化學(xué)反應(yīng)工程復(fù)習(xí)

1、一選擇題一選擇題1可逆放熱反應(yīng)，在轉(zhuǎn)化率一定時(shí)，反應(yīng)速率隨溫度升高而( C ) 降低.升高.A、B均可能.同可逆吸熱反應(yīng)2可逆吸熱反應(yīng)，在轉(zhuǎn)化率一定時(shí)，反應(yīng)速率隨溫度升高而( B ) 降低.升高.A、B均可能.同可逆吸熱反應(yīng)3.不可逆反應(yīng)，在轉(zhuǎn)化率一定時(shí)，反應(yīng)速率隨溫度升高而( B ) 降低.升高.A、B均可能.同可逆吸熱反應(yīng)4當(dāng)瞬時(shí)選擇性隨關(guān)鍵組分轉(zhuǎn)化率增大而單調(diào)增加時(shí)，收率順序：(A)A、間歇釜多個(gè)連續(xù)釜串聯(lián)單一連續(xù)釜B、多個(gè)連續(xù)釜串聯(lián)間歇釜單一連續(xù)釜C、間歇釜單一連續(xù)釜多個(gè)連續(xù)釜串聯(lián)D、間歇釜多個(gè)連續(xù)釜串聯(lián)單一連續(xù)釜5當(dāng)瞬時(shí)選擇性隨關(guān)鍵組分轉(zhuǎn)化率增大而單調(diào)下降時(shí)，收率順序：(D)A、間歇

2、釜多個(gè)連續(xù)釜串聯(lián)單一連續(xù)釜B、多個(gè)連續(xù)釜串聯(lián)間歇釜單一連續(xù)釜C、間歇釜單一連續(xù)釜多個(gè)連續(xù)釜串聯(lián)D、間歇釜多個(gè)連續(xù)釜串聯(lián)單一連續(xù)釜6、正常動(dòng)力學(xué)，轉(zhuǎn)化速率、正常動(dòng)力學(xué)，轉(zhuǎn)化速率 -RA隨隨XA增加而降低。（增加而降低。（A)A、多釜串聯(lián)比單釜有利，總反應(yīng)體積小于單釜體積。、多釜串聯(lián)比單釜有利，總反應(yīng)體積小于單釜體積。B、多釜串聯(lián)比單釜有利，總反應(yīng)體積大于單釜體積。、多釜串聯(lián)比單釜有利，總反應(yīng)體積大于單釜體積。C、單釜比多釜串聯(lián)有利，單釜的反應(yīng)體積小于串聯(lián)釜的總體、單釜比多釜串聯(lián)有利，單釜的反應(yīng)體積小于串聯(lián)釜的總體積。積。D、單釜比多釜串聯(lián)有利，單釜的反應(yīng)體積小于串聯(lián)釜的總體、單釜比多釜串聯(lián)有利，

3、單釜的反應(yīng)體積小于串聯(lián)釜的總體積。積。7、反常動(dòng)力學(xué)，轉(zhuǎn)化速率、反常動(dòng)力學(xué)，轉(zhuǎn)化速率-RA隨隨XA增加而增加。增加而增加。(C)A、多釜串聯(lián)比單釜有利，總反應(yīng)體積小于單釜體積。、多釜串聯(lián)比單釜有利，總反應(yīng)體積小于單釜體積。B、多釜串聯(lián)比單釜有利，總反應(yīng)體積大于單釜體積。、多釜串聯(lián)比單釜有利，總反應(yīng)體積大于單釜體積。C、單釜比多釜串聯(lián)有利，單釜的反應(yīng)體積小于串聯(lián)釜的總體、單釜比多釜串聯(lián)有利，單釜的反應(yīng)體積小于串聯(lián)釜的總體積。積。D、單釜比多釜串聯(lián)有利，單釜的反應(yīng)體積大于串聯(lián)釜的總體、單釜比多釜串聯(lián)有利，單釜的反應(yīng)體積大于串聯(lián)釜的總體積。積。8、下列敘述正確的是（、下列敘述正確的是（ D ）A、對(duì)

4、于可逆吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率隨、對(duì)于可逆吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率隨 XA的變化升高而升高的變化升高而升高B、對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率隨、對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率隨 XA的變化升高而升高的變化升高而升高C、對(duì)于可逆吸熱反應(yīng)，存在最佳溫度、對(duì)于可逆吸熱反應(yīng)，存在最佳溫度TopD、對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，存在最佳溫度、對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，存在最佳溫度Top9、下列敘述正確的是（、下列敘述正確的是（ A ）A、對(duì)于可逆吸熱反應(yīng)、對(duì)于可逆吸熱反應(yīng)(溫度一定溫度一定)，反應(yīng)速率隨，反應(yīng)速率隨 XA的變化升的變化升高而降低高而降低B、對(duì)于可逆放熱反應(yīng)、對(duì)于可逆放熱反應(yīng)(溫度一定溫度一定) ，反應(yīng)速率隨，反應(yīng)速率隨 XA的

5、變化升的變化升高而升高高而升高C、對(duì)于可逆吸熱反應(yīng)，存在最佳溫度、對(duì)于可逆吸熱反應(yīng)，存在最佳溫度TopD、對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，不存在最佳溫度、對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，不存在最佳溫度Top 1. 化學(xué)反應(yīng)工程中的“三傳一反”中的三傳是指?jìng)髻|(zhì)， 傳熱 ， 動(dòng)量傳遞 。 2. 一級(jí)連串反應(yīng)，在平推流反應(yīng)器中，為提高目的產(chǎn)物的收率，應(yīng) 降低 k2/k1。（增高或降低）。 3. 停留時(shí)間分布的兩個(gè)函數(shù)間的關(guān)系是 , 停留時(shí)間在0間的物料占總物料的分率應(yīng)為 。 4. 對(duì)于循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器，當(dāng)循環(huán)比0時(shí)為 平推流 反應(yīng)器，而當(dāng)時(shí)則相當(dāng)于 全混流 反應(yīng)器。 5. 若一級(jí)反應(yīng)的反應(yīng)速率rA采用kmol/（m3s）

6、為單位，濃度采用kmol/m3為單位，則k的單位為 ，若反應(yīng)速率以kmol/(kgs)表示，則k的單位為 。6. 計(jì)算轉(zhuǎn)化率起始狀態(tài)的選擇，正確的是（ B ）A. 連續(xù)反應(yīng)器，選擇反應(yīng)器出口處原料的狀態(tài)B. 連續(xù)反應(yīng)器，選擇反應(yīng)器進(jìn)口處原料的狀態(tài)C. 間歇反應(yīng)器，選擇反應(yīng)結(jié)束時(shí)的狀態(tài)D. 數(shù)個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)，往往以進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)器的原料組成為計(jì)算基準(zhǔn)7. 全混流反應(yīng)釜最多可以有 C 個(gè)定常操作點(diǎn)A.1 B. 2 C. 3 D. 48. 對(duì)于反應(yīng)速率隨轉(zhuǎn)化率變化存在一個(gè)極大值的化學(xué)反應(yīng)，最合適的反應(yīng)器為 A. 管式反應(yīng)器 B. 釜式反應(yīng)C. 循環(huán)操作的管式反應(yīng)器 D. 釜式反應(yīng)串聯(lián)管式反應(yīng)器9. 不

7、是理想吸附的基本假定的是（ D ）A. 吸附位具有相同的能量B. 屬單層吸附C. 被吸附分子間的作用力可略去不計(jì)D. 屬多層吸附 11. 脈沖法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線為 (A) A. E(t) 曲線 B. F(t)曲線 C. I(t)曲線 D. y(t)曲線 12. 全混流流動(dòng)E(t)曲線的方差= (C) A. 0 B. 01 C. 1 D. 1 15. 一級(jí)連串反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行，則目標(biāo)產(chǎn)物P存在最大濃度，其最大濃度時(shí)的反應(yīng)時(shí)間應(yīng)該為? 6. 如果將管式反應(yīng)器出口的產(chǎn)物部分返回到入口處與原始物料混合，這類(lèi)反應(yīng)器為 的管式反應(yīng)器。 7. 全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為 、 。

8、8. 停留時(shí)間分布可由兩個(gè)函數(shù)定量描述，它們是 和 。 9. 工業(yè)反應(yīng)器有三種操作方式，包括： ， ， 。 10. 氣體在固體表面的吸附中物理吸附靠_ 結(jié)合的，而化學(xué)吸附是靠 結(jié)合的。rgqqdTdqdTdqgr二討論題二討論題1、一間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，在相同的操作時(shí)間下采用大釜比用小釜所達(dá)到的轉(zhuǎn)化率要高。這種說(shuō)法是否正確？答：這種說(shuō)法不正確。 由于操作時(shí)間相同，由 (一級(jí)反應(yīng))知，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)器的體積無(wú)關(guān)，只與反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。2、平行反應(yīng)、平行反應(yīng)分析：溫度和濃度對(duì)瞬時(shí)選擇性的影響濃度的影響與主、副反應(yīng)級(jí)數(shù)有關(guān) ，與濃度無(wú)關(guān)，濃度增高，瞬時(shí)選擇性增加E副，溫度增高，瞬時(shí)選

9、擇性增加E主cAScAC。11、流體與固體顆粒間的傳質(zhì)系數(shù)及傳熱系數(shù)與顆粒的幾何形狀及尺寸、流體力學(xué)條件以及流體的力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。12、固定床中同一橫截面上的空隙率是不均勻的，對(duì)于粒度均一的顆粒所構(gòu)成的固定床，在與器壁的距離1-2倍顆粒直徑處，空隙率最大，而床層中心較小。器壁的這種影響，叫做壁效應(yīng)。13、固定床絕熱反應(yīng)器有單段與多段之分。4.8 在管式反應(yīng)器中400等溫下進(jìn)行氣相均相不可逆吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)的活化能等于39.77?，F(xiàn)擬在反應(yīng)器大小，原料組成和出口轉(zhuǎn)化率均保持不變的前提下（采用等溫操作），增產(chǎn)35，請(qǐng)你擬定一具體措施（定量說(shuō)明）。設(shè)氣體在反應(yīng)器內(nèi)呈活塞流。解：解：題意要求在反應(yīng)器大小

10、，原料組成和出口轉(zhuǎn)化率均保持不變，由下式： 可知，Q0與反應(yīng)速率常數(shù)成正比，而改變反應(yīng)溫度又只與k有關(guān)，所以，提高反應(yīng)溫度可使其增產(chǎn)，具體值為： 解此式可得：T2=702.7 K，即把反應(yīng)溫度提高到702.7 K下操作，可增產(chǎn)35% AfXAAAAorXdXcQV00)( R判斷題1間歇反應(yīng)器的特征是反應(yīng)器內(nèi)物系的組成不隨時(shí)間而變。（ ）2連續(xù)操作的特征是連續(xù)地將原料輸入反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物也連續(xù)的從反應(yīng)器流出。（ ）3速率方程與由質(zhì)量作用定律得到的形式相同，說(shuō)明反應(yīng)一定是基元反應(yīng)。（ ）4固定床反應(yīng)器的床層直徑與顆粒直徑之比越大，床層空隙率的分布越不均勻。（ ）5多相系統(tǒng)的特征是系統(tǒng)中同時(shí)存在兩

11、個(gè)或兩個(gè)以上的相態(tài)。（ ）6間歇反應(yīng)器的特征是反應(yīng)器內(nèi)物系的組成隨時(shí)間而變。（ ）7連續(xù)操作的特征是連續(xù)地將原料輸入反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物不用連續(xù)的從反應(yīng)器流出。（ ）8反應(yīng)是基元反應(yīng)，速率方程與由質(zhì)量作用定律得到的形式一定相同。（ ）9固定床反應(yīng)器的床層直徑與顆粒直徑之比越大，床層空隙率的分布越均勻。（ ）10多項(xiàng)系統(tǒng)的特征是系統(tǒng)中同時(shí)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的相態(tài)。（ ）11.物理吸附的引力是分子引力。（ ）12.化學(xué)吸附是固體表面與吸附分子間的化學(xué)鍵力所造成。（ ） 8實(shí)驗(yàn)室催化反應(yīng)器的類(lèi)型主要有 、 、 、內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器。 9單一反應(yīng)只要反應(yīng)級(jí)數(shù)為正，則外擴(kuò)散有效因子 。 10間歇釜式反應(yīng)器的物料衡

12、算式： i=1，2，K 11吸附分為 和化 。 4屬于化學(xué)吸附的特點(diǎn)的是（ ） A、吸附快，活化能低 B、多分子層 C、可逆 D、溫度較低 5不是導(dǎo)致流體的流動(dòng)偏離理想流動(dòng)的原因的是（ ） A、流動(dòng)因素 B、混合問(wèn)題 C、溫度高低 D、流體的凝集態(tài) 3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化量與反應(yīng)產(chǎn)物生成量之間的比例關(guān)系符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系。（ ） 4速率方程與由質(zhì)量作用定律得到的形式相同，不能說(shuō)明該反應(yīng)一定是基元反應(yīng)。但基元反應(yīng)的速率方程與由質(zhì)量作用定律得到的形式一定相同。（ ） 5基元反應(yīng)的速率方程不一定可用質(zhì)量作用定律來(lái)表示。（ ） 3攪拌作用：拌合、 、 、 。 4平推流： 程度為零 5催化劑最重要的性質(zhì)： 、 、

13、。 6流體通過(guò)固定的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱(chēng)作 反應(yīng)器。 7氣液反應(yīng)器: 、 。 9多釜串聯(lián)模型基本假設(shè)：級(jí)內(nèi)為 ；級(jí)間 ；各級(jí) 相同。 10設(shè)氣體A 為催化劑的吸附位 吸附 ：A+= A，若為理想吸附，KA為吸附平衡常數(shù)，A為表面覆蓋率，則吸附等溫方程為： 一氧化碳變換反應(yīng)： 在較低溫度下，其動(dòng)力學(xué)方程可表示為： 試擬定該反應(yīng)的合適的反應(yīng)步驟。 1 ABAACCkp prK pK p222()()()() CO AH O BCO CHD 解：根據(jù)題意，假設(shè)反應(yīng)步驟如下： 并假設(shè)第二步是控制步驟，其速率方程 就代表了整個(gè)反應(yīng)的速率方程： 其余的兩步可認(rèn)為達(dá)到平衡，則有： 由于 ，有：(1)(2)(3)AAABCDCC SABrkp AAA VCCCVK pK p1VCA 將 代入速率式，得： 式中 。故上述假定與題意符合。但上述假定的反應(yīng)步驟不是唯一的。11 VAACCK pK p, AV11SAABABAACCAACCk K p pkp prK pK pK pK p SAkk K 6 反應(yīng)(CH3CO)2O+H2O2CH3COOH在間歇反應(yīng)器中