化學反應工程期末考試真題

1、【精品文檔】如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學習與交流化學反應工程期末考試真題.精品文檔.化學反應工程原理一、選擇題1、氣相反應進料時無惰性氣體，與以12摩爾比進料，則膨脹因子=_A_。A. -2 B. -1 C. 1 D. 22、一級連串反應在間歇式反應器中，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、全混流反應器的容積效率=1.0時，該反應的反應級數(shù)n_B_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 05、對于單一反應組分的平行反應，其瞬間收率隨增大而單調(diào)下降，則最適合的反應器為_B

2、_。A. 平推流反應器 B. 全混流反應器C. 多釜串聯(lián)全混流反應器 D. 全混流串接平推流反應器6、對于反應級數(shù)n0的不可逆等溫反應，為降低反應器容積，應選用_A_。A. 平推流反應器 B. 全混流反應器C. 循環(huán)操作的平推流反應器 D. 全混流串接平推流反應器7、一級不可逆液相反應， 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，則反應器的體積V為_C_。A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.48、在間歇反應器中進行等溫一級反應A B，當時，求反應至所需時間t=_B_秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 5609、一級連串

3、反應A P S在全混流釜式反應器中進行，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器非生產(chǎn)性時間不包括下列哪一項_B_。A. 加料時間 B. 反應時間 C. 物料冷卻時間 D. 清洗釜所用時間11、全混流反應器中有_B_個穩(wěn)定的定常態(tài)操作點。A. 1 B. 2 C. 3 D. 412、全混流反應器的容積效率小于1.0時，且隨著的增大而減小，此時該反應的反應級數(shù)n _ D_ 。A. 0 B. =0 C. 0 D. 013、當反應級數(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。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-液相反應幾乎全部在液相中進行的極慢反應，為提高反應速率，應選用_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，當平行失活對反應物有強內(nèi)擴散阻力時，d為_C_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 117、不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點是_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、應固定床反應器擬均相二維模型的特點是_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、下列哪一項不屬于流化床反應器按深度而分的第級模型的特點_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 D. 參數(shù)值與氣泡大小有關20、流化床反應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、全混流反應器進行放熱反應時，要使反應器操作在穩(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、氣固催化反應本征速率是指排除

7、C 阻力后的反應速率。A外擴散阻力 B內(nèi)擴散 C內(nèi)外擴散 D吸附和脫附23、等溫液相反應 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 間歇釜式反應器，A和B一次性加入； B全混流反應器；C半間歇釜式反應器，A一次性加入，B連續(xù)滴加；D半間歇釜式反應器，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。A慢速 B可逆 C自催化 D不可逆25、等溫恒容下進行各步均為一級不可逆串聯(lián)反應 若保持相同的轉(zhuǎn)化率xA，調(diào)節(jié)反應溫度使

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、在全混流反應器中，反應器的有效容積與進料流體的容積流速之比為_A_。A. 空時         B.反應時間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、氣固催化反應的內(nèi)擴散模數(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、對于反應級數(shù)n0的不可逆等溫反應，為降低反應器容積，應選用_A_。A. 平推流反應器 B. 全混流反應器C. 循環(huán)操作的平推流反應器 D. 全混流串接平推流反應器3、 分析解答題1、簡述等溫恒容平推流反應器空時、反應時間、停留時間三者關系？空時是反應器的有效容積與進料流體的容積流速之比。（分）反應時間是反應物料進入反應器后從實際發(fā)生反應的時刻起到反應達某一程度所需的反應時間。

11、（分）停留時間是指反應物進入反應器的時刻算起到離開反應器內(nèi)共停留了多少時間。（分）由于平推流反應器內(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驗方法及其對應曲線？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）對應的曲線為F（t），。（分）3、簡述均相反應及其動力學的研究內(nèi)容？答：參與反應的各物質(zhì)均處于同一個相內(nèi)進行的化學反應稱為均相反應

12、。均相反應動力學是研究各種因素如溫度、催化劑、反應物組成和壓力等對反應速率、反應產(chǎn)物分布的影響，并確定表達這些影響因素與反應速率之間定量關系的速率方程。4、對于可逆放熱反應如何選擇操作溫度？答：1）對于放熱反應，要使反應速率盡可能保持最大，必須隨轉(zhuǎn)化率的提高，按最優(yōu)溫度曲線相應降低溫度； 2）這是由于可逆放熱反應，由于逆反應速率也隨反應溫度的提高而提高，凈反應速率出現(xiàn)一極大值；3）而溫度的進一步提高將導致正逆反應速率相等而達到化學平衡。5、簡述氣-液反應的宏觀過程：A（g） + bB（l） 產(chǎn)物（l）？1）反應物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面，在界面上假定達到氣液相平衡； 2）反應物氣相組

13、分A從氣液相界面擴散入液相，并在液相內(nèi)反應； 3）液相內(nèi)的反應產(chǎn)物向濃度下降方向擴散，氣相產(chǎn)物則向界面擴散； 4）氣相產(chǎn)物向氣相主體擴散。6、簡述固定床反應器的優(yōu)缺點？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，與返混式反應器相比，用較少的催化劑和較小的反應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)進行。7、對于反應，其活化能為；，其活化能為，當 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，所以，當時應盡可能提高反應溫度，方可提高R的選擇性，提高R的收率10、簡述理想反應器的種類？通常所指的理想反應器有兩類：理想混合（完全混

14、合）反應器和平推流（活塞流或擠出流）反應器。所謂完全混合流反應器是指器內(nèi)的反應流體瞬間達到完全混合，器內(nèi)物料與反應器出口物料具有相同的溫度和濃度。所謂平推流反應器是指器內(nèi)反應物料以相同的流速和一致的方向進行移動，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器鼓泡床模型的特點？答：假定床頂出氣組成完全可用氣泡中的組成代表，而不必計及乳相中的情況，對氣泡的組成進行計算便可以達到反應的轉(zhuǎn)化率12、簡述理想反應器的種類。答：通常所指的理想反應器有兩類：理想混合（完全混合）反應器和平推流（活塞流或擠出流）反應器。所謂完全混合流反應器是指器內(nèi)的反應流體瞬間達

15、到完全混合，器內(nèi)物料與反應器出口物料具有相同的溫度和濃度。所謂平推流反應器是指器內(nèi)反應物料以相同的流速和一致的方向進行移動，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、計算題1、醋酸在高溫下可分解為乙烯酮和水，而副反應生成甲烷和二氧化碳：已知在916時，試計算：1）99%的醋酸反應掉的時間；2）在此反應條件下醋酸轉(zhuǎn)化成乙烯酮的選擇性。解：設在時間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）當轉(zhuǎn)化率為99%時2）瞬時選擇性為 積分得 2、反應A B為n級不可逆反應。已知在300K時要使A的轉(zhuǎn)化率達到20%需12.6分鐘，而在340K時達到同樣的轉(zhuǎn)化

16、率僅需3.20分鐘，求該反應的活化能E。解： 即 達20%時， 式中M為常數(shù)E=29.06（kJ/mol） 3、氣相反應在400K時的速率式，求。4、有一個反應器測其方差，如果這個反應器可以用等體積多釜串聯(lián)模型來描述，并在這個反應器中進行液相反應A + B 2R，已知，求反應器的出口轉(zhuǎn)化率？解： 分 分則每個反應器的停留時間為 分對第一個釜進行物料衡算 分整理得 分解得 分同理對第二個釜進行物料衡算 分解得 分6、在間歇釜中一級不可逆反應，液相反應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等溫操作所需反應器的有效容積？（用于非生產(chǎn)性操作時間t0=0.75 h）解：反應終了時R的濃度為二、選擇題（每題2分，共20分）1. 對于反應，則_A_。A. B. C. D. 2. 對于一非恒容均相化學反應，反應產(chǎn)物B的化學反應速率_B_。A. B. C. D. 3. 氣相反應4A + B 3R + S進料時無惰性氣體，A與B以31的摩爾比進料，則膨脹因子=_C_。（A）1/4（B）2/3（C） 1/4（D）2/34. 反應，則反應級數(shù)n=_B_。（A）0 （B）1 （C）2 （D）35. 串聯(lián)反應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A P S在平推流管式反應器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的反應時間_C_。A. B. C. D. 7. 氣液相反應中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)g在_B_范圍內(nèi)，反應為中等速率的反應。A. 0.02 B. 0.02g2 C. 2 D. 28. 氣固催化反應的內(nèi)擴散模數(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