化学反应工程试题库

1化学反应工程考试题库（分三个部分）（一） （综合章节）复习题一、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 Pe（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 = ,()0tEt 20 ，而全混流反应器的无因次方差 1 。28. 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)：(-r B)：r R 1：2：2 2ABR。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 。ARS12. 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 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。214. 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。16. 下图是某连串反应在各转化率下的产物浓度分布曲线，那么当转化率达 70% 时，中间产物 R 的化学反应工程定义总收率为 64% ，按炼厂或化工厂惯用的收率和选择性的定义，在该转化率条件下的收率是 45% ，选择性是 64% 。0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.00.20.40.60.81.0A R SXAC/C A0I.填空题*（综合多个章节）1.(1)化学反应工程是一门研究_的科学。1.(1)化学反应的工程问题2.(1)化学反应速率式为 ，如用浓度表示的速率常数为 ，用压力表示的速BACKrCK率常数 ，则 =_ 。PKCP2.(1) )(RT3.(2)平行反应 均为一级不可逆反应，若 ，选择性S p与_无A P()S() 主E副关，仅是_的函数。 3.(2)3浓度、温度4.(1)对于反应级数n0的反应，为降低反应器容积，应选用_反应器为宜。4.(1)平推流5.(3)对于恒容的平推流管式反应器_、_、_一致。5.(3)平均停留时间、反应时间、空时6.(1)若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_。6.(1)微观流体7.(2)流体的混合程度常用_、_来描述。7.(2)调匀度S、流体的混合态8.(2)催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的_失活，也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_失活。8.(2)物理、化学9.(1)对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约_时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。9.(1)0.1um10.(1)绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用_模型来计算。10.(1)拟均相一维11.(1)对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度 和平衡温度 ，二者的关系optTeqT为_。11.(1) 122lnERTopteq12.(1)描述流化床的气泡两相模型，以 的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始流化0U速度 通过，而其余部分_则全部以气泡的形式通过。mfU412.(1) mfU013.(2)描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为_相为平推流，而对_相则有种种不同的流型。13.(2)气、乳14.(1)多相反应过程是指同时存在_相态的反应系统所进行的反应过程。14.(1)两个或更多二、填空题1、化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。2、化学反应速率式为 ，如用浓度表示的速率常数为 ，用压力表示的速率BACKrCK常数 ，则 = )(RT。PKCP3、平行反应 均为一级不可逆反应，若 ，选择性S p与浓度无关，A P()S() 主E副仅是温度的函数。 4、对于反应级数n0的反应，为降低反应器容积，应选用平推流反应器为宜。5、对于恒容的平推流管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。6、若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_微观流体_。7、流体的混合程度常用调匀度S、流体的混合态来描述。8、催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的_物理失活，也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_化学_失活。9、对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约_0.1um _时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。10、绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用拟均相一维模型来计算。11、对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度 和平衡温度 ，二者的optTeqT关系为_ _。122lnERTopteq12、描述流化床的气泡两相模型，以 的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始0U流化速度 通过，而其余部分 则全部以气泡的形式通过。mfUmf513、描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为_气_相为平推流，而对_乳_相则有种种不同的流型。14、多相反应过程是指同时存在两个或更多相态的反应系统所进行的反应过程。15、三传一反是化学反应工程的基础。16、不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称_数学模型_。17、一级连串反应 在平推流反应器中，则目的产物 P 的最大浓度A SK1 K2P_、 _。)/(2112k、 12)/ln(k）max,PCopt18、着眼反应组分K的转化率的定义式为_ _。0Kn19、一级连串反应 在间歇式全混流反应器中，则目的产物 P 的最大浓度A SK1 K2P_、 _。)/(2112k、 12)/l(k）max,PCopt20、化学反应速率式为 ，如用浓度表示的速率常数为 ，用压力表示的速BACKrCK率常数 ，则 =_ 。PKCP21、理想反应器是指全混流反应器、平推流反应器。22、具有良好搅拌装置的釜式反应器按全混流反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按平推流反应器处理。23、全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 rGQ 、 , dTGr24、平推流反应器的返混为_0_。二.单项选择1.(2)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 _。optA. B. C. D. 12)/ln(K12)/ln(K21)/ln(K21K1.(2)D2.(2)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An_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 02.(2)D63.(2)当反应级数n_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. 13.(2)D4.(2)轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_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4.(2)C5.(2)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_装置。A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜5.(2)C6.(2)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dmiCktd物有强内扩散阻力时，d为_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 16.(2)C7.(2)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. 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7.(2)A8.(2)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. 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8.(2)A9.(2)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_。A. 各参数均为恒值 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9.(2)C10.(2)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_范围0UmfU07内。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.510.(2)B1、气相反应 进料时无惰性气体， 与 以12摩尔比进料，CO + 3H2 CH4 + H2O CO2H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，则目的产物P的最大浓度A SK1 K2P_A_。max,PCA. B. C. D. 12)(0KA2/120)(CA12)(0KA 2/10)(CA3、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_。PSA. B. C. D. An00APn0SPn0RPn4、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A P()S() PAC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器7、一级不可逆液相反应 ， ， 出口转化率 ，每A2R30/.mkolCA7.0Ax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ht06. RM积V为_C_ 。3mA. 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，slmoCrA/01. lmoA/10求反应至 所需时间t=_B_秒。loA/01.8A. 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_。optA. B. C. D. 12)/ln(K12)/ln(K21)/ln(K21K10、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_。0tA. 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_。optA. B. C. D. 12)/ln(K12)/ln(K21)/ln(K21K12、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A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 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dmiCktd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 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0UmfU0围内。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.5三、多项选择题：91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. 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 B2ABC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. -1/3；C. -1/6；D. -5/6106 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