B。
C。
D。
4、全混流反应器的容积效率η=1。
0时,该反应的反应级数n___B__。
A。
<0 B。
=0 C.≥0 D. >05、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____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,, 出口转化率,每批操作时间,装置的生产能力为50000 kg产物R/天,=60,则反应器的体积V为_C_.A。
19。
6 B。
20。
2C。
22。
2 D。
23。
48、在间歇反应器中进行等温一级反应A→B,,当时,求反应至所需时间t=____B___秒。
A。
400 B。
460 C。
500 D。
5609、一级连串反应A → P → S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_____D__。
A. B.C。
D.10、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____B___。
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11、全混流反应器中有___B__个稳定的定常态操作点。
A。
1 B. 2 C。
3 D. 412、全混流反应器的容积效率η小于1.0时,且随着的增大而减小,此时该反应的反应级数n _ D_ 。
A。
〈0 B。
=0 C。
一、单项选择题: (每题2分,共20分)1.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)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2θσ为( B )A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .03.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:E 2<E 1<E 3,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4.两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( A )。
两釜反应温度相同。
A .-r A1 > -r A2B .-r A1 = -r A2C .-r A1 < -r A2 D.不能确定何者为大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 .4.06.固体催化剂之所以能起催化作用,是由于催化剂的活性中心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7.包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( B )A .堆(积)密度B .颗粒密度C .真密度D .平均密度8.在气固催化反应动力学研究中,内循环式无梯度反应器是一种( C )。
A .平推流反应器 B. 轴向流反应器 C. 全混流反应器 D. 多釜串联反应器9.某液相反应,其反应式可写成A+C R+C 这种反应称为(B )A .均相催化反应B .自催化反应C .链锁反应 D.可逆反应10.高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜,对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( B )A .气、液均为平推流B .气、液均为全混流C .气相平推流、液相全混流D .气相全混流、液相平推流3.间歇釜反应器中进行如下反应:P A → (1) -r A1=k 1C A a1S 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,表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中C P /C S 增大,表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
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。
第一章 绪论1.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指__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_______。
“三传”指的是质量传递、流量传递、动量传递3. 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_____、__。
4.一级连串反应在平推流反应器中,则目的产物P的最大浓度__、____。
5. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中,则目的产物P 的最大浓度_ 、_。
6.一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__。
7. 化学反应速率式为,如用浓度表示的速率常数为,用压力表示的速率常数为,则=__D__。
A.B.C.D.8.反应,,则反应级数n=__B___。
A. 0B. 1C. 2D. 39.反应A + B → C ,已知,则反应级数n=___B____。
AS P=max ,P C 22/1120]1)/[(+K K C A =opt τ211K K AS P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -=optt 1221)/ln(K K K K -AS P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -=optt 1221)/ln(K K K K -AS P12/k k βαBA C A C C K r =-C K P K P K C K βα+-)(RT )()(βα+RT )()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 210.2-=s k 115.0-=s kA. 0B. 1C. 2D. 310.反应3A → P ,已知,则反应级数n=___A____。
A. 0B. 1C. 2D. 311.反应,已知,则反应级数n=___C____。
A. 0B. 1C. 2D. 3 12.反应,已知,则反应级数n=___C____。
A. 0B. 1C. 2D. 313.反应,已知,则反应级数n=___C____。
A. 0B. 1C. 2D. 314.反应A + B → C ,已知,则反应级数n=___A____。
A. 0B. 1C. 2D. 315.下列属于平行反应的是___C___。
s l mol k ⋅=/15.0CH 3COOH + CH 3CH 2OH CH 3COOC 2H 5 + H 2Omol s l k /3.2⋅=N 2 + 3H 22NH 3mol s l k /81.0⋅=NaOH + HCl NaCl + H 2Omol s l k /1.0⋅=s l mol k ⋅=/45.0A. A + B → PB.C.D.A + B →P = R + S16.串联反应A → P (目的)→R + S ,目的产物P 的得率=___B____。
A.B.C.D.17.串联反应A → P (目的)→R + S ,目的产物P 与副产物S 的选择性=___C___。
A.B.C.D.18.串联反应A → P (目的)→R + S ,目的产物P 的总收率=___A____。
A.B.C.D.19.如果平行反应均为一级不可逆反应,若>,提高选择性应___B___。
A. 提高浓度B. 提高温度C. 降低浓度⎩⎨⎧→+→+R B P P BA AP(主)S(副)P X AA P P n n n n --00A P P n n n -00S S P P n n n n --00R R P P n n n n --P S AA P P n n n n --000A P P n n n -00S S P P n n n n --00R R P P n n n n --P φAA P P n n n n --00A P P n n n -00S S P P n n n n --00R R P P n n n n --AP(主)S(副)主E 副E P SD. 降低温度20. 如果平行反应均为一级不可逆反应,若>,提高收率应___C____。
A. 提高浓度B. 降低浓度C. 提高温度D. 降低温度21.一级连串反应A → P → S 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__D___。
A.B.C.D.22.一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___B___。
A.B. C.D.23.一级连串反应在间歇式反应器中,则目的产物P的最大浓度___A___。
A.B. C.D.24. 一级连串反应在平推流管式反应器中,则目的产物P 的最大浓度___A___。
AP(主)S(副)主E 副E P φ=opt τ1212)/ln(K K K K -1221)/ln(K K K K -2112)/ln(K K K K 211K K AS K 12P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -22/1120]1)/[(+K K C A 122)(120K K K A K KC -22/1210]1)/[(+K K C A AS K 12P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -22/1120]1)/[(+K K C A 122)(120K K K A K KC -22/1210]1)/[(+K K C A AS K 12P=max ,P CA.B. C.D.25.一级连串反应A → P → S 在间歇式反应器中进行,使目的产物P 浓度最大时的反应时间__D_____。
A.B.C.D.26. 一级连串反应A → P → S 在平推流管式反应器中进行,使目的产物P 浓度最大时的反应时间___C____。
A.B.C.D.27.对于恒容的平推流管式反应器_平均停留时间_、_反应时间_、 空时__一致。
28.对于恒容的__平推流_____管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。
29. 对于反应级数n <0的反应,为降低反应器容积,应选用__全混流_____反应器为宜。
30. 对于反应级数n >0的反应,为降低反应器容积,应选用__平推流_____反应器为宜。
31. 对于自催化反应,最合适的反应器为__全混流串平推流_____。
32.对于可逆的放热反应,使反应速率最大的反应温度122)(210K K K A K KC -22/1120]1)/[(+K K C A 122)(120K K K A K KC -22/1210]1)/[(+K K C A =opt t 211K K 1221)/ln(K K K K -2112)/ln(K K K K 1212)/ln(K K K K -=opt t 211K K 1221)/ln(K K K K -1212)/ln(K K K K -2112)/ln(K K K K =opt T_−(E 2−E 1)/Rln[(k 0E 1C A0(1−χA )/k ’0E 2(C R0+C A0χA ))]______。
33. 对于可逆的放热反应,达到化学反应平衡时的温度_−(E 2−E 1)/Rln[(k 0E 1C A0(1−χA )/k ’0(C R0+C A0χA ))]_______。
34.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35.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36.对于单一反应组分的平行反应,其瞬间收率随增大而单调增大,则最适合的反应器为__A_____。
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37. 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___B____。
=eT AP(主)S(副)PϕAC AP(主)S(副)PϕA CA. 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38.对于可逆放热反应如何选择操作温度?(1)对于放热反应,要使反应速率尽可能保持最大,必须随转化率的提高,按最优温度曲线相应降低温度(2)这是由于可逆放热反应,由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高,净反应速率出现一极大值,而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。
39.全混流反应器其E (t )曲线的方差___t −2____。
40.偏离全混流、平推流这两种理想流动的非理想流动,E (θ)曲线的方差为_0—1______。
41.当流体在半径为R 的管内作层流流动时,在径向存在流速分布,轴心处的流速以记,则距轴心处距离为r 的流速u 0[1−(r/R)2]_______。
42.当流体在半径为R 的管内作层流流动时,管壁处的流速___0____。
43.流体在半径为R 的管内作层流流动的停留时间分布密度函数E (t )=_t ⁻2/2t 3______。
44.流体在半径为R 的管内作层流流动的停留时间分布函数F (t )=_1−(t ⁻/2t)2______。
45.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_E (t )曲线______。
=2t σ2θσ0u =r u =R u 0C C A46.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_F (t )曲线______。
47.非理想流动不一定是由__返混_____造成的。
48.非理想流动不一定是由返混造成的,但返混造成了___停留时间分布____。
49.为了模拟返混所导致流体偏离平推流效果,可借助这种轴向返混与扩散过程的相似性,在__平推流_____的基础上叠加上轴向返混扩散相来加以修正,并认为的假定该轴向返混过程可以用费克定律加以定量描述,所以,该模型称为_轴向分散模型______。
27.在轴向分散模型中,模型的唯一参数彼克莱准数_uL/E X ______。
28.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_____。
31.误差函数erf 的定义式为______________。
33.轴向分散模型的数学期望值_1+2/P e ______,方差_2(1/P e )+8(1/P e )2______。
51.平推流流动的E (t )曲线的方差___A____。
A. 0B. 0~1C. 1D. >152.全混流流动的E (t )曲线的方差____C___。
A. 0B. 0~1C. 1D. >167.简述非理想流动轴向扩散模型的特点?1)在管内径向截面上流体具有均一的流速 2)在流动方向上流体存C C A =e P =θ=2θσ=2θσ=2θσ在扩散过程,该过程类似于分子扩散,符合Fick 定律 3)轴向混合系数在管内为定值 4)径向不存在扩散 5)管内不存在死区或短路流 68.简述非理想流动轴向扩散模型的定义?为了模拟返混所导致流体偏离平推流效果,可借助这种返混与扩散过程的相似性,在平推流的基础上叠加上轴向返混扩散相来加以修正,并人为的假定该轴向返混过程可以用Fick 定律加以定量描述,所以该模型称为“轴向扩散模型”69.简述非理想流动多级混合模型的特点?把实际的工业反应器模拟成有n 个容积相等串联的全混流区所组成,来等效的描述返混和停留时间分布对反应过程的影响。