化学反应工程4

第一章 应用化学反应动力学及反应器设计基础

一、思考题

1、间歇系统与连续系统中，反应速率的定义式有何异同？

2、反应系统中反应速率与化学计量系数有何关系？

3、反应速率可以用浓度ci、分压pi或摩尔分率yi来表述，相应的速率常数kc、kp、ky之间有何关系？

4、温度增加，反应速率常数肯定增加，对否？

5、空速的定义是什么？它的大小反映了反应器的什么能力？

6、转化率的定义是什么？在复杂反应系统中,它是否能起到在简单反应系统中所起到的作用？

7、化学反应中哪种吸附起主要作用？

8、惰性物质不参加反应，所以对吸附、脱附无任何影响，对否？

9、吸附或脱附为控制步骤时，关键组分A的分压有何特点，非关键组分的分压有何特点？

10、表面反应为控制步骤时，反应物、生成物的分压有何特点？

11、表达反应系统体积变化的参数是什么？

12、方程式中反应前后摩尔数的变化是否表示反应体积的变化？

第二章 气－固相催化反应本证及宏观动力学

一、思考题

1、对于球形催化剂，西勒模数（Thiele）越大，则催化剂的内扩散有效因子如何变化？

2、如果在某催化剂上测得的反应速率为r，而内扩散有效因子为0.8，则此反应速率是否为本征反应速率？

3、对于气—固相反应，什么情况下，可以不考虑分子扩散的影响？

4、对于球型催化剂粒子，西勒模数的定义式是什么？

5、本征化学反应速度在内外扩散阻力完全消除的情况下与宏观化学反应速度有何关系？

6、孔结构对内扩散有无影响？

7、在气体的扩散过程中，如果催化剂的孔径远远小于分子的平均自由程时，可以不考虑哪种扩散？

8、对于气－固相反应，如果本征动力学方程式为r，催化剂的内扩散有效因子为ζ，则宏观动力学方程式应如何表示？

二、计算题

1、某可逆反应：ABCDkk21，其均匀表面吸附机理的动力学方程式为：

rkPPPPKbPbPbPbPAABCDAACCBBDD1122

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：A

2。 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：A

3。 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.＜0

B.=0

C.

D.＞0

.标准答案：B

5。 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：B

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（ )。 （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：A

7. 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:C

8。 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）

《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xA的定义式为 xA=(nA0-nA)/nA0 。

4. 总反应级数不可能大于 3 。

5. 反应速率-rA=kCACB的单位为kmol/m3·h，速率常数k的因次为 m3/kmol·h 。

6. 反应速率-rA=kCA的单位为kmol/kg·h，速率常数k的因次为 m3/kg·h 。

7. 反应速率2/1AAkCr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2SO2+O2==2SO3的膨胀因子2SO等于 -0.5 。

12. 非等分子反应N2+3H2==2NH3的膨胀因子2H等于 –2/3 。

13. 反应N2+3H2==2NH3中（2Nr）= 1/3 （2Hr）= 1/2 3NHr

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CA0，转化率为xA，当反应器体积增大到n倍时，反应物A的出口浓度为 CA0(1-xA)n ，转化率为 1-(1-xA)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CA0，转化率为xA，当反应器体积增大到n倍时，反应物A的出口浓度为AAxnx)1(11，转化率为AAxnnx)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：B

2。 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：B

3。 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：D

4。 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：C

5. 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.=1

C。→3

D。

.标准答案:A

6. 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：D

7。 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：B

8. 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