《化學(xué)反應(yīng)工程》期末考試試題及答案

1、 1、 單項選擇題： （每題2分，共20分）1反應(yīng)器中等溫進(jìn)行著AP(1)和AR(2)兩個反應(yīng)，當(dāng)降低A的濃度后，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)生成P的量顯著降低，而R的生成量略降低，表明(A ) A反應(yīng)(1)對A的反應(yīng)級數(shù)大于反應(yīng)(2) B反應(yīng)(1) 對A的反應(yīng)級數(shù)小于反應(yīng)(2)C反應(yīng)(1)的活化能小于反應(yīng)(2) D反應(yīng)(1)的反應(yīng)速率常數(shù)大于反應(yīng)(2)2.四只相同體積的全混釜串聯(lián)操作，其無因次停留時間分布的方差值為( B ) A 1.0 B. 0.25 C0.50 D03對一平行連串反應(yīng)，P為目的產(chǎn)物，若活化能次序為：E2<E1<E3，為了目的產(chǎn)物的收率最大，則最佳操作溫度序列為（ B）。A先高后低

2、 B.先低后高 C高溫操作 D低溫操作4兩個等體積的全混流反應(yīng)器進(jìn)行串聯(lián)操作，反應(yīng)為一級不可逆，則第一釜的反應(yīng)速率-rA1與第二釜的反應(yīng)速率-rA2之間的關(guān)系為( A )。兩釜反應(yīng)溫度相同。A-rA1 > -rA2 B-rA1 = -rA2 C-rA1 < -rA2 D.不能確定何者為大5. 已知一閉式反應(yīng)器的，該反應(yīng)器若用多釜串聯(lián)模型來描述，則模型參數(shù)N為（ B ）。 A 4.5 B. 5.6 C3.5 D4.06固體催化劑之所以能起催化作用，是由于催化劑的活性中心與反應(yīng)組分的氣體分子主要發(fā)生( C)。 A物理吸附 B化學(xué)反應(yīng) C化學(xué)吸附 D質(zhì)量傳遞7包括粒內(nèi)微孔體積在內(nèi)的全顆粒

3、密度稱之為( B )A堆(積)密度 B顆粒密度 C真密度 D平均密度8在氣固催化反應(yīng)動力學(xué)研究中，內(nèi)循環(huán)式無梯度反應(yīng)器是一種( C )。 A平推流反應(yīng)器 B. 軸向流反應(yīng)器 C. 全混流反應(yīng)器 D. 多釜串聯(lián)反應(yīng)器9某液相反應(yīng)，其反應(yīng)式可寫成A+CàR+C這種反應(yīng)稱為(B ) A均相催化反應(yīng) B自催化反應(yīng) C鏈鎖反應(yīng) D.可逆反應(yīng)10高徑比不大的氣液連續(xù)鼓泡攪拌釜，對于其中的氣相和液相的流動常可近似看成( B ) A氣、液均為平推流 B氣、液均為全混流 C氣相平推流、液相全混流 D氣相全混流、液相平推流3間歇釜反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)： (1) rA1k1CAa1 (2) rA2=k2C

4、Aa2在CA0和反應(yīng)時間保持不變下，降低反應(yīng)溫度，釜液中CP/CS增大，表明活化能E1與E2的相對大小為 E1<E2 ；在溫度和反應(yīng)時間保持不變下，增高反應(yīng)濃度，釜液中CP/CS增大，表明反應(yīng)級數(shù)al、a2的相對大小為 al>a2 。 Aal>a2 Bal<a2 C活化能El<E2 D活化能El>E24從反應(yīng)器停留時間分布測定中,求得無因次方差,反應(yīng)器可視為 全混流反應(yīng)器 又若求得無因次方差,則反應(yīng)器可視為 活塞流反應(yīng)器 。 5有兩個有效容積不等的全混流反應(yīng)器串聯(lián)操作，反應(yīng)為二級不可逆反應(yīng)AP，若大釜在先，小釜在后，出口轉(zhuǎn)化率為xA1，小釜在先、大釜在后，則

5、出口轉(zhuǎn)化率為xA2，兩種情況下，進(jìn)料流速、進(jìn)料濃度和反應(yīng)溫度均相同，比較xA1和xA2的相對大小為 xA1<xA2 。6. 在固定床反應(yīng)器中，分別進(jìn)行一級和二級不可逆氣固催化反應(yīng)，試比較a、b兩處的值大小（a處靠近反應(yīng)器的進(jìn)口，b處靠近反應(yīng)器的出口），并說明理由。（1）一級放熱反應(yīng)，絕熱操作；a>b（2）二級反應(yīng)，等溫操作。a<b三、問答題（每題6分，共12分）1.液相復(fù)合反應(yīng), 若為使目的產(chǎn)物P的選擇性高，應(yīng)選擇：(1) 若采用間歇反應(yīng)釜，其加料方式為？(2) 若采用管式反應(yīng)器，其進(jìn)料方式為？(3) 若E1>E2，則反應(yīng)溫度應(yīng)盡可能采用高溫或低溫？答：為使目的產(chǎn)物P的

6、選擇性高，應(yīng)選擇：(1)若采用間歇反應(yīng)釜，其加料方式為 A一次性加入，B連續(xù)滴加 ；(2)若采用管式反應(yīng)器，其進(jìn)料方式為 A從反應(yīng)器進(jìn)口處加入，B沿管長多處加入 ；(3)若E1>E2，則反應(yīng)溫度應(yīng)采用 高溫 。一、選擇題1、氣相反應(yīng)進(jìn)料時無惰性氣體，與以12摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子=_A_。A. -2 B. -1 C. 1 D. 22、一級連串反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_A_。A. B. C. D. 3、串聯(lián)反應(yīng)A P（目的）R + S，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性=_C_。A. B. C. D. 4、全混流反應(yīng)器的容積效率=1.0時，該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n_B_。A. 0

7、B. =0 C. 0 D. 05、對于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng)，其瞬間收率隨增大而單調(diào)下降，則最適合的反應(yīng)器為_B_。A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器6、對于反應(yīng)級數(shù)n0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_A_。A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器7、一級不可逆液相反應(yīng)， 出口轉(zhuǎn)化率，每批操作時間，裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天，=60，則反應(yīng)器的體積V為_C_。A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.48、在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級反

8、應(yīng)A B，當(dāng)時，求反應(yīng)至所需時間t=_B_秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 5609、一級連串反應(yīng)A P S在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的最優(yōu)空時_D_。A. B. C. D. 10、分批式操作的完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時間不包括下列哪一項_B_。A. 加料時間 B. 反應(yīng)時間 C. 物料冷卻時間 D. 清洗釜所用時間11、全混流反應(yīng)器中有_B_個穩(wěn)定的定常態(tài)操作點。A. 1 B. 2 C. 3 D. 412、全混流反應(yīng)器的容積效率小于1.0時，且隨著的增大而減小，此時該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n _ D_ 。A. 0 B. =0 C. 0 D. 013、當(dāng)反應(yīng)級數(shù)n

9、_D_時，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。A. =0 B. =1 C. 1 D. 114、軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與_C_無關(guān)。A. 示蹤劑的種類 B. 示蹤劑的輸入方式 C. 管內(nèi)的流動狀態(tài) D. 檢測位置15、對于氣-液相反應(yīng)幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率，應(yīng)選用_C_裝置。A. 填料塔 B. 噴灑塔 C. 鼓泡塔 D. 攪拌釜16、催化劑在使用過程中會逐漸失活，其失活速率式為，當(dāng)平行失活對反應(yīng)物有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散阻力時，d為_C_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 117、不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點是_A_。A. 粒子與流

10、體間有溫度差 B. 粒子與流體間無溫度差C. 床層徑向有溫度梯度 D. 床層軸向有溫度梯度18、屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點是_A_。A. 粒子與流體間有濃度差                  B. 粒子與流體間無濃度差C. 床層徑向有溫度梯度            

11、0;       D. 床層徑向有濃度梯度19、下列哪一項不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第級模型的特點_C_。A. 各參數(shù)均為恒值 B. 參數(shù)值不隨床高而變C. 參數(shù)值與氣泡大小無關(guān) D. 參數(shù)值與氣泡大小有關(guān)20、流化床反應(yīng)器中的操作氣速是根據(jù)具體情況定的，一般取流化數(shù)在_B_范圍內(nèi)。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.521、全混流反應(yīng)器進(jìn)行放熱反應(yīng)時，要使反應(yīng)器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)，則必須滿足以下條件 C A移熱速率>放熱速率 B移熱速率<放熱速率C移熱速率隨溫度變化率>

12、;放熱速率隨溫度的變化率D移熱速率隨溫度變化率<放熱速率隨溫度的變化率22、氣固催化反應(yīng)本征速率是指排除 C 阻力后的反應(yīng)速率。A外擴(kuò)散阻力 B內(nèi)擴(kuò)散 C內(nèi)外擴(kuò)散 D吸附和脫附23、等溫液相反應(yīng) A+BP rp=klCACB， 2AR rR=k2CA2P為目的產(chǎn)物，有下列四種方案可供選擇，從提高P的收率著眼適宜選用 D A 間歇釜式反應(yīng)器，A和B一次性加入； B全混流反應(yīng)器；C半間歇釜式反應(yīng)器，A一次性加入，B連續(xù)滴加；D半間歇釜式反應(yīng)器，B一次性加入，A連續(xù)滴加。24、乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時間反應(yīng)后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表明這是一個 B 反應(yīng)。A慢速

13、B可逆 C自催化 D不可逆25、等溫恒容下進(jìn)行各步均為一級不可逆串聯(lián)反應(yīng) 若保持相同的轉(zhuǎn)化率xA，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度使k2/k1降低，則P的收率將 A A.增大 B減小 C不變 D先增后減26、在全混流反應(yīng)器中，反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比為_A_。A. 空時         B.反應(yīng)時間t        C. 停留時間t       D. 平均停留時間 27、階躍示蹤法

14、測定停留時間分布 對應(yīng)曲線為_B_。A. E（t）曲線      B. F（t）曲線        C. I（t）曲線      D.y（t）曲線28、氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù) ，其中L為特征長度，若顆粒為球形則L=_D_。A. 厚度/2          B. R   

15、0;             C. R/2            D. R/329、對于反應(yīng)級數(shù)n0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_A_。A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器二、填空題1、化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究 化學(xué)反應(yīng)的工程問題 的科學(xué)。2、化學(xué)反應(yīng)速率式為，如用濃度表示的速

16、率常數(shù)為，用壓力表示的速率常數(shù)，則=。3、平行反應(yīng)均為一級不可逆反應(yīng)，若，選擇性Sp與 濃度 無關(guān)，僅是 溫度 的函數(shù)。 4、對于反應(yīng)級數(shù)n0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用 平推流 反應(yīng)器為宜。5、對于恒容的平推流管式反應(yīng)器 平均停留時間、反應(yīng)時間、空時 一致。6、若流體是分子尺度作為獨立運動單元來進(jìn)行混合，這種流體稱為_微觀流體_。7、流體的混合程度常用 調(diào)勻度S 、 流體的混合態(tài) 來描述。8、催化劑在使用過程中，可能因晶體結(jié)構(gòu)變化、融合等導(dǎo)致表面積減少造成的_物理 失活，也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的_化學(xué)_失活。9、對于多孔性的催化劑，分子擴(kuò)散很復(fù)雜，當(dāng)微孔孔徑在約

17、_0.1um _時，分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素，這種擴(kuò)散稱為 努森擴(kuò)散 。10、絕熱床反應(yīng)器由于沒有徑向床壁傳熱，一般可以當(dāng)作平推流處理，只考慮流體流動方向上有溫度和濃度的變化，因此一般可用擬均相一維模型來計算。11、對于可逆的放熱反應(yīng)，存在著使反應(yīng)速率最大的最優(yōu)溫度和平衡溫度，二者的關(guān)系為_。12、描述流化床的氣泡兩相模型，以的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流化速度通過，而其余部分則全部以氣泡的形式通過。13、描述流化床的數(shù)學(xué)模型，對于氣、乳兩相的流動模式一般認(rèn)為_氣_相為平推流，而對_乳_相則有種種不同的流型。14、多相反應(yīng)過程是指同時存在 兩個或更多 相態(tài)的反應(yīng)系統(tǒng)

18、所進(jìn)行的反應(yīng)過程。15、 三傳一反 是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。16、不論是設(shè)計、放大或控制，都需要對研究對象作出定量的描述，也就要用數(shù)學(xué)式來表達(dá)個參數(shù)間的關(guān)系，簡稱_數(shù)學(xué)模型_。17、一級連串反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。、）18、著眼反應(yīng)組分K的轉(zhuǎn)化率的定義式為_。19、一級連串反應(yīng)在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_、_。、）20、化學(xué)反應(yīng)速率式為，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用壓力表示的速率常數(shù)，則=_。21、理想反應(yīng)器是指 全混流反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器 。22、具有良好攪拌裝置的釜式反應(yīng)器按 全混流 反應(yīng)器處理，而管徑小，管子較長和流速較大的管式反應(yīng)器按 平推流 反應(yīng)器處理。23、全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點的判據(jù)為 、 , 24、平推流反應(yīng)器的返混