化学反应工程试题集及复习题.doc
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1、化学反应工程考试总结一、填空题:1. 所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础,其中“三传”是指 质量传递、热量传递和动量传递,“一反”是指 反应动力学 。2. 各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同,但通常温度升高有利于活化能 高 的反应的选择性,反应物浓度升高有利于反应级数 大 的反应的选择性。3. 测定非理想流动的停留时间分布函数时,两种最常见的示踪物输入方法为 脉冲示踪法 和 阶跃示踪法 。4. 在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 积分法 和 微分法 。5. 多级混合模型的唯一模型参数为 串联的全混区的个数N ,轴向扩散模型的唯一模型参数为 P
2、e(或Ez / uL) 。6. 工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是 活性、选择性 和 稳定性。7. 平推流反应器的E函数表达式为 ,其无因次方差= 0 ,而全混流反应器的无因次方差 1 。8. 某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr ),该反应为 2 级反应。9. 对于反应,各物质反应速率之间的关系为 (-rA):(-rB):rR 1:2:2 。10. 平推流反应器和全混流反应器中 平推流 更适合于目的产物是中间产物的串联反应。11. 某反应的计量方程为,则其反应速率表达式 不能确定 。12. 物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解,在67 时转化50 需要30 min, 而在
3、80 时达到同样的转化率仅需20秒,该反应的活化能为 3.46105 (J / mol ) 。13. 反应级数 不可能 (可能/不可能)大于3。14. 对于单一反应,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应器时主要考虑 反应器的大小 ;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是 目的产物的收率 ;15. 完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度 均一 ,并且 等于 (大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。二.单项选择10.(2)B1、气相反应进料时无惰性气体,与以12摩尔比进料,则膨胀因子=_A_。A. -2 B. -1 C. 1 D. 22、一级连串反应在间歇式反应器中,则
4、目的产物P的最大浓度_A_。A. B. C. D. 3、串联反应A P(目的)R + S,目的产物P与副产物S的选择性=_C_。A. B. C. D. 4、全混流反应器的容积效率=1.0时,该反应的反应级数n_B_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 05、对于单一反应组分的平行反应,其瞬间收率随增大而单调下降,则最适合的反应器为_B_。A. 平推流反应器 B. 全混流反应器C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器6、对于反应级数n0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用_A_。A. 平推流反应器 B. 全混流反应器C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应
5、器7、一级不可逆液相反应, 出口转化率,每批操作时间,装置的生产能力为50000 kg产物R/天,=60,则反应器的体积V为_C_。A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.48、在间歇反应器中进行等温一级反应A B,当时,求反应至所需时间t=_B_秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 5609、一级连串反应A P S在全混流釜式反应器中进行,使目的产物P浓度最大时的最优空时_D_。A. B. C. D. 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间不包括下列哪一项_B_。A. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间11、一级连串反应
6、A P S在全混流釜式反应器中进行,使目的产物P浓度最大时的最优空时_D_。A. B. C. D. 12、全混流反应器的容积效率小于1.0时,且随着的增大而减小,此时该反应的反应级数n_D_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 013、当反应级数n_D_时,微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。A. =0 B. =1 C. 1 D. 114、轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_C_无关。A. 示踪剂的种类 B. 示踪剂的输入方式 C. 管内的流动状态 D. 检测位置15、对于气-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应,为提高反应速率,应选用_C_装置。A. 填料塔 B. 喷洒塔
7、 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜16、催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为,当平行失活对反应物有强内扩散阻力时,d为_C_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 117、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_A_。A. 粒子与流体间有温度差 B. 粒子与流体间无温度差C. 床层径向有温度梯度 D. 床层轴向有温度梯度18、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_A_。A. 粒子与流体间有浓度差 B. 粒子与流体间无浓度差C. 床层径向有温度梯度 D. 床层径向有浓度梯度19、下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第级模型的特点_C_。A. 各参数均为恒值
8、 B. 参数值不随床高而变C. 参数值与气泡大小无关 D. 参数值与气泡大小有关20、流化床反应器中的操作气速是根据具体情况定的,一般取流化数在_B_范围内。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.5三、多项选择题:1关于理想的间歇式反应器、平推流反应器和全混流反应器,下列描述正确的是 A, C, D A. 三者同为理想反应器,但理想的内涵是不同的;B. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是一样的,都是反应器内温度和组成处处相同;C. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是不一样的,虽然都是反应器内温度和组成处处相同,但前者随着时间的变化温度和组
9、成可能都发生变化,而后者则不随时间变化;D. 平推流和全混流反应器都是连续流动式反应器,前者的返混为零,后者为无穷大2 关于积分法和微分法,认识正确的是 A, B A. 积分法和微分法是两种求取动力学参数的数据处理方法,前者对数据的精度要求比后者低;B. 积分法不能处理动力学较为复杂的(反应物和产物不止一种、正反应和逆反应的反应级数不同)可逆反应;C. 积分法得到的动力学参数比微分法可靠3 对于一级恒容和一级变容不可逆反应,下面叙述正确的是 C A. 在同一平推流反应器内、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;B. 在同一全混流反应器内、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;C.
10、在同一间歇式反应器内、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的;D. 在同一平推流反应器或间歇式反应器内、在同样条件下进行反应,反应的转化率是一样的4 对于瞬时收率和总收率,下列正确的判断是 A, C A. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;B. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;C. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;D. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;5 气相变容反应,原料中混入了一定量的惰性气体(惰性气体与A和B的转化率为零时的初始总摩尔数比为1:1,A与B的比例为计量比),则膨胀率为 C A. -0.5;B. -
11、1/3;C. -1/6;D. -5/66 纯气体A (浓度2 mol / L,摩尔流率100 mol / min) 在平推流反应器里分解生成一系列产物,其动力学为:,在一个9.8 L的反应器里进行反应所能达到的转化率为 A A. 70%;B. 80%;C. 90%;D. 100%7 关于E函数和F函数,下面正确的是 B, C, D A. F(t)= E(t);B. ;C. ;D. 8 轴向分散系数与扩散系数,下面论述正确的是 B, C, D A. 两者实质上是相同的,都符合Fick定律;B. 两者实质上是不同的,轴向分散系数的定义实际上是借用了Fick定律的形式;C. 轴向分散系数是与流动有关
12、系的;D. 扩散系数是物质本身的一种属性9 宏观流体和微观流体是流体凝集态的两种极端形式,流体的凝集态不同,对反应结果一般有明显的影响,但对于 A, B 是例外。A. 一级不可逆反应;B. 在平推流反应器内进行反应;C. 在全混流反应器内进行反应;D. 零级反应10 对于一个气固相催化反应,减小外扩散和内扩散影响的措施正确的是 A A. 提高反应器内气体的流速,减小催化剂颗粒的直径;B. 降低反应器内气体的流速,减小催化剂颗粒的直径;C. 降低反应器内气体的流速,增大催化剂颗粒的直径;D. 增加催化剂颗粒的直径,提高反应器内气体的流速11 关于基元反应的认识,正确的是 A, B A. 分子数是
13、针对基元反应的概念;B. 基元反应的计量系数与对应物种的反应级数之间存在一一对应关系;C. 基元反应和意义是一样的;D. 有的基元反应的总反应级数可能是小数12 对于一个均相变容反应,针对反应物A的反应速率,下面表述正确的是 B,D A. ;B. ;C. ;D. 13 对于平行反应,活化能E1 E2,反应级数n1 n2,如果目的产物是R的话,我们应该在 D 条件下操作。A. 高温、反应物A高浓度; B. 高温、反应物A低浓度;C. 低温、反应物A高浓度; D. 低温、反应物A低浓度14 对于化学反应的认识,下面正确的是 B, D A. 化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催
14、化剂有关系;B. 化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关,而且还与反应器内流体的流动方式有关;C. 反应器仅仅是化学反应进行的场所,与反应目的产物的选择性无关;D. 反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布15 对于一个串联反应,目的产物是中间产物,适宜的反应器是 B A. 全混流反应器;B. 平推流反应器;C. 循环反应器;D. 平推流与全混流串联在一起的反应器16 关于非理想流动与停留时间分布,论述正确的是 A, C A. 一种流动必然对应着一种停留时间分布;B. 一种停留时间分布必然对应着一种流动;C. 一种停留时间分布可能对应着多种流动;D. 流动
15、与停留时间分布存在一一对应关系17 是 B A. 平推流的E函数;B. 全混流的E函数;C. 平推流串联全混流的E函数;D. 全混流串联平推流的E函数18 对于轴向分散模型,选择不同的边界条件,计算公式和结果都有所不同,这说明 D A. 边界条件是人为设定的,是为了便于有关公式的推导;B. 边界条件可以自由选取;C. 边界条件决定于操作条件和反应装置的本身;D. 边界条件不同,直接影响到反应器内的流动和反应。19 对于一个气固相催化反应过程,下列属于动力学因素的是 C, D A. 气膜扩散;B. 孔内扩散;C. 反应物的吸附和产物的脱附;D. 表面反应20 Langmuir吸附模型的四个假定:
16、均匀表面、单层吸附、吸附机理相同和无相互作用这几点应该说是非常苛刻的,实际情况很难满足上述要求。然而,对于多数的化学反应,应用这几点假定进行有关的推导,结果一般是可以接受的,其主要原因在于 A A. 实际反应过程中催化剂表面吸附物种的覆盖度很低;B. 实际的催化剂表面一般很平整;C. 实际的催化剂表面上活性位间的距离较远;D. 实际的催化剂表面上活性位的数量有限21 关于指前因子和活化能描述正确的是 B A. 指前因子理论上与温度无关,活化能的取值永远都是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;B. 指前因子理论上与温度有关,但与指数项相比其随温度的变化可以忽略,活化能的取值永远都
17、是正的,活化能大、温度低,反应速率对温度的变化更敏感;C. 指前因子理论上与温度有关,活化能的取值不可能永远都是正的,活化能小、温度高,反应速率对温度的变化更敏感;22 对于一级不可逆反应,产物R的最大浓度通常 C A. 只与速率常数的大小有关;B. 只与反应温度有关;C. 与A的初始浓度和速率常数的大小有关;D. 只与A的初始浓度有关23 测定停留时间分布常用的方法有脉冲示踪法和阶跃示踪法,关于这两种方法,下列描述正确的是 A,B,D A. 这两种方法都是物理示踪法;B. 根据脉冲示踪法得到的实验数据,可以直接得到E函数;C. 根据阶跃示踪法得到的实验数据,可以直接得到E函数;D. 根据阶跃
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