化學(xué)反應(yīng)工程試題分析

PAGEPAGE6化學(xué)反應(yīng)工程原理一、選擇題21、氣相反應(yīng)CO+2則膨脹因子

24A_。24

CH+HOCOH

2以1∶2摩爾比進(jìn)料，2A.-2 B.-1 C.1 D.21K12、一級(jí)連串反應(yīng)A

P

S在間歇式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度A C A P,max2 K K K 2 C 1)KK

A0 C (K)K2

A0A0K 2

[(K/K)1/2

2 KA0K 2 1

[(K/K)1/21]2A. 2

B. 2 1

C. 1

D. 1 23、串聯(lián)反A→P（目的+目的產(chǎn)P與副產(chǎn)S的選擇性SP= C_。n nP P0n

n nP P0n

n n P P0

n nP P0n nnA0 A

A0

n nS S0

R R04、全混流反應(yīng)器的容積效率η=1.0時(shí)，該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)nB。A.＜0 B.=0 C.≥0D.＞0)AP 5、對(duì)于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng) )，其瞬間收率 隨C 增大而單調(diào)降，則最適合的反應(yīng)器B 。P 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(duì)于反應(yīng)級(jí)n＞0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選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A0 7、一級(jí)不可逆液相反應(yīng)A 2R，C 2.30kmol/m3，出口轉(zhuǎn)化率A0

0.7，每批操作時(shí)間tt02.06h，裝置的生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)物R/天，MR=60，則反應(yīng)器的體積V為_(kāi)C_m3。A.19.6 B.20.2 C.22.2 D.23.4A A8在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)反A→B，r mol/lsA A求反應(yīng)至CA/l所需時(shí)t= B 秒。

1mol/l時(shí)，A.400 B.460 C.500 D.5609、一級(jí)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(shí)的最優(yōu)opt空時(shí) D 。optln(K/K2 1

) ln(K/K)1 2

ln(K/K) 1KK

KK

D.2 1 2 1 1 2 1 2KK2 1KKKK2 1KK10、分批式操作的完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時(shí)間0不包括下列哪一B 。A.加料時(shí)間 B.反應(yīng)時(shí)間 C.物料冷卻時(shí)間 D.清洗釜所用時(shí)間11、全混流反應(yīng)器中B個(gè)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η小于1.0時(shí)，且隨著A的增大而減小，此時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n_D_。A.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞013、當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n_D_時(shí)，微觀(guān)流體具有比宏觀(guān)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C無(wú)關(guān)。A.示蹤劑的種類(lèi) B.示蹤劑的輸入方式 C.管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)D.檢測(cè)位置15對(duì)于液相反應(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C 裝置。A.填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌釜d k16催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活其失活速率式為 dt

Cmdi

，當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí)，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(wú)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(diǎn)A 。A.粒子與流體間有濃度差 B.粒子與流體間無(wú)濃度差C.床層徑向有溫度梯度 D.床層徑向有濃度梯度19、下列哪一項(xiàng)不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第Ⅱ級(jí)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(wú)關(guān) D.參數(shù)值與氣泡大小有關(guān)U20、流化床反應(yīng)器中的操作氣速?lài)鷥?nèi)。

0是根據(jù)具體情況定的，一般取流化U0

在 B范A.0.1～0.4 B.C.D.21全混流反應(yīng)器進(jìn)行放熱反應(yīng)時(shí)要使反應(yīng)器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)則必須滿(mǎn)足以下條C A．移熱速>放熱速率 移熱速放熱速C．移熱速率隨溫度變化>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C阻力后的反應(yīng)速率。A．外擴(kuò)散阻力 內(nèi)擴(kuò)散 內(nèi)外擴(kuò)散 吸附和脫23、等溫液相反應(yīng)r=kCC，2A→Rr=kC2p lAB R 2AP為目的產(chǎn)物，有下列四種方案可供選擇，從提的收率著眼適宜選DA．間歇釜式反應(yīng)器B一次性加入； 全混流反應(yīng)器C．半間歇釜式反應(yīng)器一次性加入連續(xù)滴加；D．半間歇釜式反應(yīng)器一次性加入連續(xù)滴加。24、乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時(shí)間反應(yīng)后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯大量存在，表明這是一B反應(yīng)。A．慢速 可逆 自催化 不可逆25、等溫恒容下進(jìn)行各步均為一級(jí)不可逆串聯(lián)反應(yīng)A P S若保持相同的化率x，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度k/k降低，P的收率AA 2 1A.增大 減小 不變 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A 。A.空τ B.反應(yīng)時(shí)t C.停留時(shí)t D.平均停留時(shí)間27、階躍示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)B 。A.E（t）曲線(xiàn) B.曲線(xiàn) C.I（t）曲線(xiàn) D.y（t）曲線(xiàn)28、氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)，其為特征長(zhǎng)度，若顆粒為球形D 。A.厚/2 B.R C.R/2 D.R/329、對(duì)于反應(yīng)級(jí)n＞0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選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)二、填空題1、化學(xué)反應(yīng)工程是一門(mén)研化學(xué)反應(yīng)的工程問(wèn)題的科學(xué)。2、化學(xué)反應(yīng)速率式為r KCC，如用濃度表示的速率常數(shù)為KC，用壓力表示的速率A C A BP 。P常數(shù)K ，則K =(RT)()P 。P)A主3平行反應(yīng) )均為一級(jí)不可逆反應(yīng)若E主僅是溫度的函數(shù)。

＞E 選擇S濃度無(wú)關(guān)，副p副4、對(duì)于反應(yīng)級(jí)n＞0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選平推流反應(yīng)器為宜。5、對(duì)于恒容的平推流管式反應(yīng)平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí)一致。6、若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)行混合，這種流體稱(chēng)為_(kāi)微觀(guān)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(lái)描述。8_物理失活，__失活。9、對(duì)于多孔性的催化劑，分子擴(kuò)散很復(fù)雜，當(dāng)微孔孔徑在_0.1um時(shí)，分子與孔壁的撞為擴(kuò)散阻力的主要因素，這種擴(kuò)散稱(chēng)努森擴(kuò)散。10上有溫度和濃度的變化，因此一般可用擬均相一維模型來(lái)計(jì)算。T T11、對(duì)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opt和平衡溫度eq，二者的T T R Eeq

ln 2T T E E E關(guān)系eq opt 2 1 1 。U12、描述流化床的氣泡兩相模型，以

0的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始U U U流化速度mf通過(guò)，而其余部分0

則全部以氣泡的形式通過(guò)。描述流化床的數(shù)學(xué)模型對(duì)于氣乳兩相的流動(dòng)模式一般認(rèn)氣_相為平推流而對(duì) 乳相則有種種不同的流型。14、多相反應(yīng)過(guò)程是指同時(shí)存在兩個(gè)或更多相態(tài)的反應(yīng)系統(tǒng)所進(jìn)行的反應(yīng)過(guò)程。15、三傳一反是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。16_。17、一級(jí)連串反應(yīng)A P S在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度k [k2

/(k）12）1

k1

ln(k /k)t k1

2 1、C 、P,max

opt 。 2

、k2kn nK18、著眼反應(yīng)組分K的轉(zhuǎn)化率的定義式為_(kāi)

K0 KnK0 _。K119、一級(jí)連串反應(yīng)K1

P S在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度k 2 2 1[k

/(

k)]

/k)t k1

2 1、）1C 、）1P,max

opt 。 2

、k2k20、化學(xué)反應(yīng)速率式r KCC，如用濃度表示的速率常數(shù)為

，用壓力表示的速率A C A B C常數(shù)KP，則KC= KP。21、理想反應(yīng)器是全混流反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器。22全混流平推流Q Q

dQrdQG23、全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為G G

dT dT,24、平推流反應(yīng)器的返混為 0 。25_求反應(yīng)級(jí)數(shù)。26、分批式完全混合反應(yīng)器操作的優(yōu)化分析是以_平均生產(chǎn)速率最大_、_生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)最低_為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的。27、軸向分散模型的數(shù)學(xué)期望值

，方差_ 。28、測(cè)定氣-液相反應(yīng)速率的方法與均相反應(yīng)時(shí)不同之點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)時(shí)要排除氣相和液相中的擴(kuò)散阻力_，使反應(yīng)在動(dòng)力學(xué)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。29、在流化床中為了傳熱或控制氣-固相間的接觸，常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件，但很少使用水平構(gòu)件，它對(duì)顆粒和氣體的上下流動(dòng)起一定的阻滯作用，從而導(dǎo)致床內(nèi)產(chǎn)生明顯的_溫度_梯度和_濃度_梯度。30_聚式_。31__；__和_。32、在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，根據(jù)基礎(chǔ)資料建立物料衡算式的一般式為_(kāi)輸入量=輸出量+反應(yīng)量+累積量_。33、活化能的大小直接反映了_反應(yīng)速率_對(duì)溫度的敏感程度。34、生成主產(chǎn)物的反應(yīng)稱(chēng)為_(kāi)主反應(yīng)

，其它的均副反應(yīng)。35、固定床中顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為具有相同體積V的球粒子直徑，表達(dá)式d=p vπ)1/3_。三、分析解答題1、簡(jiǎn)述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時(shí)、反應(yīng)時(shí)間、停留時(shí)間三者關(guān)系？

(6V/P空時(shí)是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比（①分反應(yīng)時(shí)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(shí)刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需的反應(yīng)時(shí)間（①分停留時(shí)間是指反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器的時(shí)刻算起到離開(kāi)反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時(shí)間（①分由于平推體積流速之比，所以三者相等（②分）2、簡(jiǎn)述階躍示蹤法測(cè)停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)？階躍示蹤法是對(duì)于定常態(tài)的連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)（①分）t=0將流入系統(tǒng)的流體切換C且濃度為A0（①分）同時(shí)保持系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)模式不變，并在切換A的濃度隨時(shí)間的變化（①分FC（t，

F(t)

ACA0（②分）3、簡(jiǎn)述均相反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容？答：參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個(gè)相內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為均相反應(yīng)。均相反應(yīng)動(dòng)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(duì)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(duì)于可逆放熱反應(yīng)如何選擇操作溫度？度曲線(xiàn)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(jiǎn)述氣-液反應(yīng)的宏觀(guān)過(guò)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；A液相內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物向4）氣相產(chǎn)物向氣相主體擴(kuò)散。6、簡(jiǎn)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(dòng)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(lái)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。k1 RAk S

kC

E r kC E E7對(duì)于反應(yīng) 2

，R 1

A

1；S

2 A

2，當(dāng)1E2時(shí)如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率？r k eE

/

k EECRTS R 10 1 C 10e2 1CRTR r答：對(duì)于平行反應(yīng)

k eE2202

/RT A k20

A E，所以，當(dāng)1

E2時(shí)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8、簡(jiǎn)述氣固流化床反應(yīng)器氣泡兩相模型的特點(diǎn)？1）以U0的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流動(dòng)速度Umf通過(guò)，而其余部分以（U0-Umf）則全部以氣泡的形式通過(guò)；2）床層從流化前的高度Lmf增高到流化時(shí)的高度Lf，完全是由于氣泡的體積所造成；3）氣泡相為向上的平推流，大小均一；4）反應(yīng)完全在乳相中進(jìn)行；5）氣泡與乳相間的交換量Q為穿流量q與擴(kuò)散量之和。9、簡(jiǎn)述雙膜理論？穩(wěn)定的雙膜分子擴(kuò)散過(guò)程的疊加，相間傳質(zhì)總阻力等于傳質(zhì)阻力的加和。10、簡(jiǎn)述理想反應(yīng)器的種類(lèi)？通常所指的理想反應(yīng)器有兩類(lèi)：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)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(dòng)，不存在不同停留時(shí)