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1、【精品文檔】如有侵權(quán),請聯(lián)系網(wǎng)站刪除,僅供學(xué)習(xí)與交流化學(xué)反應(yīng)工程期末考試真題.精品文檔.化學(xué)反應(yīng)工程原理一、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 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
2、_。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
3、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(xiàng)_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(diǎn)。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_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
4、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(diǎn)是_A_。A. 粒子與流體間有溫度差 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
5、應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)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 D. 床層徑向有濃度梯度
6、19、下列哪一項(xiàng)不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第級模型的特點(diǎn)_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>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
7、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 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
8、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、階躍示蹤法測定停留時間分布 對應(yīng)曲線為_B_。A. E(t)曲線
9、; 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
10、 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3、 分析解答題1、簡述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時、反應(yīng)時間、停留時間三者關(guān)系?空時是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比。(分)反應(yīng)時間是反應(yīng)物料進(jìn)入反應(yīng)器后從實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的時刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需的反應(yīng)時間。
11、(分)停留時間是指反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器的時刻算起到離開反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時間。(分)由于平推流反應(yīng)器內(nèi)物料不發(fā)生返混,具有相同的停留時間且等于反應(yīng)時間,恒容時的空時等于體積流速之比,所以三者相等。(分)2、簡述階躍示蹤法測停留時間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其對應(yīng)曲線?階躍示蹤法是對于定常態(tài)的連續(xù)流動系統(tǒng),(分)在某瞬間t=0將流入系統(tǒng)的流體切換為含有示蹤劑A且濃度為的流體,(分)同時保持系統(tǒng)內(nèi)流動模式不變,并在切換的同時,在出口處測出出口流體中示蹤劑A的濃度隨時間的變化。(分)對應(yīng)的曲線為F(t),。(分)3、簡述均相反應(yīng)及其動力學(xué)的研究內(nèi)容?答:參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個相內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為均相反應(yīng)
12、。均相反應(yīng)動力學(xué)是研究各種因素如溫度、催化劑、反應(yīng)物組成和壓力等對反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響,并確定表達(dá)這些影響因素與反應(yīng)速率之間定量關(guān)系的速率方程。4、對于可逆放熱反應(yīng)如何選擇操作溫度?答:1)對于放熱反應(yīng),要使反應(yīng)速率盡可能保持最大,必須隨轉(zhuǎn)化率的提高,按最優(yōu)溫度曲線相應(yīng)降低溫度; 2)這是由于可逆放熱反應(yīng),由于逆反應(yīng)速率也隨反應(yīng)溫度的提高而提高,凈反應(yīng)速率出現(xiàn)一極大值;3)而溫度的進(jìn)一步提高將導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率相等而達(dá)到化學(xué)平衡。5、簡述氣-液反應(yīng)的宏觀過程:A(g) + bB(l) 產(chǎn)物(l)?1)反應(yīng)物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面,在界面上假定達(dá)到氣液相平衡; 2)反應(yīng)物氣相組
13、分A從氣液相界面擴(kuò)散入液相,并在液相內(nèi)反應(yīng); 3)液相內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物向濃度下降方向擴(kuò)散,氣相產(chǎn)物則向界面擴(kuò)散; 4)氣相產(chǎn)物向氣相主體擴(kuò)散。6、簡述固定床反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)?1)催化劑在床層內(nèi)不易磨損; 2)床層內(nèi)流體的流動接近于平推流,與返混式反應(yīng)器相比,用較少的催化劑和較小的反應(yīng)器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力; 3)固定床中的傳熱較差; 4)催化劑的更換必須停產(chǎn)進(jìn)行。7、對于反應(yīng),其活化能為;,其活化能為,當(dāng) 時如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率?答:對于平行反應(yīng),所以,當(dāng)時應(yīng)盡可能提高反應(yīng)溫度,方可提高R的選擇性,提高R的收率10、簡述理想反應(yīng)器的種類?通常所指的理想反應(yīng)器有兩類:理想混合(完全混
14、合)反應(yīng)器和平推流(活塞流或擠出流)反應(yīng)器。所謂完全混合流反應(yīng)器是指器內(nèi)的反應(yīng)流體瞬間達(dá)到完全混合,器內(nèi)物料與反應(yīng)器出口物料具有相同的溫度和濃度。所謂平推流反應(yīng)器是指器內(nèi)反應(yīng)物料以相同的流速和一致的方向進(jìn)行移動,不存在不同停留時間的物料的混合,所有的物料在器內(nèi)具有相同的停留時間。11、簡述氣固流化床反應(yīng)器鼓泡床模型的特點(diǎn)?答:假定床頂出氣組成完全可用氣泡中的組成代表,而不必計(jì)及乳相中的情況,對氣泡的組成進(jìn)行計(jì)算便可以達(dá)到反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率12、簡述理想反應(yīng)器的種類。答:通常所指的理想反應(yīng)器有兩類:理想混合(完全混合)反應(yīng)器和平推流(活塞流或擠出流)反應(yīng)器。所謂完全混合流反應(yīng)器是指器內(nèi)的反應(yīng)流體瞬間達(dá)
15、到完全混合,器內(nèi)物料與反應(yīng)器出口物料具有相同的溫度和濃度。所謂平推流反應(yīng)器是指器內(nèi)反應(yīng)物料以相同的流速和一致的方向進(jìn)行移動,不存在不同停留時間的物料的混合,所有的物料在器內(nèi)具有相同的停留時間四、計(jì)算題1、醋酸在高溫下可分解為乙烯酮和水,而副反應(yīng)生成甲烷和二氧化碳:已知在916時,試計(jì)算:1)99%的醋酸反應(yīng)掉的時間;2)在此反應(yīng)條件下醋酸轉(zhuǎn)化成乙烯酮的選擇性。解:設(shè)在時間t時乙烯酮和甲烷的濃度分別為x和y,初始為,則相加得 將其積分1)當(dāng)轉(zhuǎn)化率為99%時2)瞬時選擇性為 積分得 2、反應(yīng)A B為n級不可逆反應(yīng)。已知在300K時要使A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到20%需12.6分鐘,而在340K時達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化
16、率僅需3.20分鐘,求該反應(yīng)的活化能E。解: 即 達(dá)20%時, 式中M為常數(shù)E=29.06(kJ/mol) 3、氣相反應(yīng)在400K時的速率式,求。4、有一個反應(yīng)器測其方差,如果這個反應(yīng)器可以用等體積多釜串聯(lián)模型來描述,并在這個反應(yīng)器中進(jìn)行液相反應(yīng)A + B 2R,已知,求反應(yīng)器的出口轉(zhuǎn)化率?解: 分 分則每個反應(yīng)器的停留時間為 分對第一個釜進(jìn)行物料衡算 分整理得 分解得 分同理對第二個釜進(jìn)行物料衡算 分解得 分6、在間歇釜中一級不可逆反應(yīng),液相反應(yīng)A 2R,kmol/m3·h,k=9.52×109exp-7448.4/T h-1,2.3 kmol/m3,60,0,若轉(zhuǎn)化率0
17、.7,裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天。求50等溫操作所需反應(yīng)器的有效容積?(用于非生產(chǎn)性操作時間t0=0.75 h)解:反應(yīng)終了時R的濃度為二、選擇題(每題2分,共20分)1. 對于反應(yīng),則_A_。A. B. C. D. 2. 對于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物B的化學(xué)反應(yīng)速率_B_。A. B. C. D. 3. 氣相反應(yīng)4A + B 3R + S進(jìn)料時無惰性氣體,A與B以31的摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子=_C_。(A)1/4(B)2/3(C) 1/4(D)2/34. 反應(yīng),則反應(yīng)級數(shù)n=_B_。(A)0 (B)1 (C)2 (D)35. 串聯(lián)反應(yīng)A P(目的)R + S,目的產(chǎn)物P的得率=_A_。A. B. C. D. 6. 一級連串反應(yīng)A P S在平推流管式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時的反應(yīng)時間_C_。A. B. C. D. 7. 氣液相反應(yīng)中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)g在_B_范圍內(nèi),反應(yīng)為中等速率的反應(yīng)。A. 0.02 B. 0.02g2 C. 2 D. 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,若顆粒為圓柱形則L=_C_。A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/39. 下列不屬于Langmuir型等溫吸附的假定的是_D_。A. 均勻表面 B. 吸附機(jī)理相同 C. 分子間無作用 D.多分子層吸附10. 全混流流動的E(t)曲線的
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