反应工程题库

1、- .绪论 1、化 学反 响工 程是 一门 争论题 的科 学； 化学 反响 的工 程问2.和一 起 ,构 成 了 化 学 反 响 工 程 的 核 心 ；三 传 ；反 响 动 力 学 3.不 管 是 设计 、 放 大 或 掌握 , 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 4.化学反响和反响器的分类方法许多,按反响系统涉及的相态分类,分为：和；5. 化学反响和反响器的分类方法许多,按 操 作 方 法 分 为操 作 、操 作和 操 作 ；6. 化学反响和反响器的分类方法许多,按传热条件分为、和；挑选 1.

2、“三传 一反 是 化学 反响 工 程的 根底, 其中 所谓 的一 反是 指；A 化学 反响 B 反 响工 程 C 反响 热力 学 D 反 响动 力学 , 2. “三 传一 反 是 化学 反响 工程 的 根底 ,以 下不 属于 三 传的 是； A能量 传递 B 质量 传 连 C 热 量传 递 D 动 量传 递3. 按反响器的型式来分类,高径比大于 30的为A.管式反响器 B 槽式反响器 C 塔式反响器 D 釜式反响器三、判定1.物理过程不会转变化学反响过程的动力学规律,即化学反响速率与温度浓度之间的关系并不由于物理过程的存在而发生变化；2.流体流淌、传质、传热过程不会影响实际反响的温度和参与反响

3、的各组分浓度在时间、空间上的分布,最终影响反响结果；四、简答- .word.zl.- .1.利用数学模型解决化学反响工程问题的步骤？第 一 章 均 相单 一反响 动 力学 和 抱负 反响器1.均相反响是指；2.假如反响体系中多于一个反响物,在定义转化率时,关键组分 A 的选取原那么是；3. 当计量方程中运算系数的代数和等于零时,这种反响称为 ,否那么称为 . 4. 化学反响速率式为 r A K C C A C B,如用浓度表示的速率常数为 K ,用压力表示的速率常数 K 那么 K K . 5. 活化 能的 大小 直 接反 映了 对 温度 的 敏锐 程度 . 6.化学反响动力学方程有多种形式；

4、对于均相反响, 方程多数可以写成 或；7.对于反响器的开发依据 来挑选相宜的反响器, 结合和两方面特性来确定操作方式和优化操作条件；8.物料在反响器的混合,依据停留时间分为；9.按返混情形的不同, 抱负流淌反响器可分为 、；10.在设计和分析反响器时, 常常涉及、四个量；其中定义为反响器有效容积 VR 与流体特点体积流率 V0 之比值为；二、挑选1.其定义为反响器有效容积VR 与流体特点体积流率V0之比值的量为A 反响时间 tr B 停留时间 t C 空间时间 D 空间速度 SV2. 以下那一项不属于间歇反响器中的非反响时间.word.zl.- A 投料时间B 放料时间- .C 清洗时间D 搅

5、拌时间3.化学反响2NO2H2N22H O ,其中化学反响计量系数为 +2 的是哪种物质 A.NO B.H2 C.N2 D.H2O 4 对于一非恒容均相化学反响 A A B B,反响组分 A 的化学反响速率Arr A dn A r A dn A r A dC A r A dC BAVdt B. Vdt C. dt D. dt5对于反响 aA + bB 一 pPsS,那么 pr-r A p p a aA.a B.a C. p D. p6 气相反响4 A B 3 R S进料时无惰性气体, A 与 B 以 3：1 的摩尔比进料,那么膨胀因子 A = A.1/4 B.2/3 C.-1/4 D.-2/3

6、 7 . 气相反响 CO 3 H 2 CH 4 H 2 O 进料时无惰性气体,CO与 H 以 1：2 摩尔比进料,那么膨胀因子 CO = A.-2 B.-1 C.1 D.2 8.恒温恒压下乙炔气相加氢反响式为： C2H2+H 2C2H 4；反响开场时初始混合物组成：H 2为 3mol, C2H 2为 1mol, CH4 为 1mol；那么膨胀因子C2H2,膨胀率 C2H 2 分别为A 1,1 B -1,51 C 1,51D -1,155n= 9.反响C4H102CH4H2,k2 .0S1,那么反响级数A.0 B.1 C.2 D.3 8 . 反 响 3A P, 已 只 K=0.15mol/L-

7、1.S-1, 那 么 反 响 级 数 n= A.0 BB.1 C.2 D.3 9 反 响AC , 已 只 K=0.45mol/L-1.S-, 那 么 反 响 级 数 n= ；A.0 :AB.1 C.2 D.3 10.对于反应2B3C4D那么反响物的消耗速率与产物的生成速率之间的关系为- .word.zl.- .285s,A rA1rB1r C1r DB rA2rB3rC4rD234C rA1rB1rC1rDDrA1rB1rC1rD23423411. 假设将反响速率写成r Adc A的条件是dtA 恒温B 恒压C 恒容 D 绝热12. 某二级液相不行逆反响在初始浓度为5kmol m-3 时,反响

8、到某一浓度需要初始浓度为 1kmol m-3 时,反响到同一浓度需要反响到 1kmol m-3 需要多长时间283s,那么,从初始浓度为 5kmol m-3A 2 三、判定1.化学反响计量式中的计量系数与化学反响式中的计量系数相等2.化学反响计量式只表示参与化学反响的各组分之间的计量关系,与反响历程及反响可以进展的程度无关； 3.反响器内的物料组成将受到返混的影响4.由于存在充分搅拌,所以间歇反响器和全混流反响器一样,都存在返混,只是返混程度不一样；5. 任何实际的流淌都存在返混,管内流体的流淌返混较小,容器内流体的流淌返混较大；6.在定常态操作下,连续流淌的抱负反响器物料衡算中,积存量一项为

9、零7. 间歇反响器的缺点是存在非反响时间,产物缺失大,操作费用高,通常用于产值低、批量大的的产物； 8.由于存在帮助工作时间,在一样条件下,间歇反响器所需要的反响体积比平推流和全混流反响器所需体积小得多9.实际生产中对于流淌处于湍流条件下的管式反响器,列管固定床反响器等,常可- .word.zl.按平推流反响器处理- .10.平推流反响器与间歇反响器的共同之处是他们都不存在返混11.一个化学反响只有一个反响速率,就是以反响程度表示的反响速率 12. 对于 式 Aa+Bb cC+Dd,a,b,c,d 分别 是 组分 A. B .C .D 的化 学计 量系 数 ,其 中 a0,b0,d0 13.反

10、响程度 描述了某反响进展的程度,它是一个时间的函数.当组分为反响物时, 0;而当组分 I 为产物时 ,25 - .word.zl.8. 当循环比- .大于多少的时候,即可认为该循环反响器为是等浓度操作A 10 B 25 C 40 D 55 k 19.自催化反响 Ak 2 Pk 2 k 1假设反响 1.2都为基元反响 ,起始浓度为 CA0,A P P PCP0,那么最大反响速率对应的反响物浓度为 k 1 k 2 C A 0 C P 0 k 1 k 2 C A 0 C p 0 A C Aopt B C Aopt2 k 2 k 2k 1 k 2 C A 0 C P 0 k 1 k 2 C A 0 C

11、 P 0 C C Aopt D C Aopt2 k 2 k 1 2 k 110 对于自催化反响,仅从反响器体积最小考虑,最优组合为A：CSTR+PFR B：PFR+别离装置 C：CSTR+别离装置 D：BR+PFR 11.温度对可逆放热反响的影响要复杂的多,工业上通常挑选,使每一反响器中物料的浓度与温度都落在最正确温度曲线上；A CSTR 串联 B PFR串联 C CSTR+PFR D CSTR+别离装置12.对于平行反响,全混流反响器的平均挑选性 S p 与瞬时挑选性 S 的关系为A：S S p B S a2,b1b2 时,假设要维护较高的 CA、CB ,那么应优先选用A 间歇反响器 B 平

12、推流反响器 C 单个全混釜反响器 D 平推流 +全混釜串联三、判定1.流体的流淌、传质、传热过程会影响实际场所的温度和浓度在时间、空间上的分布,从而影响反响的结果2.反响体积一样时,平推流反响器可以得到更高的转化率,但是在出口转化率一样的条件下,全混流反响器的体积小于平推流3.在一样进口条件和反响时间下,间歇反响器与平推流反响器中可以得到一样的反响结果；4.转化率是确定反响器型式的唯独条件5.多釜串联的反响器,由于釜间无返混,所以总空间时间小于单个全混釜到达一样转化率 AN操作时的空间时间6.对于可逆反响,提高温度总是对反响 有利的k 1 k 27.对于平行反响 a 1 A b 1 B pP

13、目的产物）；a 2 A b 2 B sS 副产物）,在温度不变时,假设 a1a2,b1b2,上升浓度,使挑选性降低四、简答1.动力学方程的试验测定时,有采纳循环反响器的,为什么. 为什么可逆吸热反响宜选平推流反响器且在高温下操作,而可逆放热反响却- .word.zl.- .五、运算1. 有一分解反响AP目的产物rpk1 cAh-1,AS付产物r Sk2c2A其中 kl=lh-1,k2=l.5m3kmol-1h-1,cA0 =5kmol m-3,cP0=cS0=0,体积流速为 5m 3求转化率为 90时：1全混流反响器出口目的产物P 的浓度及所需全混流反响器的体积；2假设采纳平推流反响器,其出口

14、 cP 为多少 .所需反响器体积为多少 . 3假设采纳两釜串联,最正确出口cP 为多少 .相应反响器体积为多少 . k 12. 在 体 积 VR=0.12m 3 的 全 混 流 反 响 器 中 , 进 展 反 响 A B R S, 式 中k 2k1=7m 3kmol-1min-1,k2=3m 3kmol-1min-1,两种物料以等体积参与反响器中,一种含2.8kmolAm-3,另一种含 1.6kmolA m-3；设系统密度不变,当 B 的转化率为 75时,求每种物料的流量；2.可逆一级液相反响AP,cA00. 5kmolm3,cP00；当此反响在间歇反响器中进展,经过8min 后, A 的转化

15、率为 33.3%,而平稳转化率是66.7%,求此反响的动力学方程式；3.平行液相反响.word.zl.- AP rP=1 AR rR=2cAAS rS=cA2- .cA0=2kmol m-3,cAf=0.2kmolm-3,求以下反响器中, cP最大为多少 . 4.1平推流反响器； 2全混流反响器； 3两一样体积的全混流反响器串联,cA1=1 kmolm-3；某气相基元反响： A+2BP 初始浓度之比 cA0:cB0=1:3,求d x A 的关系式；d t解第三章 非抱负流淌反响器1.物料在反响器内不仅有空间上的混合而且有时间上的混合,这种混合过程称为；、 、2.流体在反响器内的停留时间分布的定

16、量描述：分别是两个函数和两个特点值、；、3.按返混程度对反响器分类,反响器分为；4 停留时间分布规律的试验测定的根本方法是示踪法,目前示踪讯号输入的方式有两种分别是、；二、挑选1.实际反响器的返混程度介于A 0 B +C -D 0 ,+2. 描述停留时间分布的函数有A. Ft,Et B. Ft,t C.Et,t D.Ft,Et,t 3. 停留时间分布函数Ft的定义式为A. Ft=dFt/dt B. Ft=dFt/dF C.Ft=N t/N D.Ft=N /N t4. 停留时间分布密度函数为A.Et= N t/N B.Et= N /N t C.Et=dFt/dt D.Et=dt/dFt - .w

17、ord.zl.- .相；5. 停留时间分布函数Ft,当 t= 时, F为A 0 B 1 C D -1 6. 停留时间分布规律的试验测定方法有A.阶跃法和脉冲法B.阶跃法和示踪法C.脉冲法和示踪法 D.脉冲法和注入法第四章气固相催化反响本征动力学1.气固相反响是指反响物和产物为相,催化剂为2.能转变化学反响的历程,尽管它参与了反响,但其质和量在反响前后维护不变,这种物质被称为；该反响过程称为 ；3.当催化剂与原料形成的混合物是同一项时,假设催化剂与原料并非同一项,那么称为；如原料为气相,而催化剂是固相是,该反响过程为、；和4. 固体 催化 剂是 由组成 ；5. 工业催化剂所必备的四个主要条件是：

18、 、；表现的速率称本证反响速率；6.由过程、7.化工中广泛使用的固体催化剂按其化合外形、电子性质及其在催化作用中的电子因素分为三类：、 、；8. 气体在固体外表上的吸附中物理吸附是靠结合,而化学吸附是靠 结合的；分子 层的 ,而 化学 吸附 是9. 气体在固体外表上的吸附中物理吸附是分子 层的 ；- .word.zl.10 吸附过程的表观速率为- 与.之差；11.较闻名的吸附模型有、常数和、；12.对于抱负外表的催化动力学模型, 所需确定的参数是常数；13. 对冥函数型模型,所需要确定的参数是常数和；14气固相催化反响的本证动力学方程一般为、二、挑选1、以下哪种物质属于半导体催化剂D.酸性催化

19、剂 A.金属B.金属硫化物C.金属盐类2.催化剂的比外表积是指单位质量催化剂具有的外表积m 2 g-1；工业上可按比外表积的大小,将载体分为三类,其中中比外表积的大小为A 1 m 2 g-1 B 10 m 2g-1C 50 m 2g-1 D 0.1 B d 0 0.1 C 0.1 d 0 100 4. 综合扩散是给定的孔道中某一浓度范畴内,即存在分子扩散, 也存在克怒森扩散,当孔径 d0 与分子的平均自由行程 满意什么关系是为综合扩散A100d001.B 0 .1d010C 1000d0100D 1d0105.当希勒模数S在什么范畴内,效率因子1,内扩散过程已无影响； A：S0.6 B S0.

20、5 C S0.3 D S3 B S 5 C S7 LD - fS9 .7. 气固催化反响的内扩散模数S=kc AS,其中 L 为特点长度,假设颗粒为De圆柱形那么 L= . A.厚度/2 B.R C.R/2 D.R/3 8.图 5 反映了不同外形的催化剂效率因子随希勒模数的关系,以下结论正确的选项是9. 对 于 气 固 相 催 化 平 行 反 响AK1P 目 的 产 物 , 反 响 级 数 为m ,A K 2 1 S副 产物,反 响 级数 为 n,当存 在内 扩散 影响 时, 瞬时 选 择性 SP增大 仍是 减小 取决 于 两个 反响 级数 只差 ,以下 结论 正确 的选 项 是A：m=n 时

21、,瞬时选 择性 SP 下 降 C： mn 时,瞬时 挑选 性 SP 下降 D mn 时,瞬时 挑选 性 SP 上升10 图 6 是宏观反响速率在不同掌握步骤下的示意图,其中“ 2过程由什么掌握 - .word.zl.A 外扩散掌握B 内扩散掌握- .C 内外扩散同时掌握D 动力学掌握11. 通常 情形 下 ,在 气 固催 化反 响中 ,反响 物 A 的 浓度 A. CAgCASCACB. CAgCASCACC. CACCAgCASD. CASCCAgAC12. 气固 相催 化宏 观 反响 过程 中, 当化 学 动力 学控 制时 ,反 响 物 A 的 浓度 ACAgCASCACB. CAgCAS

22、CACC. CACCAgCASD. CACCASCAgA 的浓度A 13. 气固相催化宏观反响过程中,当外扩散掌握时,反就物ACAgCASB. CASCACC. CAgCASD. CAgCAC14 由于流体与颗粒外表之间存在层流边界层,A.一样B.不同C.增大D.减小造成流体的浓度与颗粒外外表浓度 15.石 油 化 工 中 催 化 反 响 的 “结 炭 和 砷 化 物 可 与 钒 催 化 剂 生 成 挥 发 性 的V 2 O 5 . As 2 O 5 气体将 V 2O 5 带走两种催化剂失火缘由分别属于A 物理中毒,构造变化 B 物理中毒,化学中毒 C 化学中毒,构造变化D 物理中毒,临时性中

23、毒三、判定1.对于气固相催化反响,本征动力学的争论更具有实际和重要的意义2. 分子扩散阻力主要是分子与孔壁的碰撞所致3. 综合扩散是即存在分子扩散,也存在克怒森扩散 希勒模数的数值反映出过程受化学反响及内扩散过程影响的程度 4.希勒模数值越小,说明扩散速率相对于反响速率越大,宏观反响速率受扩散的影响越小,过程属于反响动力学掌握 .word.zl.- - .5.内扩散对复合反响的挑选性无影响6. 催化剂一旦失活,就不能再使用四、简答1.固体催化剂有哪几局部组成,一个好的固体催化剂须具备哪些特点？2.何为宏观动力学,宏观动力学主要争论那几方面的内容 . 3.试验室中欲测取某气固相催化反响动力学,该

24、动力学方程包括本征动力学与宏观动力学方程,试问如何进展？4. 什么是宏观反响速率的定义式？什么是宏观反响速率的运算式？两者有何异同？五、运算1.异丙苯在催化剂上脱烷基生成苯,如催化剂为球形,密度为 P=1.06kg m-3,间隙率P=0.52,比外表积为 Sg=350m 2g-1,求在 500和 101.33kPa,异丙苯在微孔中的有效扩散系数,设催化剂的曲折因子 =3,异丙苯 - 苯的分子扩散系数 DAB=0.155cm 2s-1；解2. 在硅铝催化剂球上,粗柴油催化裂解反响可认为是一级反响,在 630时,该反响的速率常数为 k=6.01s-1,有效扩散系数为 D e=7.82 10-4cm

25、 2s-1；,试求颗粒直径为3mm 和 1mm 时的催化剂的效率因子；3. 常压下正丁烷在镍铝催化剂上进展脱氢反响；该反响为一级不行逆反响； 在 500时,反响的速率常数为 k=0.94cm 3s-1gcat-1,假设采纳直径为 0.32cm的球形催化剂, 其平均孔径 d0=1.1 10-8m,孔容为 0.35cm 3g-1,间隙率为 0.36,曲折因子等于 2.0；试运算催化剂的效率因子；- .word.zl.- .4.某一级不行逆催化反响在球形催化剂上进展,D e=10-3cm 2s-1,反响速率常数k=0.1s-1,假设要排除内扩散影响,试估算球形催化剂的最大直径；解第六章 气固相催化反

26、响固定床反响器1.气固相催化反响器按反响器构造分、；2. 固定床 中催 化剂 不易 磨损 是一 大优 点 ,但更 主要 的是 床层 内流 体的 流淌接 近 于 , 因 此 与 反 混 式 的 反 响 器 相 比 , 可 用 较 少 量 的 催 化剂和 较少 的反 响器 容 积来 获得 较大 的生 产 才能 ；3.固定床反响器一维拟均相抱负流淌买模型的根本方程数学模型有三个：、；4.与颗粒具有一样比外表积的球体的直径称为；5.固定床的 定义为水力半径 R 的四倍, 而水力半径可由床层间隙率及单位床层体积颗粒的润湿外表积来求得；二、挑选1.比外表积当量直径d 的运算公式是D 倍以上；A d =6 V SB d =6 VS1/3C d =SS1/2D d =4 V SS SS S2.为削减壁效应的影响,要求床层直径至少要大于颗粒直径的A 2 B 4 C 6 8