《化学反应工程》期末考试试题及答案

页眉内容

一、单项选择题：(每题2分，共2。分)

1反响器中等温进展着4-P/”和4f刈2/两个反响，当降低A的浓度后，觉察反响生成P的

量显著降低，而/?的生成量略降低，说明(A)

A.反响⑴对A的反响级数大于反响(2)B,反响(1)对A的反响级数小于反响(2)

C.反响㈤的活化能小于反响(2)D.反响切的反响速率常数大于反响(2)

2四只一样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(8)

A.1.0B,0.25C.0.50D.0

A-㈤尸一住1Q

3,对一平行一连串反响,P为目的产物，假设活化能次序为：E<E，为了目的

<E

产物的收率最大，则最正确操作温度序列为(B)。2

A.先高后低8.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响器进展串联操作，反响为一级不行逆，则第一釜的反响速率-r々与其次釜

的反响速率+之间的关系为f4八两釜反响温度一样。

A2

A.-r>-r8.-r=-rC.-r<-rD.不能确定何者为大

AlA2AlA2AlA2

D

_a_=0.1

5.一闭式反响器的UL,该反响器假设用多釜串联模型来描述，则模型参数N为］8).

A.4.5B.5.6C.3.5D,4.0

6,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响组分的气体分子主要发生(0。

A.物理吸附8.化学反响C.化学吸附D.质量传递

I包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为(8)

A堆/积，密度B.颗粒密度C.真密度D.平均密度

8.在气固催化反响动力学争论中，内循环式无梯度反响器是一种/C/

A.平推流反响器8.轴向流反响器C全混流反响器D.多釜串联反响器

9.某液相反响，其反响式可写成4+CR+C这种反响称为阻，

页眉内容

A,均相催化反响B.自催化反响C.链锁反响D.可逆反响

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淌常可近似看成（8）

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

4+。OA（y

B+2a<=>2B（y

2

+（此步为速率把握步骤）

Ra=/?+疗

3.间歇釜反响器中进展如下反响：

AfP

（1）-r=kCai

Al1A

AfS（2）-r=kCa2

A22A

在Go和反响时间保持不变下，降低反响温度，釜液中C/q增大，说明活化能EZ与£2的相对大小为

£1<£2；在温度和反响时间保持不变下,增高反响浓度，釜液中C/C〃5增大，说明反响级数ak

a2的相对大小为a»a2o

A.al>a2B.al<a2C.活化能EI<E2D.活化能EI>E2

4,从反响器停留时间分布测定中，求得无因次方差0%=°夕8,反响器可视为全混流反响器又假设求得

无因次方差。i=0・02,则反响器可视为活塞流反响器.

5,有两个有效容积不等的全混流反响器串联操作，反响为二级不行逆反响A-P,假设大釜在先，小釜

董晟皮器翻帛Md展需争、藕班、'为则中学化率汽，两个瞥*浮料流速、进料浓

AlA2-WT-A2--------------r=无。06c2

Q2AB

6.在固定床反响器中，分别进展一级和二级不行逆气固催化反响，试比较a、b两处的n值大小（a处

靠近反响器的进口，b处靠近反响器的出口），并说明理由。

⑴一级放热反响，绝热操作；n>n.

（2）二级反响，等温操作。JL'L

三、问答题（每题6分，共12分）

】，液相复合反响，假设为使目的产物P的选择性高，应选择:

页眉内容

(1)假设承受间歇反响釜，其加料方式为？

(2)假设承受管式反响器，其进料方式为？

(3)假设「斗，则反响温度应尽可能承受高温或低温？

答：为使目的产物P的选择性高，应选择：

出假设承受间歇反响釜，其加料方式为4一次性参与，8连续滴加：

。假设承受管式反响器，其进料方式为4从反响器进口处参与，B沿管长多处参与；

3假设则反响温度应承受高温。

12------------------

一、选择题

1、气相反响8+34CHJ也。进料时无惰性气体，C。与口2以1：2摩尔比进料，则膨胀因子

2、一级连串反响A在间歇式反响器中，则目的产物P的最大浓度—A

KNC

CK)10

C(—r)r^-___________阳CU)K-------

2

A，oK8.KK/K)”2+l]2《K厂人D[(K/K)"2+1]2

入，22I112

3、串联反响4~P(目的)f/?+S,目的产物P与副产物5的选择性，产_

n—n/~Vo

n■ft------H-

JOA

4、全混流反响器的容积效率n=L0时，该反响的反响级数。B。24+Bf^P

A+2B—fc3—>(?

A.<0B.=020D.>0

页眉内容

A

5、对于单一反响组分的平行反响S(副)，其瞬间收率9p随,八增大而单调下降，则最适合

的反响器为8_。

A平推流反响器B.全混流反响器

C.多釜串联全混流反响器D.全混流串接平推流反响器

6、对于反响级数,>。的不行逆等温反响，为降低反响器容积，应选用_o

A平推流反响器B.全混流反响器

C.循环操作的平推流反响器D.全混流串接平推流反响器

7、一级不行逆液相反响A=>2R,CM=230kmol/m3f出口转化率入力=0・7,每批操作时间

t+£o=2.O6入，装置的生产力气为50000kg产物〃天，R=60f则反响器的体积V为小3。

A.19.6B.20.2C.22.2D.23.4

8、在间歇反响器中进展等温一级反响4-8,一二=0.01Cmo///-s,当鼠=1小。/〃时，求反响至

C

A=°・°1血。/〃所需时间仁B—秒。

A.400B.460C.500D.560

9、一级连串反响4-P—5在全混流釜式反响器中进展，使目的产物喉度最大时的最优空时

T=_______

optD_o

ln[K,/KJln(K,/KJI哗,/£)1

A.K—K8.K-KCJKKD.4iTir

21211212

页眉内容

10、分批式操作的完全混合反响器非生产性时间,0不包括以下哪一项8。

A加料时间B.反响时间C物料冷却时间D.清洗釜所用时间

11.全混流反响器中有B个稳定的定常态操作点。

A.1B.2G3D.4

12、全混流反响器的容积效率n小于L0时，且随着的增大而减小，此时该反响的反响级数〃一DO

A.<0B.=0C.D.>0

13.当反响级数时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。

A.=0B.=1C.>1D,<1

14,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8.示踪剂的输入方式C.管内的流淌状态。.检测位置

15.对于气-液相反响几乎全部在液相中进展的极慢反响，为提高反响速率，应选用_C装置。

A填料塔B.喷洒塔C鼓泡塔D.搅拌釜

小（

-dt=kC"2d

%、催化剂在使用过程中会渐渐失活，其失活速率式为di,当平行失活对反响物有强内

集中阻力时，d为_J。

A.g0B.=1Cf3D.

17.不属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的特点是_七_。

页眉内容

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,属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的特点是—o

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.以下哪一项不属于流化床反响器按深度而分的第II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

20、流化床反响器中的操作气速气是依据具体状况定的，一般取流化数九^/“，在范围内。

A.0.1〜0.4B,1.5〜10C10〜15D.0.4〜1.5

21、全混流反响器进展放热反响时，要使反响器操作在稳定的定常态，则必需满足以下条件

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）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、气固催化反响本征速率是指排解C阻力后的反响速率。

A.外集中阻力B.内集中C.内外集中D.吸附和脱附

页眉内容

23、等温液相反响4+8fPrp=klCACB,2A-RrR=k2CA2

P为目的产物，有以下四种方案可供选择，从提高P的收率着眼适宜选用

4.间歇釜式反响器，4和8一次性参与；8.全混流反响器；

C.半间歇釜式反响器，4一次性参与，8连续滴加；

D.半间歇釜式反响器，B一次性参与，4连续滴加。

24、乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反响后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，说

明这是一个8反响。

4.慢速8.可逆C.自催化D.不行逆

25、等温恒容下进展各步均为一级不行逆串联反响S假设保持一样的转化率，调整

A

反响温度使k/｛降低，则P的收率将4

A增大B.减小C.不变D.先增后减

26、在全混流反响器中，反响器的有效容积与进料流体的容积流速之比为4。

A,空时TB.反响时间tG停留时间tD.平均停留时间

27、阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为一9。

A.E(t)曲线B.F(t)曲线C.I(t)曲线D.y(t)曲线

28、气同催化反响的内集中模数，其中L为特征长度，假设颗粒为球形则L=D。

页眉内容

A,厚度/2B.RC.R/2D.R/3

29、对于反响级数〃>0的不行逆等温反响，为降低反响器容积，应选用A0

A平推流反响器B.全混流反响器

C.循环操作的平推流反响器D.全混流串接平推流反响器

二、填空题

】、化学反响工程是一门争论化学反响的工程问题的科学。

2、化学反响速率式为-r=KCaG,如用浓度表示的速率常数为K,用压力表示的速率常数K,则

ACABCP

J

一—一P（主）

3、平行反响S励均为一级不行逆反响，假设E/，选择性S与浓度无关,仅是温度的

函数。>「

4、对于反响级数，>0的反响，为降低反响器容积，应选用平推流反响器为宜。

5、对于恒容的平推流管式反响器平均停留时间、反响时间、空时全都。

6、假设流体是分子尺度作为独立运动单元来进展混合，这种流体称为.微观流体。

7、流体的混合程度常用且匀通流体的混合态来描述。

8、催化剂在使用过程中，可能因晶体构造变化、融合等导致外表积削减造成的_物理—去活，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，分子集中很简洁，当微孔孔径在约O.lum时,分子与孔壁的碰撞为集中阻

页眉内容

力的主要因素，这种集中称为努森集中。

10,绝热床反响器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流淌方向上有温度

和浓度的变化，因此一般可用拟均相一维模型来计算。

opteq

页眉内容

II、对于可逆的放热反响，存在着使反响速率最大的最优温度T和平衡温度,

页眉内容

,二者的关系为

页眉内容

P,max

k

)

2

页眉内容

页眉内容

页眉内容

E-E

页眉内容

页眉内容

m/

Pjnax

页眉内容

页眉内容

12、：描游瞒蝌铮荫伯模蛔，以（）的气速进奥摄廖翁气体中，一局部在乳相中以起始流化速度”

则全部以气泡的形式通过。

n

13.描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流淌模式一般认为_气_相为平推流，而对_乳_相

页眉内容

则有种种不同的流型。

页眉内容

14、多相反响过程是指同时存在两个或更多相态的反响系统所进展的反响过程。

页眉内容

15、三传一反是化学反响工程的根底。

页眉内容

16.不管是设计、放大或把握，都需要对争论对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间

页眉内容

"、侬薮籁礴帝螂-叩S在平推流反响器中，则目的产物P的最大浓度c

页眉内容

（讹

页眉内容

In(/<,k)

“。〔k1卜一k

页眉内容

页眉内容

页眉内容

n—»----------------------------------r-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

K。一级连串反响八0P电s在间歇式全混流反响器中，则目的产物。的最大浓度C

页眉内容

t=r庭］42邛Ina/kJ

k

opt。J、2-\)

20、化学反响速率式为t=KCaC%如用浓度表示的速率常数为。，用压力表示的速率常数K,则

ACABP

K-K

c--------------Pn0

21.抱负反响器是指全混流反响器、平推流反响器。

22、具有良好搅拌装置的釜式反响器按全混遮_反响器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式

反响器按平推流反响器处理。

页眉内容

23、全混流反响器稳定的定常态操作点的判据为Q=Q、dQdQ

页眉内容

页眉内容

dTdT

页眉内容

24、平推流反响器的返混为—0_o

页眉内容

25、一个可逆的均相化学反响，假设正、逆两向反响级数为未知时，承受一初始速率法—法来求反响级

页眉内容

数。

页眉内容

26、分批式完全混合反响器操作的优化分析是以—平均生产速率最大生产经费最低_为目标进展优

页眉内容

化的。

页眉内容

27、轴向分散模型的数学期望值,方差

页眉内容

28、测定气-液相反响速率的方法与均相反响时不同之点是试验时要排解气相和液相中的集中阻力

页眉内容

,使反响在动力学区域内进展。

页眉内容

29、在流化床中为了传热或把握气-固相间的接触，常在床内设置内部构件，但很少使用水平构件,

页眉内容

它对颗粒和气体的上下流淌起确定的阻滞作用，从而导致床内产生明显的—温度一梯度和一浓度一梯

页眉内容

度。

页眉内容

30、对于气■固系统的流化床反响器的粗颗粒系统，气速超过起始流化速度后，就消灭气泡，气速愈

高，气泡的聚并及造成的扰动亦愈猛烈，使床层波动频繁，这种流化床称为聚式流化床。

31.当前用于描述气•液两相流相间传质的模型有两大类：一是按稳态集中来处理的一双膜模型」一

是按非稳态集中处理模型，如溶质渗透模型和外表更模型。

32、在建立数学模型时，依据根底资料建立物料衡算式的一般式为一输入量二输出量,反响量+累积量一。

33、活化能的大小直接反映了—反响速基对温度的敏感程度。

34、生成主产物的反响称为.主反响，其它的均为副反响。

35、固定床中颗粒的体积相当直径定义为具有一样体积的球粒子直径，表达式d=(6”皿。

27.对于一非恒容均相化学反应”八-"B,反应组分A的化学反应速率

____。

dnAf■旦

A.VdtB.4VdtC.,山D.dt

28.对于非恒容均相化学反应3二反应产物B的化学反应速率

%,_B_。

r..dnj.r.sdn.grW

A.VdtB.'vdiC,D.厂市

34.气相反应2A+B-3P+S进料时无情性气体，A与B以3：2摩尔比进料,

则膨胀因子〃二_D.

页眉内容

A.-1B.1/3C.2/3D.1

38.化学反应速率式为=如用浓度表示的速率常数为勺，用压力表

示的速率常数为分，贝二_B_____I

A(RT严”>B国产办c.(RT)iuaD.(RT)°”

40.反应CM。-2c孙+叫A=2.0小，则反应级数n二BQ

A.0B.1C.2D.3

41.反应A+B-■*C,已知七=0.15「，则反应级数n二一？____。

A.0B.1C.2D.3

42.反应3AfP,已知&=0.15"应〃s,则反应级数n二A。

A.0B.1C.2D.3

43.反应CHWOOH+LHjCHjOH-2H5+H2U,(J,知k=2.3/■sfmol，则反应

级数n二__C__O

A.0B.1C.2D.3

44.反应N2+3W=>2NH3,已知A=0.81/S/MH,则反应级数n二C0

A.0B.1C,2D.3

45.反应NaOH+HQ已知％则反应级数二

―►NaCI+Hq,nC0

A.0B.1C,2D.3

46.反应A+B-*C,已知A=0.45m。〃/s.则反应级数n二A»

A.0B.1C.2D.3

48.串联反应A-P（目的）fR+S,目的产物P的得率二B0

一〃po〃『—Wpnnp—npu“一%

A.nA0-nAB.%C,一〃D.nK-nRU

49.串联反应AfP（目的）fR+S,hl的产物P与副产物S的选择性

_C_____0

―"r(L〃〃_〃a”“一

nn心一

A.B.”所C.s-suD.n1M

50.中联反应A-P（II的）rR+s,II的产物P的总收率，二一A0

1/1-npQ

A.%。-%B.n40c,〃$一〃saD.1h-nRQ

一^^P（主）

A

51.如果平行反应7^^鼠的均为级不可逆反应，若提高选择性

品应B_0

A.提高浓度B.提高温度C.降低浓度D.降

低温度

53.级连巾反应AfPfS在仝混流釜式反应器中进行，使II的产物P浓度

最大时的最优空时％・D_____o

liHK/KjhX'/K?）1咚”/]

A.K「K，B.K「K：C.区K,D.JK岛

页眉内容

54.级连串反应A」~—P一s在仝混流釜式反应器中，则口的产物P的最

大浓度Ga=_Jo

c也启____豆____r旦声----------

A.B.收/片产♦片C.°号D.四昌严川

55.级连串反应A二"AP」*s在间歇式反应器中，则|1的产物p的最大浓

度以…，A。

A.（W'B."/£》+-C.'，［）,

56.•级连中反应八—AP--“I：平推流管式反应曙中，则II的产物P的最

大浓度。a，___A_C

A.‘"用'…B.+C.（"^）…D.I（K"：）7+-

57,•级连串反应AfPfS在间歇式反应器中进行，便目的产物P浓度最大

时的反应时间仆=_D_。

JIMKJKJI咚/伊网"/KJ

A.7^B.马-KC.mKD.%

58.级连串反应A-PfS在平抑流管式反应器中进行，使”的产物P浓

度最大时的反应时间JJ_C。

I_皿8/公1瞳%1KJI咚eJ

A.JK8B.K「K、c.K「K、D.欣K\

10.全混流反应器的返混______。（最大）

1L平推流反应器的返混为。（零）

12.对于恒容的平推流管式反应器、、「•致。（平均停留

时间、反应时间、空时）

13.对于恒容的_____管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。（平推

流）

14.如果将平推流反应端出II的产物部分的返回到入11处与原始物料混合，这类

反应器为_______的平推流反应器。（循环操作）

1对于循环操作的平推流反应器，当循环比B-0时为______反应器，而当B

-8时则相当于反应器,（平推流、全混流）

16.对于循环操作的平推流反应器，当循环比B-0时反应器内返混为

，而当B-8时则反应器内返足为。（零、最大）

17.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为_____o（全混流串平

推流）

18.对于反应级数nVO的反应，为降任反应器容积，应选用反应器为

宜。（全混流）

19.对于反应级数n>0的反应，为降氐反应器容积，应选用_____反应器为

宜。（平推流）

20.对于自催化反应，最合适的反应器为。（全混流串平推流）

页眉内容

23.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间，。不包括卜・列哪•项o

(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

24.在间歇反应器中进行等温二级反应ArB,=0.01C；W^///-.S

当以•加⑹〃时,求反应至G=o.oiw/〃所需时间i=_______秒。(D)

A.H500B.8900C.9(X)0D.990()

C-\nu>l11

25.在间顺反应播中进口券温级反回.ArB,-G-,M

时，求反应至CjOQbrW〃所需时间"秒。(B)

A.100B.160C.500D.560

26.在全混流反应器中，反应器的有效容枳与进料流体的容枳流速之比为

(A)

A.空时TB.反应时间tC.停留时间1D.平均

停留时间，

27.全混流反应器的容积效率n大于1.0时，且随着然的增大而增大,此时该

反应的反应级数n_______。(A)

A.<0B.=0C.NOD.>0

28.全混流反应器的容积效率n小于1.0时，且随着ZA的增大而减小，此时该

反应的反应级数no(D)

A.<0B.=0C.NOD.>0

29.全混流反应器的容积效率n二1.0时，该反应的反应级数nc(B)

A.<0B.二0C.20D.>0

30.全混流釜式反应器最多可能有______个定常态操作点。(C)

A.1B.2C.3D.4

31.全混流反应器中有______个稳定的定常态操作点。(B)

A.1B,2(：.：,.D.4

32.对于__的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是

致的。(D)

A.间歇式反应器B.全混流反应器C,搅拌釜式反应器D.平推

流管式反应器

34.对于自催化反应，最合适的反应器为______。(D)

页眉内容

A.全混流反应器B.平推流反应器

C.循环操作的平推流反应器D.全混流串接平推流反应器

35.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器为。(D)

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

36.时丁反应级数n<0的不可逆等温反应，为降低反应器容积,应选用。

(B)

A.平推流反应器B.仝混流反应器

C.循环操作的平推流反应器D.全混流出接平排流反应器

37.对于反应级数n>0的不可逆等温反应，为降低反应器容枳,或选川_____。

(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

38.对于可逆放热反应，