化學(xué)反應(yīng)工程期末考試真題

化 學(xué) 反 應(yīng) 工 程 原 理一、選擇題1、氣相反響

CO+3H2

CH+HO4 2

CO進(jìn)料時(shí)無惰性氣體，

H 與 2以1∶2摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子

CO=A_。A.-2 B.-1 C.1 D.2K1K2K1K2K K2 C

C S在間歇式反響器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度P,max A 。SK K2 CC ( 1)K2K

A0 C ( 2)KK A0A0KA. 2

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

2 1KA0KC. 1

[(K/K)1/21]2D. 1 2S3、串聯(lián)反響AP〔目的〕→RS，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性P=C_。n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R04、全混流反響器的容積效率η=時(shí)，該反響的反響級數(shù)n B。A.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞0P(主)AS(副) C5、對于單一反響組分的平行反響 ，其瞬間收率P隨 B。A.平推流反響器 B.全混流反響器C.多釜串聯(lián)全混流反響器 D.全混流串接平推流反響器6、對于反響級數(shù)n＞0的不行逆等溫反響，為降低反響器容積，應(yīng)選用 A A.平推流反響器 B.全混流反響器C.循環(huán)操作的平推流反響器 D.全混流串接平推流反響器A7、一級不行逆液相反響

C 2.30kmol/m3 x 0.7 tt 2.06h2R， A0 ，出口轉(zhuǎn)化率A ，每批操作時(shí)間 0 ，裝2RM m3R=60，則反響器的體積V為_C_ 。B. C. D.r 0.01Cmol/ls C 1mol/l C 0.01mol/l8、在間歇反響器中進(jìn)展等溫一級反響A→B， A A ，當(dāng)A0 時(shí)，求反響至A 所需時(shí)間t= B 秒。A.400 B.460 C.500 D.560 9、一級連串反響A→P→S在全混流釜式反響器中進(jìn)展，使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí)

opt D。ln(K2

/K)1

ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1KA.

K1

KK2

1 C.

1 2 D. 1 22 1KK2 1KKKK010、分批式操作的完全混合反響器非生產(chǎn)性時(shí)間 不包括以下哪一項(xiàng) B 。A.加料時(shí)間 B.反響時(shí)間 C.物料冷卻時(shí)間 D.清洗釜所用時(shí)間11、全混流反響器中有 B個穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)。A.1 B.2 C.3 D.412、全混流反響器的容積效率η小于時(shí)，且隨著 A的增大而減小，此時(shí)該反響的反響級數(shù)n_D_。A.＜0 B.=0 C.0 13、當(dāng)反響級數(shù)n_D_時(shí)，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)的流淌狀態(tài)D.檢測位置15、對于氣-液相反響幾乎全部在液相中進(jìn)展的極慢反響，為提高反響速率，應(yīng)選C 裝置。A.填料塔 B.噴灑塔 C.鼓泡塔 D.攪拌釜d16、催化劑在使用過程中會漸漸失活，其失活速率式為

kdt

Cmdi

，當(dāng)平行失活對反響物有強(qiáng)內(nèi)集中阻力時(shí)，d為C。A.≈0 B.=1 C.3 17、不屬于氣固相催化反響固定床反響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、屬于氣固相催化反響固定床反響器擬均相二維模型的特點(diǎn)是 A 。D.19C。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)U20、流化床反響器中的操作氣速

U U0是依據(jù)具體狀況定的，一般取流化數(shù)00

mf在B范圍內(nèi)。A.～ B.～10 C.10～15 D.～21、全混流反響器進(jìn)展放熱反響時(shí)，要使反響器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)，則必需滿足以下條件CA．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、氣固催化反響本征速率是指排解 C阻力后的反響速率。A．外集中阻力 B．內(nèi)集中 C．內(nèi)外集中 D．吸附和脫附23、等溫液相反響A+B→Pr=kCC，2A→Rr=kC2p lAB R 2AP的收率著眼適宜選用DA．間歇釜式反響器，A和B一次性參加； B．全混流反響器；C．半間歇釜式反響器，A一次性參加，B連續(xù)滴加；D．半間歇釜式反響器，B一次性參加，A連續(xù)滴加。K224、乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時(shí)間反響后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，說明這是一個B反響。A．慢速 B．可逆 C．自催化 D．不行逆K2K1K125、等溫恒容下進(jìn)展各步均為一級不行逆串聯(lián)反響

S假設(shè)保持一樣的轉(zhuǎn)化率x，調(diào)整反響溫度使k/k降低，則PA 2 1的收率將AA.增大 B．減小 C．不變 D．先增后減26、在全混流反響器中，反響器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比A 。時(shí)間tC.停留時(shí)間tD.平均停留時(shí)間27、階躍示蹤法測定停留時(shí)間分布對應(yīng)曲線為 B 。曲線B.F〔t〕曲線C.I〔t〕〔t〕曲線28、氣固催化反響的內(nèi)集中模數(shù)，其中L為特征長度，假設(shè)顆粒為球形則L= D 。A./2B.RC.R/2D.R/329、對于反響級數(shù)n＞0的不行逆等溫反響，為降低反響器容積，應(yīng)選用 A 。A.平推流反響器 B.全混流反響器C.循環(huán)操作的平推流反響器 D.全混流串接平推流反響器三、分析解答題1、簡述等溫恒容平推流反響器空時(shí)、反響時(shí)間、停留時(shí)間三者關(guān)系空時(shí)是反響器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比〔①分〕反響時(shí)間是反響物料進(jìn)入反響器后從實(shí)際發(fā)生反響的時(shí)刻起到反響達(dá)某〔①分〕停留時(shí)間是指反響物進(jìn)入反響器的時(shí)刻算起到離開反響器內(nèi)共停留了多少時(shí)間〔①分〕由于平推流反響器內(nèi)物料不發(fā)生返混，具有一樣的停留時(shí)間且等于反響時(shí)間，恒容時(shí)的空時(shí)等于體積流速之比，所以三者相等〔②分〕2、簡述階躍示蹤法測停留時(shí)間分布的試驗(yàn)方法及其對應(yīng)曲線C階躍示蹤法是對于定常態(tài)的連續(xù)流淌系統(tǒng)〔①分〕t=A且濃度為

A0〔①分〕A的濃度隨時(shí)間的變化〔①分，CF(t)

ACA0〔②分〕3、簡述均相反響及其動力學(xué)的爭論內(nèi)容答：參與反響的各物質(zhì)均處于同一個相內(nèi)進(jìn)展的化學(xué)反響稱為均相反響。均相反響動力學(xué)是爭論各種因素如溫度、催化劑、反響物組成和壓力等對反響速率、反響產(chǎn)物分布的影響，并確定表達(dá)這些影響因素與反響速率之間定量關(guān)系的速率方程。4、對于可逆放熱反響如何選擇操作溫度答：1〕對于放熱反響，要使反響速率盡可能保持最大，必需隨轉(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響，由于逆反響速率也隨反響溫度的提高而提高，凈反響速率消滅一極大值；3〕而溫度的進(jìn)一步提高將導(dǎo)致正逆反響速率相等而達(dá)到化學(xué)平衡。5、簡述氣-液反響的宏觀過程：A〔g〕+bB〔l〕→產(chǎn)物〔l〕1〕反響物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面，在界面上假定到達(dá)氣液相平衡；2〕反響物氣相組分A從氣液相界面集中入液相，并在液相內(nèi)反響；3〕4〕氣相產(chǎn)物向氣相主體集中。6、簡述固定床反響器的優(yōu)缺點(diǎn)1〕催化劑在床層內(nèi)不易磨損；2〕床層內(nèi)流體的流淌接近于平推流，與返混式反響器相比，用較少的催化劑和較小的反響器容積來獲3〕4〕催化劑的更換必需停產(chǎn)進(jìn)展。k1 RAk27、對于反響

rS，R

kC2 E r1 A，其活化能為1；S

kC2

A，其活化能為

E2，當(dāng)

E E1＞2時(shí)如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率

rS

k

eE1

kC 10C

EEe2 1CR r答：對于平行反響

k eE220

RT/RT A k20

A E，所以，當(dāng)1＞

E2時(shí)應(yīng)盡可能提高反響溫度，方可提高R的選擇性，提高R的收率10、簡述抱負(fù)反響器的種類通常所指的抱負(fù)反響器有兩類：抱負(fù)混合〔完全混合〕反響器和平推流〔活塞流或擠出流〕反響器。所謂完全混合流反響器是指器內(nèi)的反響流體瞬間到達(dá)完全混合，器內(nèi)物料與反響器出口物料具有一樣的溫度和濃度。所謂平推流反響器是指器內(nèi)反響物料以一樣的流速和全都的方向進(jìn)展移動，不存在不同停留時(shí)間的物料的混合，全部的物料在器內(nèi)具有一樣的停留時(shí)間。11、簡述氣固流化床反響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)及乳相中的狀況，對氣泡的組成進(jìn)展計(jì)算便可以到達(dá)反響的轉(zhuǎn)化率12、簡述抱負(fù)反響器的種類。答：通常所指的抱負(fù)反響器有兩類：抱負(fù)混合〔完全混合〕反響器和平推流〔活塞流或擠出流〕反響器。所謂完全混合流反響器是指器內(nèi)的反響流體瞬間到達(dá)完全混合，器內(nèi)物料與反響器出口物料具有一樣的溫度和濃度。所謂平推流反響器是指器內(nèi)反響物料以一樣的流速和全都的方向進(jìn)展移動，不存在不同停留時(shí)間的物料的混合，全部的物料在器內(nèi)具有一樣的停留時(shí)間四、計(jì)算題1、醋酸在高溫下可分解為乙烯酮和水，而副反響生成甲烷和二氧化碳：k 4.65s1,k 3.74s1在916℃時(shí)1 2 ，試計(jì)算：99%的醋酸反響掉的時(shí)間；在此反響條件下醋酸轉(zhuǎn)化成乙烯酮的選擇性。C解：設(shè)在時(shí)間t時(shí)乙烯酮和甲烷的濃度分別為x和y，初始為

A0，則相加得

d(xy)(kdt 1

k)(C2

xy)將其積分

d(xy) (kC (xy) A0

k)dt2當(dāng)轉(zhuǎn)化率為99%時(shí)SP

dxdy瞬時(shí)選擇性為k

4.65 1k積分得 2

3.742、反響A→B為n300K時(shí)要使A的轉(zhuǎn)化率到達(dá)20340KE。dCr A解：

AkCndt A1 1即 即 n 1Cn1A

1 Cn1A0C 0.8C達(dá)20%時(shí)， A A0式中Mk M∴ 300

112.6

k M340

13.2E=〔kJ/mol〕3、氣相反響在400K時(shí)的速率式

r 3.66P2atm/hA A

k，求C。4、有一個反響器測其方差

2112.5min2,t15mint

r kCC C C 12mol/l 1l/molmin進(jìn)展液相反響A+B→2R， A A B， A0 B0 ， ，求反響器的出口轉(zhuǎn)化率22t2 t2解：

112.5152

0.5①分21N2 Nt

15

②分7.5minN 2則每個反響器的停留時(shí)間為 ①分對第一個釜進(jìn)展物料衡算C CA0

(r )A1

C A1 A1

1 ①分整理得

C2A1

C 10A1 ①分C 0.30mol/l解得 A1 ①分同理對其次個釜進(jìn)展物料衡算C CA1 A2

(r

) CA2 2 A2

kC2A2 2 ①分C 0.144mol/l解得 A2 ①分r kC C M C 6在間歇釜中一級不行逆反響液相反響A→2R， A

Akmol/3hk1exp[T]h-1，A0

kmol/m3， R

60，R0 0，x假設(shè)轉(zhuǎn)化率A

，裝置的生產(chǎn)力量為50000kg產(chǎn)物R/天。求50℃等溫操作所需反響器的有效容積〔用于非生產(chǎn)性操作時(shí)間t=h〕0解：反響終了時(shí)R的濃度為二、選擇題〔220〕aA+bB pP+sS r

(r)對于反響p

，則P A p a

A。|a||a| aA. B.

p pC. D.對于一非恒容均相化學(xué)反響αAA

αB r B，反響產(chǎn)物B的化學(xué)反響速率B B 。Br dnA r dnB

dCr dCA r BB VdtA.

B Vdt

B dt

B dtD.4A+B→3R+SA與B3∶1

A= C。〔A〕1/4 〔B〕2/3 〔C〕–1/4 〔D〕–2/34.反響C4H10 2C2H4 + H2，k2.0s1，則反響級數(shù)n= B ?！睞〕0 〔B〕1 〔C〕2 〔D〕3X串聯(lián)反響A→P〔目的〕→R+S，目的產(chǎn)物P

P=A 。n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R0t 一級連串反響A→P→S在平推流管式反響器中進(jìn)展，使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的反響時(shí)間opt C 。KK1 KK1

/K)2

ln(K2

/K)1

ln(K

/K)1 2

K2

K1 C.

K 2

1 D. 1 22 1KK氣—液相反響中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)在 2 1KKA.＜ B.＜＜2 C.≥2 D.＞2k Cm1k Cm1/D氣固催化反響的內(nèi)集中模數(shù)L V S

e，其中L為特征長度，假設(shè)顆粒為圓柱形則L= C。A.厚度/2 B.R C.R/2 D.R/3以下不屬于Langmuir型等溫吸附的假定的是_D 。A.均勻外表 B.吸附機(jī)理一樣 C.分子間無作用