《化学反应工程》期末考试试题及答案

1、 1、 单项选择题： （每题2分，共20分）1反应器中等温进行着AP(1)和AR(2)两个反应，当降低A的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明(A ) A反应(1)对A的反应级数大于反应(2) B反应(1) 对A的反应级数小于反应(2)C反应(1)的活化能小于反应(2) D反应(1)的反应速率常数大于反应(2)2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为( B ) A 1.0 B. 0.25 C0.50 D03对一平行连串反应，P为目的产物，若活化能次序为：E2<E1<E3，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（ B）。A先高后低

2、 B.先低后高 C高温操作 D低温操作4两个等体积的全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率-rA1与第二釜的反应速率-rA2之间的关系为( A )。两釜反应温度相同。A-rA1 > -rA2 B-rA1 = -rA2 C-rA1 < -rA2 D.不能确定何者为大5. 已知一闭式反应器的，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N为（ B ）。 A 4.5 B. 5.6 C3.5 D4.06固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C)。 A物理吸附 B化学反应 C化学吸附 D质量传递7包括粒内微孔体积在内的全颗粒

3、密度称之为( B )A堆(积)密度 B颗粒密度 C真密度 D平均密度8在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种( C )。 A平推流反应器 B. 轴向流反应器 C. 全混流反应器 D. 多釜串联反应器9某液相反应，其反应式可写成A+CàR+C这种反应称为(B ) A均相催化反应 B自催化反应 C链锁反应 D.可逆反应10高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( B ) A气、液均为平推流 B气、液均为全混流 C气相平推流、液相全混流 D气相全混流、液相平推流3间歇釜反应器中进行如下反应： (1) rA1k1CAa1 (2) rA2=k2C

4、Aa2在CA0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中CP/CS增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中CP/CS增大，表明反应级数al、a2的相对大小为 al>a2 。 Aal>a2 Bal<a2 C活化能El<E2 D活化能El>E24从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差,则反应器可视为 活塞流反应器 。 5有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应AP，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为xA1，小釜在先、大釜在后，则

5、出口转化率为xA2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较xA1和xA2的相对大小为 xA1<xA2 。6. 在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比较a、b两处的值大小（a处靠近反应器的进口，b处靠近反应器的出口），并说明理由。（1）一级放热反应，绝热操作；a>b（2）二级反应，等温操作。a<b三、问答题（每题6分，共12分）1.液相复合反应, 若为使目的产物P的选择性高，应选择：(1) 若采用间歇反应釜，其加料方式为？(2) 若采用管式反应器，其进料方式为？(3) 若E1>E2，则反应温度应尽可能采用高温或低温？答：为使目的产物P的

6、选择性高，应选择：(1)若采用间歇反应釜，其加料方式为 A一次性加入，B连续滴加 ；(2)若采用管式反应器，其进料方式为 A从反应器进口处加入，B沿管长多处加入 ；(3)若E1>E2，则反应温度应采用 高温 。一、选择题1、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

7、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

8、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、全混流反应器中有_B_个稳定的定常态操作点。A. 1 B. 2 C. 3 D. 412、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

9、_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

10、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、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            

11、0;       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_范围内。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.521、全混流反应器进行放热反应时，要使反应器操作在稳定的定常态，则必须满足以下条件 C A移热速率>放热速率 B移热速率<放热速率C移热速率随温度变化率>

12、;放热速率随温度的变化率D移热速率随温度变化率<放热速率随温度的变化率22、气固催化反应本征速率是指排除 C 阻力后的反应速率。A外扩散阻力 B内扩散 C内外扩散 D吸附和脱附23、等温液相反应 A+BP rp=klCACB， 2AR rR=k2CA2P为目的产物，有下列四种方案可供选择，从提高P的收率着眼适宜选用 D A 间歇釜式反应器，A和B一次性加入； B全混流反应器；C半间歇釜式反应器，A一次性加入，B连续滴加；D半间歇釜式反应器，B一次性加入，A连续滴加。24、乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表明这是一个 B 反应。A慢速

13、B可逆 C自催化 D不可逆25、等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应 若保持相同的转化率xA，调节反应温度使k2/k1降低，则P的收率将 A A.增大 B减小 C不变 D先增后减26、在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_A_。A. 空时         B.反应时间t        C. 停留时间t       D. 平均停留时间 27、阶跃示踪法

14、测定停留时间分布 对应曲线为_B_。A. E（t）曲线      B. F（t）曲线        C. I（t）曲线      D.y（t）曲线28、气固催化反应的内扩散模数 ，其中L为特征长度，若颗粒为球形则L=_D_。A. 厚度/2          B. R   

15、0;             C. R/2            D. R/329、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

16、率常数为，用压力表示的速率常数，则=。3、平行反应均为一级不可逆反应，若，选择性Sp与 浓度 无关，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

17、_0.1um _时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素，这种扩散称为 努森扩散 。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，二者的关系为_。12、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速度通过，而其余部分则全部以气泡的形式通过。13、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

18、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_、_。、）18、着眼反应组分K的转化率的定义式为_。19、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_、_。、）20、化学反应速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数，则=_。21、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 、 , 24、平推流反应器的返混