09-10反應(yīng)工程考題B

1、天津工業(yè)大學(xué)2009-2010學(xué)年1學(xué)期化工06級(jí) 化學(xué)反應(yīng)工程 課程期末試卷b班級(jí)姓名 學(xué)號(hào)題號(hào)-二三四五合計(jì)成績(jī)閱卷人一、判斷正誤：總分10分得分（）1.反應(yīng)速率常數(shù)總是隨著溫度的升高而增大。（）2.反常動(dòng)力學(xué)條件下，丹克萊爾數(shù)da越高，外擴(kuò)散有效因子hx越大。（）3.可逆吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率隨溫度升高而增加。（）4.活塞流模型屮，存在軸向混合。（）5.閉式系統(tǒng)中，無(wú)因次平均停留時(shí)間的值不是定值（）6.管式反應(yīng)器中進(jìn)行等溫變?nèi)莘磻?yīng)3/1 t2b,反應(yīng)的平均停留時(shí)間小 于空吋。（）7.釜數(shù)n越犬，反應(yīng)器的停留時(shí)間分布函數(shù)的方差越大。（）&反應(yīng)進(jìn)度g總是大于0。（）9.同一催化劑，顆粒密

2、度大于真密度（）10.形狀因子3小于或者等于lo二、單項(xiàng)選擇題：總分30分得分1. 在止常動(dòng)力學(xué)條件下，管式反應(yīng)器體積vp與單vm （多vwn）釜串聯(lián)反應(yīng)器的反應(yīng)體積關(guān)系（）oa.vrm>vrm-2 >.>vrm-n>vrp氏 vrmvvfm-2 <.<vrm-n*vrpc.vmn >>vrm-2 >vrm >vrpd. vrm<vrp <vrm-2 <.<vrm-n2. 復(fù)合反應(yīng)屮，在瞬時(shí)選擇性隨轉(zhuǎn)化率降低的情況下，收率的順序?yàn)椋ǎ?。a. 管式反應(yīng)器多釜串聯(lián)單釜b.管式反應(yīng)器<多釜串聯(lián)<單釜c多釜

3、串聯(lián)管式反應(yīng)器單釜d多釜串聯(lián)<管式反應(yīng)器<單釜3. 串聯(lián)釜式反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)atb,反應(yīng)的速率方程為乙=加丁則各釜的最佳休積比（ ）oa.為1b.沿物流方向依次增大c.沿物流方向依次減小d.與反應(yīng)級(jí)數(shù)相關(guān)4. 定態(tài)下，連續(xù)釜式反應(yīng)器能夠穩(wěn)定操作的必要條件是（）0a. 移熱線斜率小于放熱線斜率b. 移熱線斜率等于放熱線斜率c. 移熱線斜率大于放熱線斜率d. 以上都不對(duì)5. 空速越大則（）。a. 與反應(yīng)器的處理能力不變b.反應(yīng)器處理能力越小c.反應(yīng)器處理能力越大d.以上都不對(duì)6. 絕熱條件下，管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行不可逆吸熱反應(yīng)，則（）。a. 隨著反應(yīng)溫度升高，出口轉(zhuǎn)化率降低b. 隨著反應(yīng)溫

4、度升高，出口轉(zhuǎn)化率升高c. 隨著反應(yīng)溫度升高，出口轉(zhuǎn)化率不變d. 以上都不對(duì)7. 對(duì)反應(yīng)2a + 3bt5c + 6d,則膨脹因子&等于（）。a. 2 b. -2 c. 3d. -3&等溫間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)不可逆連串反應(yīng)atbtq,產(chǎn)物d的濃 度（）。a. 隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃度不斷升高b. 隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃度不斷降低c. 隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃度先升后降，有最大值d. 隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃度先降后升，有最小值9.等溫連續(xù)釜式反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)不可逆連串反應(yīng),若 ki=k2則最大收率為（）。a.數(shù)值不是定值b. 0. 368c. 0. 333d. 0. 2510在管式反應(yīng)器屮，可逆吸熱反

5、應(yīng)的最住溫度操作序列是（）。a.溫度先高后低b.溫度先低后高c.等溫操作d.以上都不對(duì)11. 非理想流動(dòng)中，屬于循環(huán)流在的特征冇（）。a. e-0圖中出現(xiàn)多峰b.e-o圖中出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象c. e-6圖中出現(xiàn)雙峰d.e-6圖中出現(xiàn)中斷12. 某實(shí)際反應(yīng)器的停留時(shí)間分布的方差為0.2,則與（）個(gè)cstr串聯(lián)的反 應(yīng)器等效。a. 2 b. 3 c. 4 d. 513. 對(duì)可逆放熱反應(yīng)，則正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能關(guān)系為（）a.兩者相等b.正反應(yīng)活化能逆反應(yīng)活化能c.正反應(yīng)活化能v逆反應(yīng)活化能d.大小關(guān)系不確定14. 在多和催化反應(yīng)體系中發(fā)生的平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)級(jí)數(shù)低于副反應(yīng)級(jí)數(shù)，則內(nèi)擴(kuò)散使（）。a.生成

6、目的產(chǎn)物的選擇性增加 b.生成目的產(chǎn)物的選擇性降低c.不影響目的產(chǎn)物的選擇性 d.使平衡常數(shù)增加15. 若比克列數(shù)pe等于100,則反應(yīng)器的無(wú)因次方差為等于（）。a. 0. 01b. 0. 02 c. 0. 03d. 0. 0416. 如下圖所示，為某一反應(yīng)的tx圖，橫坐標(biāo)為溫度，縱坐標(biāo)為轉(zhuǎn)化率。圖 i1 ab是平衡曲線，pq為等轉(zhuǎn)化率線，eh為等溫線，則圖屮p, q兩點(diǎn)的 反應(yīng)速率關(guān)系為（ ）oa. p點(diǎn)速率大于q點(diǎn)速率 b. p點(diǎn)速率等于q點(diǎn)速率c. p點(diǎn)速率小于q點(diǎn)速率 d.兩點(diǎn)速率大小無(wú)法判斷17. 上圖屮，齊線定義與16題同，e、f、g、h各點(diǎn)中反應(yīng)速率最大的是（）a.點(diǎn)eb.點(diǎn)gc

7、.點(diǎn)fd.點(diǎn)h1&對(duì)球形顆粒催化劑，有效擴(kuò)散系數(shù)越人，則（）a.內(nèi)擴(kuò)散有效因子不變 b.內(nèi)擴(kuò)散有效因子越大c.內(nèi)擴(kuò)散有效因子越小 d.以上都不對(duì)19.反應(yīng)atb,反應(yīng)的速率方程為= kc ,則宏觀流體與微觀流體的反應(yīng) 速率為（）a.兩者相等b.宏觀流體大于微觀流體c.宏觀流體小于微觀流體d.以上都不對(duì)20.對(duì)一級(jí)反應(yīng)atb,反應(yīng)的速率常數(shù)為0.1 s'1,采用多釜串聯(lián)連續(xù)操作， 已知釜數(shù)為3且各釜的體積相同，如單釜空時(shí)為10s,則反應(yīng)物的最終轉(zhuǎn)化率為()a.0. 880b. 0. 875c.0. 870d. 0. 865三、填空題：總分20分得分11. 常用的非理想流動(dòng)模型包括

8、、和軸向擴(kuò)散模型。2. 停留時(shí)間分布函數(shù)f(t)的意義是o3. 常間的真實(shí)吸附模型包折模型和栄列因特里希模型。4. 在間歇釜式反應(yīng)器屮發(fā)生一級(jí)不可逆反應(yīng)atb, a的初始濃度為2.0kmol/l,反應(yīng)結(jié)束后a的轉(zhuǎn)化率為70%,則a的最終濃度為。5. 對(duì)薄片型催化劑，對(duì)一級(jí)反應(yīng)at 3,梯爾模數(shù)等于&則內(nèi)擴(kuò)散冇效因子等于o6. 平行反應(yīng),當(dāng)入口濃度為1.5 mol/l,并且b的收率為0.45, d的收atq率為0.25,則a的出口濃度等于o7. f(0)及e(0)分別為閉式活塞流反應(yīng)器的停留吋間分布函數(shù)及停留時(shí)間分布密度，0為對(duì)比吋間，則f(1.45)=,e(0.55)=。8. 當(dāng)v2r

9、a<0.01時(shí)，孔的內(nèi)擴(kuò)散屬于正常擴(kuò)散，當(dāng)a/2ra>10時(shí)，孔內(nèi)擴(kuò)散為四、簡(jiǎn)答題：總分20分得分1. 簡(jiǎn)述化學(xué)反應(yīng)工程中反應(yīng)器放大的數(shù)學(xué)模型法(6分)2. 運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)工程所學(xué)知識(shí)，簡(jiǎn)述變溫操作的實(shí)際意義。（7分）3. 簡(jiǎn)述同休顆粒催化劑的構(gòu)成和各部分的功能。（7分）五、計(jì)算題：總分20分得分1.在體積為350l的反應(yīng)器屮，等溫條件下將濃度為3 kmol/m3的a溶液分解 生產(chǎn)b和c。反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.1 s'1 o最終轉(zhuǎn)化率為96%o 根據(jù)以下條件計(jì)算計(jì)算b的產(chǎn)量。(1) 如果是全混流反應(yīng)器。(4分)(2) 如果是活塞流反應(yīng)器。(3分)2. 已知反應(yīng)aob + r，其反應(yīng)步驟如下：(1) a + a <=> aa(2) aa <=> bcr + r(3) ba o b +若第1步為速率控制步驟，推導(dǎo)速率方程。(6分)3. 用階躍法測(cè)定某一閉式流動(dòng)反應(yīng)器的停留時(shí)間