反应工程网上习题
(完整版)化学反应工程习题
化学反应工程习题第一部分:均相反应器基本理论1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率;并写出这三种反应速率表达式之间的关系。
2、已知某化学计量式为S R B A 2121+=+的反应,其反应速率表达式为B AA C C r 5.02=,试求反应速率B r =?;若反应的化学计量式写成S R B A +=+22,则此时反应速率A r =?为什么?3、某气相反应在400 oK 时的反应速率方程式为221061.3AA P d dP -⨯=-τh kPa /,问反应速率常数的单位是什么?若将反应速率方程改写为21AA A kC d dn V r =⨯-=τh l mol ./,该反应速率常数k 的数值、单位如何?4、在973 oK 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应:C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。
反应开始时,系统中含丁烷为116kg ,当反应完成50%时,丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化,试求下列项次的变化速率:(1)乙烯分压;(2)H 2的摩尔数;(3)丁烷的摩尔分率。
5、某溶液反应:A+B →C ,开始时A 与B 摩尔数相等,没有C ,1小时后A 的转化率为75%,当在下列三种情况下,2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉? (1)对A 为一级、B 为零级反应; (2)对A 、B 皆为一级反应; (3)对A 、B 皆为零级反应。
6、在一间歇反应器中进行下列液相反应: A + B = R A + R = S已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3,C B0 = 4 kmol/m 3,C R0 = C S0 = 0。
反应混合物体积的变化忽略不计。
反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3,C R = 1.5 kmol/m 3。
计算这时B 和S 的浓度,并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。
化学反应工程网上作业四套答案全
作业名称:2015年春季网上作业2 出卷人:SA作业总分:100 通过分数:60起止时间:学员成绩:95标准题总分:100 标准题得分:95详细信息:题号:1 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:B学员答案:D本题得分:0题号:2 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:对简单不可逆二级反应,根据要求的处理量、初浓度和转化率,所需的()反应器体积最小。
A、间歇釜B、平推流C、全混流D、循环反应器(β=1)标准答案:B学员答案:B本题得分:5学员答案:D本题得分:5题号:6 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:若一气固相催化反应过程,本征级数为n级。
当内扩散影响严重时,则其表观反应级数表现为()。
A、n/2级B、 n级C、 (n+1)/2级D、(n+1)级标准答案:C学员答案:C本题得分:5题号:7 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:下列不存在返混的反应器是( )。
A、间歇釜B、流化床C、全混釜D、循环反应器标准答案:A学员答案:A本题得分:5题号:8 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:A学员答案:A本题得分:5题号:9 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:C学员答案:C本题得分:5题号:10 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5内容:在固定床反应器中进行气固催化反应,若床层出口端的内扩散效率因子比进口端小,则反应的级数可能()。
A、等于1级B、小于1级C、大于1级D、不能判断标准答案:B学员答案:B本题得分:5题号:11 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5 内容:图形:A、B、C、D、标准答案:D学员答案:D本题得分:5题号:12 题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5 内容:对串联反应A→P→S而言,必然存在最优反应时间使反应的()最大。
(完整版)反应工程总复习题(答案)
59、可逆放热反应的x-T曲线如图所示,在图中A-H各点中:反应速率为零的点为:
(A)
(A)A和B和C(B)D和E和F(C)G和H
60、如上图,在D、E、F三点中,反应速率由大到小的顺序为:(A)
(A)D>E>F(B)D<E<F(C)无法确定
二、多选题(共20小题,每题1分)
1、一个反应器的特性一般从如下哪几个方面进行描述?(BCE)
A、体积大小B、物质传递C、热量传递D、形状E、动量传递
2、稳态连续操作的反应器特点包括:(BC)
A、参数随时间变化B、参数随空间变化C、累积量为零D、累积量不为零
32、理想平推流反应器达到稳定的定常态操作时,下列哪些说法是正确的:(BC)
C、增大反应器直径D、提高反应器长度
9、固定催化反应床层的空隙率 是影响床层流体流动特性的重要参数,一般情况下当 过大或床层填充不匀时,会导致流体产生:(ABC)
A、沟流现象B、短路流C、壁效应D、床层热点
10、若气固多相催化反应器内存在沟流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(AB)
A、减小催化剂粒径B、改善床层空隙率均一C、增大反应器直径
A、瞬间理想混合B、返混程度为零
C、出口物料参数与器内相同D、独立变量为空间
7、其一级不可逆反应在CSTR中进行时可能有1至3个定常态操作点,则稳定的操作点可能有几个?(ABC)
A、没有B、1个C、2个D、3个
8、可以通过下述何种方式来有效消除固定床反应器的壁效应现象:(BC)
A、增大催化剂颗粒粒径B、减少催化剂颗粒粒径
a、C-Fb、A-Bc、D-Ed、Ge、C
16、对于多段绝热固定床反应器,采用段间换热装置的目的主要是为了:(AB)
化学反应工程网络作业
2015-2016第一学期化学反应工程网络课堂作业1-1(B) 1.什么是间歇操作、连续操作?它们一般各有哪些主要特点?⑴间歇操作:将反应原料一次加入反应器,反应一段时间或达到一定的反应程度后一次取出全部的反应物料,然后进入下一轮操作。
特点:反应过程中既没有物料的输入,也没有物料的输出,不存在物料的进与出。
⑵连续操作:连续地将原料输入反应器,反应产物也连续地流出反应器。
特点:物料连续输入,产物连续输出,时刻伴随着物料的流动。
2. 根据反应物料的流动与混和状态,反应器可分为哪些类型?可分为:⑴理想流动模型(平推流反应器-PFR,全混流反应器-MFR或CSTR)⑵非理想流动模型3. 什么是流体的质点?停留时间分布、寿命分布和年龄分布分别是什么?什么又是返混?⑴流体的质点:代表一堆分子所组成的流体,它的体积比反应器的体积小到可以忽略,但其中所包含的分子足够多,具有确切的统计平均性质,如组成、温度、压力、流速;⑵①停留时间分布:由于连续反应器中的死角、沟流、短路等造成不同质点在反应器中的停留时间不同,形成停留时间分布;②寿命分布:反应器出口处质点的RTD;③年龄分布:仍然留在反应器中的质点的RTD;⑶返混:不同年龄质点间的混合—时间概念上的逆向。
连续流动反应器中,反应物料的参数随空间位置而变,不同空间位置的物料由于倒流、绕流、回流等流动状况,使不同年龄的质点混合。
1-2(B). 什么是关键组分和关键反应?关键组分:为了能够计算所有气体组分的摩尔数变化,至少应该知道多少化学物质的摩尔数如何变化,这些物质称为关键组分。
关键反应:为了说明所有组分的摩尔数变化,至少需要多少反应方程式,这些反应称之为关键反应。
1-3(B) 1.什么反应体积?反应体积V R,是反应混合物在反应器中所占的体积,对于气-固相催化或非催化反应,反应体积是反应器中颗粒床层的体积,它包括颗粒的体积和颗粒之间的空隙。
2.什么是空间速度?什么是接触时间?二者之间的关系?(1)空间速度(简称空速)(Space Velocity),以符号SV表示,是单体反应体积所能处理的反应混合物的体积流量。
化学反应工程_华东理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
化学反应工程_华东理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对简单不可逆二级反应,根据要求的处理量、初浓度和转化率,所需的反应器体积最小。
参考答案:平推流2.工业反应过程优化的决策变量包括参考答案:操作方式_工艺条件_结构变量3.均相反应应该满足下述哪2个条件?参考答案:反应体系互溶_预混合过程很快4.对串联反应而言,存在一个最优反应温度使反应产物收率最大。
参考答案:错误5.化学反应工程的研究方法是经验放大方法参考答案:错误6.连续流动釜式反应器中物料浓度和温度处处相等,并且等于反应器进口物料的浓度和温度。
参考答案:错误7.理想间歇反应器中搅拌越激烈,混合越均匀,则反应速率越快。
参考答案:错误8.化学反应的前提是参与反应的所有物料达到分子尺度上的均匀,成为均一的气相或液相。
参考答案:错误9.产生返混的原因是参考答案:不均匀的速度分布_空间上的反向流动10.限制返混的措施包括参考答案:横向分割_纵向分割11.化学反应工程的研究对象是以化学实验室中进行的化学反应过程。
参考答案:错误12.化学反应工程优化的技术指标是参考答案:反应选择率_能耗_反应速率13.活化能E与反应的热效应相关,活化能大的反应其反应热也大。
参考答案:错误14.零级反应的重要特征是反应时间由残余浓度决定,与初始浓度关系不大。
参考答案:错误15.可逆放热反应的最优温度随转化率xA变大而增大。
参考答案:错误16.限制返混的措施是分割,主要是横向分割。
参考答案:正确17.理想管式反应器的径向具有严格均匀的速度分布,也就是在径向不存在浓度变化,所以反应速率随空间位置的变化将只限于轴向。
参考答案:正确18.对自催化反应A+P®P+S而言,必定存在最优反应时间使反应的转化率最大。
参考答案:错误19.小于1级的简单不可逆反应,反应转化率可以在有限时间里达到100%。
参考答案:正确20.空速1000(1/h)表示每小时能够处理的进口物料体积为反应器体积的1000倍。
化学反应工程测试题一docx
《化学反应工程》测试题一一、选择题1、工业上最常用的管式反应器为()。
A 单管式B U型管式C 多管式D 盘管式2、低温下常用的载热介质是()A加压水B导生液C熔盐D烟道气3、反应釜加强搅拌的目的是()。
A强化传热与传质B强化传热C强化传质D提高反应物料温度4、釜式反应器可用于不少场合,除了()A气-液B液-液C液-固D气-固5、气固流化床反应器的安全保护装置中,在催化剂床层中设冷却副线以防()。
A 超温B 超压C 倒流D爆炸6、气固相催化反应器分为流化床反应器、()反应器。
A 固定床B 移动床C 间歇D 连续7、流化床的实际操作速度显然应()临界流化速度A大于B小于C相同D无关8、固定床反应器()A 原料气从床层上方经分布器进入反应器B原料气从床层下方经分布进入反应器C 原料气可以从侧壁均匀的分布进入D反应后的产物也可以从床层顶部引出9、固定床反应器具有反应速率快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点,床层内的气体流动可看成()A 湍流B 对流C 理想置换流动D 理想混合流动10、用水、空气或和生产物料相类似的试车介质,代替生产物料所进行的一种模拟状态的试车,称为()。
A 准备工作B 单机试车C 联动试车D 化工试车11、气体以气泡形式分散在液相中的塔式反应器为()和()反应器。
A 填料塔喷淋塔B 板式塔膜式塔C 板式塔鼓泡塔D 喷淋塔鼓泡塔12、属于理想的均相反应器的是()A全混流反应器B固定床反应器C流化床反应器D鼓泡塔反应器13、固定床反应器内流体的温差比流化床反应器()A 大B小C相等D不确定14、气固相催化反应器过程不属于扩散过程的步骤是()A反应物分子从气相主体向固体催化剂外表面传递B反应物分子从固体催化剂外表面向催化剂内表面传递C反应物分子在催化剂表面上进行化学反应D反应物分子从催化剂内表面向外表面传递15、由于固体催化剂静止不动,相应地会产生一些缺点,以下不属于它的缺点的()。
化学反应工程_习题集(含答案)
《化学反应工程》课程习题集一、单选题1.某反应的速率常数k=0.0462-1,又知初始浓度为0.1mol.dm-3,则该反应的半衰期为:(A) 1/(6.93×10-2×0.12) (B) 15分(C) 30分 (D) 1/(4.62×102×0.1)分2.某一级反应, 当反应物的浓度降为起始浓度的1%时,需要t1秒, 若将反应物的浓度提高一倍, 加快反应速率, 当反应物浓度降低为起始浓度的1%时, 需时为t2, 则:(A ) t1﹥t2 (B) t1=t2(C) t1﹤t2 (D) 不能确定二者关系3.某反应物反应掉7/8所需的时间恰好是它反应掉1/2所需时间的3倍, 则该反应的级数是:(A) 零级 (B) 一级反应 (C) 三级反应 (D) 二级反应4.若两个相同类型的气相双分子反应的△H⊙值相等, 又在400k时,它们的活化熵之差△S1⊙-△S2⊙=10 J.mol-1,则两反应的速率常数之比为:(A) K1/K2=0.300 (B) K1/K2=0.997(C) K1/K2=1.00 (D) K1/K2=3.335.对反应A+B→C, 由下列数据C A0/mol.dm-3 C B0/mol.dm-3 r0/ mol.dm-31.0 1.0 0.152.0 1.0 0.301.02.0 0.15则该反应的速率方程为:(A) r=K C B (B) r=K C A C B(C) r=K C A (D) r=K C A C B26.一个反应的活化能是33kJ·mol-1, 当 T = 300K 时,温度每增加1K,反应速率常数增加的百分数约是___。
A. 4.5%B. 90%C. 11%D. 50%7.下列叙述正确的是_ 。
A. 吸热反应的活化能比放热反应的活化能高B. 一个反应的反应速率与化学方程式中出现的所有作用物浓度都有关C. 催化反应的速率与催化剂的浓度无关D. 反应速率常数与作用物浓度无关8.关于催化剂的使用,下列叙述中不正确的是_ 。
化学反应工程考试试题及答案
化学反应工程考试试题及答案一. 选择题1. 在进行化学反应工程设计时,以下哪个因素不属于考虑的主要因素?a) 反应速率b) 反应动力学c) 原料成本d) 温度控制答案:c) 原料成本2. 化学反应工程中,以下哪种反应类型属于放热反应?a) 氧化反应b) 加氢反应c) 氢化反应d) 生成酸反应答案:a) 氧化反应3. 执行化学反应时,下列哪个条件对于控制选择性反应非常重要?a) 压力b) 流速c) 反应物比例d) 温度答案:c) 反应物比例4. 下列哪种反应类型在进行反应工程设计时需要考虑催化剂的使用?a) 酯化反应b) 氧化反应c) 反应物分解反应d) 酸碱中和反应答案:a) 酯化反应5. 在进行化学反应工程设计时,下列哪种参数是必须考虑的?a) 反应器材料b) 搅拌速率c) 产品收率d) 反应器体积答案:d) 反应器体积二. 简答题1. 请简述酸碱中和反应的基本原理及过程。
答案:酸碱中和反应是指酸和碱在一定的条件下,以化学反应形式相互中和,生成盐和水。
这种反应的基本原理是酸和碱互相转化为盐和水的化学反应。
酸和碱分别具有H+离子和OH-离子,当它们混合时,H+离子和OH-离子结合生成水分子,并生成相应的盐。
2. 请简要描述化学反应速率的定义及影响因素。
答案:化学反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量。
影响化学反应速率的因素有:- 反应物浓度:反应物浓度越大,反应速率越快。
- 温度:温度升高会加快反应速率,因为高温会增加反应物分子的热运动速度。
- 催化剂:催化剂能够降低化学反应的活化能,从而加速反应速率。
- 反应物粒径:反应物粒径越小,表面积越大,反应速率越快。
- 反应物浓度:反应物浓度越大,反应速率越快。
三. 计算题1. 某化学反应的反应方程式为A + 2B -> C + D,已知初始时A和B的摩尔浓度分别为2mol/L和3mol/L,经过一定时间后,测得C的摩尔浓度为4mol/L。
西交21春《化学反应工程》在线作业【标准答案】
西交《化学反应工程》在线作业试卷总分:100 得分:100一、单选题 (共 30 道试题,共 60 分)1.全混流釜式反应器最多可能有_______个定常态操作点。
A.1B.2C.3D.4答案:C2.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.搅拌釜答案:C3.一级不可逆液相反应 A → 2R ,CA0 = 2.3 kmol/m^3 , 出口转化率 xA = 0.7 ,每批操作时间 t + t0 = 2.06 h,装置的生产能力为 50000kg产物R/天 ,MR = 60 ,则反应器的体积V 为( )。
A.19.6B.20.2C.22.2D.23.4答案:C4.某平行反应(1)A → P,(2)A → P,其中反应1为二级反应,反应2为一级反应,反应活化能1E<2E, P为目的产物,该反应的温度和反应物浓度如何选()。
A.高的进料浓度高的反应温度B.高的进料浓度低的反应温度C.低的进料浓度高的反应温度D.低的进料浓度低的反应温度答案:B5.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为( )。
A.E(t)曲线B.F(t)曲线C.I(t)曲线D.y(t)曲线答案:A6.骨架Ni催化剂的制备是将Ni与Al按比例混合熔炼,制成合金,粉碎以后再用苛性钠溶液溶去合金中的Al而形成骨架,这种制备方法是()A.溶蚀法C.沉淀法D.混合法答案:A7.测量气—固相催化反应速率,在确定有无外扩散影响时是在没有改变_______的条件下进行实验的。
A.催化剂装置B.催化剂装量C.进料流量D.W/Fa0答案:D8.{图}2A.AB.BC.CD.D答案:C9.{图}A.AB.BC.CD.D答案:B10.等温催化剂的效率因子为催化剂粒子的()与催化剂内部的浓度和温度与其外表面上的相等时的反应速率之比。
A.外扩散速率B.实际反应速率C.内扩散速率D.表观反应速率答案:B11.{图}A.AB.BC.CD.D答案:B12.四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( )A.1.0C.0.50D.0答案:B13.全混流釜式反应器最多可能有()个定常态操作点。
《化学反应工程》第二阶段在线作业(自测)试卷(47541)
《化学反应工程》第二阶段在线作业(自测)试卷(47541)《化学反应工程》第二阶段在线作业(自测)试卷(47541)1.第1题单选题对于在平推流反映其中进行的一级不可逆反应,产物R的最大浓度通常()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的初始浓度有关标准答案:C2.第2题单选题对于连续流动式反应器,下述说法正确的是()A、空时等价于反应时间,提出空时的概念仅仅是表明它表达的是连续流动式反应器的反应时间。
B、空时不仅适用于连续流动式反应器,也适用于间歇式反应器。
C、空时并不完全等价与反应时间,能够表示连续流动式反应器的处理能力。
D、对于连续流动式反应器,在任何情况下空时和反应时间都不相等。
标准答案:C3.第3题单选题对于瞬时收率和总收率,下列正确的说法是( )A、对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;B、对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;C、对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率没关系;标准答案:B4.第4题单选题对于全混流反应器的设计方程,下述正确的是:A、对于任何反应,该方程又可以写作B、只有对于恒容反应,该方程才可写作C、只有对于一级反应,该方程才可写作标准答案:B5.第5题单选题对于N个体积均为V的平推流反应器的串联操作,下述表达正确的是()A、如果任何前后两反应器连接处操作条件没有变化,此N个反应器相当于一个体积为NV的平推流反应器。
B、串联的级数越多,其总体流动方式越偏离平推流。
C、串联的级数无穷大时,其总体流动方式类似于全混流。
D、对于同一个反应,不论各反应器连接处操作条件有无变化,第N个反应器出口的转化率,总是和一个体积为NV的平推流反应器的出口转化率相等。
标准答案:A6.第6题单选题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、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;B、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;标准答案:B7.第7题单选题对于一级恒容和一级变容不可逆反应,下面叙述正确的是( )A、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标准答案:C8.第8题单选题关于间歇式反应器,下述说法正确的是()A、间歇式反应器的体积仅仅影响反应的转化率,不会影响反应器的处理能力;B、间歇式反应器体积的大小除了对反应转化率有影响,它还会影响反应器的处理能力;C、影响间歇式反应器中反应转化率的主要因素是反应时间,反应器的体积对反应转化率无影响;标准答案:C9.第9题单选题对于一个串联反应,目的产物是中间产物,最适宜的反应器是()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标准答案:B10.第10题单选题对于化学反应的认识,下面正确的是()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化剂有关系;B、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;C、反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布标准答案:C11.第11题判断题在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应器时,单一反应和复合反应一样均主要考虑产物分布是否最优。
(0751)《化学反应工程》网上作业题及答案
[0751]《化学反应工程》第一次作业[论述题]计算题反应A → B为n级不可逆反应。
已知在300K时要使A的转化率达到20% 需12.6分钟,而在340K时达到同样的转化率仅需3.20分钟,求该反应的活化能E。
参考答案:E=29.06kJ/mol,详细计算过程见附件1253762549155.doc[论述题]简述全混流模型的基本特征。
参考答案:全混流模型,亦称理想混合模型或连续搅拌糟式反应器模型,是一种返混程度为无穷大的理想化流动模型。
它假定反应物料以稳定流量流人反应器,在反应器中,刚进人反应器的新鲜物料与存留在反应器中的物料瞬间达到完全混合。
反应器中所有空间位置的物料参数都是均匀的,而且等于反应器出口处的物料性质,即反应器内物料浓度和温度均匀,与出口处物料浓度和温度相等。
物料质点在反应器中的停留时间参差不齐,有的很短,有的很长,形成一个停留时间分布。
搅拌十分强烈的连续搅拌槽式反应器中的流体流动可视为全混流。
[填空题]1. 化学反应工程中的"三传一反”中的三传是指。
2.气―固相催化反应的内扩散模数(Thiele模数)Φ=(V p/S p)(k v/D eff)1/2,它是表征内扩散影响的重要参数,数值平方的大小反映了与之比。
3.对于反应aA+bB-->pP+sS,则rP =__ ___(-rA)。
4. 平行反应A-->P(主),A-->S(副)均为一级不可逆反应,若E主>E副,选择性Sp与_______无关,仅是_______的函数。
5. 平推流反应器内返混为_______。
6. 全混流反应器t=0时,E(t)=_______。
7. 阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。
参考答案:1.传质、传热、动量传递2.表面反应速率、内扩散速率3.p/a4.浓度温度5.零6.1/t m7. F(t)曲线第二次作业[论述题]计算题乙烯直接水合制乙醇可视为对乙烯的一级不可逆反应,在300℃,7.09Mpa下,k=0.09s-1,D eff=7.04�10-4cm2/s,采用直径与高均为5mm的圆柱形催化剂,求内扩散有效因子。
《化学反应工程》第一阶段在线作业(自测)试卷(47540)
《化学反应工程》第一阶段在线作业(自测)试卷(47540)1.第1题单选题关于基元反应,下述表述正确的是()A、基元反应的分子数可以是小数;B、基元反应的计量方程可以反映反应机理;C、对于基元反应,和表示的是同一个反应标准答案:B2.第2题单选题某反应的计量方程为,关于此反应,下述说法正确的是()A、我们可以根据该计量方程直接写出速率方程式。
B、根据该计量方程可以知道该反应为级数2级。
C、仅仅给出计量方程难以确定其反应级数。
标准答案:C3.第3题单选题对于气固相催化反应的反应机理难以确定的主要原因,错误的是()A、中间物种的浓度低;B、中间物种的寿命短;C、中间物种虽然具有正常化合物的结构和性质,但由于仪器灵敏度的原因难以进行检测;D、中间物种往往不具有正常化合物的结构和性质标准答案:C4.第4题单选题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()A、B、C、标准答案:C5.第5题单选题关于反应级数,下述正确的是()A、反应级数仅仅是一个经验值,可以是任何数值。
B、反应级数不可能是0。
C、反应级数不能大于3,但可以是小数。
标准答案:C6.第6题单选题对于一级不可逆反应,产物R的最大浓度通常()A、只与速率常数的大小有关;B、与A的初始浓度和速率常数的大小有关;C、只与A的初始浓度有关标准答案:B7.第7题单选题对于幂数型反应速率方程,下述正确的是()A、速率常数k的大小与温度无关,只与反应物的浓度有关;B、反应级数的大小反映了反应速率对于反应物浓度的依赖关系;C、反应速率常数不仅与温度有关也与反应物浓度有关。
标准答案:B8.第8题单选题关于指前因子和活化能描述正确的是()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;标准答案:B9.第9题单选题对于平行反应,活化能E1>E2,反应级数n1n2,如果目的产物是R的话,我们应该在()条件下操作。
化学反应工程试题及答案
化学反应工程试题及答案一、选择题1. 在化学反应工程中,速率常数是指()。
A. 反应物浓度与反应速率的比值B. 反应物浓度与反应速率成正比C. 反应物浓度与反应速率成反比D. 反应物浓度与反应速率呈非线性关系答案:A2. 化学反应速率与下面哪个因素没有关系?()A. 温度B. 反应物浓度C. 压力D. 催化剂答案:C3. 在一元反应A→B中,当反应物A的浓度从0.2 mol/L增加到0.4 mol/L时,反应速率将会()。
A. 增加一倍B. 减少一半C. 增加四倍D. 减少四倍答案:A4. 化学反应中的反应速率可以通过哪种方法进行实验测定?()A. 预测法B. 理论计算C. 观察法D. 反应动力学答案:C5. 反应活化能是指()。
A. 反应物的热力学能B. 反应物参与反应的能力C. 反应物的化学键能D. 反应物分子达到活化状态所需的能量答案:D二、简答题1. 请解释化学反应速率的含义,并说明如何计算反应速率常数。
答:化学反应速率是指单位时间内反应物浓度变化的快慢程度。
计算反应速率常数时,可以根据实验数据利用反应速率公式进行计算。
反应速率常数k可以通过以下公式计算:k = Δ[C]/Δt其中,Δ[C]表示反应物浓度的变化量,Δt表示反应时间的变化量。
反应速率常数k的单位通常为mol/(L·s)。
2. 什么是活化能?活化能对于化学反应有什么影响?答:活化能是指反应物分子达到活化状态所需的能量。
在化学反应中,反应物分子需要克服一定的能量障碍才能转化为产物。
活化能对于化学反应有两个主要影响:首先,活化能决定了反应的速率。
活化能越高,反应速率越慢;活化能越低,反应速率越快。
其次,活化能还影响了反应的可逆性。
当活化能较高时,反应更倾向于向前进行,产物生成量会较大;当活化能较低时,反应更容易逆转为反应物,产物生成量较少。
三、综合题某化学反应的反应速率方程可以表示为:r = k[A]^2[B]其中,r表示反应速率,k表示反应速率常数,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度。
化学反应工程试题及答案
化学反应工程试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪个不是化学反应工程研究的范畴?A. 反应器设计B. 反应动力学C. 反应过程控制D. 有机化学合成2. 反应器中,催化剂的作用是什么?A. 提高反应速率B. 改变反应平衡C. 降低反应温度D. 增加产物产量3. 在工业生产中,连续搅拌槽式反应器(CSTR)与间歇搅拌槽式反应器(BSTR)相比,以下哪个描述是正确的?A. CSTR的体积通常比BSTR大B. CSTR的物料停留时间是固定的C. BSTR可以处理更复杂的反应体系D. CSTR的操作成本通常低于BSTR4. 以下哪种反应器类型适用于快速反应?A. 填充床反应器B. 管式反应器C. 流化床反应器D. 脉冲反应器5. 反应动力学中的“零级反应”指的是什么?A. 反应速率与反应物浓度无关B. 反应速率与反应物浓度成正比C. 反应速率与反应物浓度成反比D. 反应速率与反应物浓度的平方成正比二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述反应器设计中的主要考虑因素。
7. 描述连续搅拌槽式反应器(CSTR)与间歇搅拌槽式反应器(BSTR)的主要区别。
8. 解释什么是反应器的停留时间分布(RTD)。
三、计算题(每题15分,共30分)9. 假设一个零级反应A → B,反应速率常数k=0.1 min^-1。
如果初始时刻[A]0=1 mol/L,求5分钟后[A]的浓度。
10. 给定一个反应A + B → C,反应速率表达式为r = k[A][B],其中k=0.05 L/mol·min。
初始时刻[A]0=1 mol/L,[B]0=2 mol/L。
如果反应在CSTR中进行,且反应器体积V=10 L,进料流速F_in=1 L/min,求稳态时[A]和[B]的浓度。
四、论述题(每题30分,共30分)11. 论述在实际工业生产中,如何根据反应特性选择合适的反应器类型。
答案一、选择题1. D(有机化学合成)2. A(提高反应速率)3. D(CSTR的操作成本通常低于BSTR)4. D(脉冲反应器)5. A(反应速率与反应物浓度无关)二、简答题6. 反应器设计中的主要考虑因素包括:反应类型、反应速率、反应物和产物的性质、操作条件(如温度、压力)、安全性、成本效益、环境影响等。
15春西交《化学反应工程(高起专)》在线作业 答案
西交《化学反应工程(高起专)》在线作业一、单选题(共30 道试题,共60 分。
)1.A.B.C.D.正确答案:D2.A.B.C.D.正确答案:B3.A.B.C.D.正确答案:C4. 四只相同体积的全混釜串联操作,其无因次方差值为( )。
A. 1.0B. 0.25C. 0.50D. 0正确答案:B5. 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正确答案:A6.A.B.C.D.正确答案:D7.A.B.C.D.正确答案:C8.A.B.C.D.正确答案:B9. 对于_______的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。
A. 间歇式反应器B. 全混流反应器C. 搅拌釜式反应器D. 平推流管式反应器正确答案:D10. 对于反应级数n<0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用_______。
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正确答案:B11. 气相反应A + B →3P + S进料时无惰性气体,A与B以1∶1摩尔比进料,则膨胀因子δA=_______。
A. –2B. –1C. 1D. 2正确答案:D12. 下列反应器属于固定床反应器的是。
A. 流化床反应器B. 涓流床反应器C. 浆态反应器D. 三相流化床正确答案:D13. 阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。
A. E(t)曲线B. F(t)曲线C. I(t)曲线D. y(t)曲线正确答案:B14.A.B.C.D.正确答案:B15. 全混流反应器中最多有_______个稳定的定常态操作点。
A. 1B. 2C. 3D. 4正确答案:B16. 间歇操作的釜式反应器反应器辅助时间t0不包括下列哪一项_______。
A. 加料时间B. 反应时间C. 物料冷却时间D. 清洗釜所用时间正确答案:B17. 当反应级数n_______时,宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。
反应工程第1章习题
思考题1、什么是多重反应、如何分类?2、间歇系统和连续系统的化学反应速率表示方式有何区别?3、温度对反应速率常数的影响及异常现象。
4、均匀表面吸附动力学方程的建立方法。
5、温度对单反应速率的影响。
6、温度对多重反应速率的影响。
7、催化剂失活的原因。
8、多重反应系统中独立反应数如何确定?9、计算下列反应中组分A的化学膨胀因子1) A+B→P+S 2) A→P+S 3) A+3B→2P10、请根据下列非等分子气相反应的计量方程分别计算组分A、B的化学膨胀因子。
3A+2B = 5P+S11、若连串反应:A = P(目标产物) = R + SA与P的初始摩尔量为nA0, nP0,终态摩尔量为nA, nP。
则原料A的转化率、目标产物P的收率和选择率各为多少?12、乙烯氧化生成环氧乙烷,进料:乙烯15mol,氧气7mol,出料中乙烯为13 mol,氧气为4.76mol,试计算乙烯的转化率,环氧乙烷的收率及选择率。
13、反应 A =B + C,如果浓度的单位为mol.m-3,当速率常数k分别等于下例值时,判断反应级数n。
k=2.0s-1, n=?k=3.0mol.m-3.s-1, n=?k=2.0(mol.m-3)2.s-1, n=?14、某反应的机理方程可表示为:(1) A+()( A);(2) (A)+B (C) ;(3) (C) C+( );试推出反应分别由(1)、(2)、(3)为控制步骤时均匀表面吸附的动力学方程式。
15、下列平行反应,在其它条件不变的情况下,如可选择反应温度?16、下列连串反应,在其它条件不变的情况下,试讨论L 和M 分别为主产物时,如可选择反应温度?讨论题:1. 均相反应是指___________________________________。
(参与反应的物质均处于同一相)2. aA + bB pP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。
(a p)3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。
《化学反应工程》试题及参考答案
《化学反应工程》习题答案一、单选题1、下列属于均相反应的是( B )A 煤炭燃烧B 氢气燃烧C 离子交换D 加氢裂解2、一级连串反应AS K 1K 2P 在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度=max ,P C (B ) A 122)(210K K K A K K C − B 22/1120]1)/[(+K K C A C 122)(120K K K A K K C − D 22/1210]1)/[(+K K C A3、反应器中等温进行着A →P(1)和A →R(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)4、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 2θσ为( B )A 10B 025C 050D 05、全混流反应器的返混为( B )A 最小B 最大C 零D 一样大6、催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为dm i d C k dt d ψψ=−,当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时,d 为( A )A ≈0B =1C →3D ≈17、对一平行—连串反应R A QP A → → → )3()2()1( ,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B 先低后高C .高温操作D .低温操作8、对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→0时为( B )反应器A 全混流B 平推流C 全混流或平推流D 全混流串平推流 9、CH 2 = CH CH = CH 2(A) + CH 2 = CH COOCH 3(B)COOCH 3(C)该反应在全混流反应器中进行,以AlCl3为催化剂,反应温度20℃,液料的体积流速为05 m3/h ,丁二烯和丙烯酸甲酯的初始浓度分别为=0A C 965 mol/m3,=0B C 184 mol/m3,催化剂的浓度为=D C 663 mol/m3。
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第二章均相反应动力学基础1. 均相反应是均一液相或气相中进行的反应。
p rA。
2. 对于反应aA + bB → pP + sS,则rP=|a|3.着眼反应物A的转化率的定义式为_______。
4. 产物P的收率ΦP与得率ХP和转化率xA间的关系为____________。
5. 化学反应速率式为rA=kCCAαCBβ,用浓度表示的速率常数为kC,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数kP,则kC=_______kP。
6.对反应aA + bB → pP + sS的膨胀因子的定义式为___________________。
7.膨胀率的物理意义为_____________。
8. 活化能的大小直接反映了______________对温度变化的敏感程度。
9. 反应级数的大小直接反映了______________对浓度变化的敏感程度。
10.对复合反应,生成主产物的反应称为_______,其它的均为_______。
11. 平行反应A → P、A → S 均为一级不可逆反应,若E1>E2,选择性Sp与_______无关,仅是_______的函数。
12. 如果平行反应A → P、A → S均为一级不可逆反应,若E1>E2,提高选择性SP应_____________。
13. 一级连串反应A → P → S在平推流反应器中,为提高目的产物P的收率,应______k2/k1。
14. 产物P的收率的定义式为_________________________________________________。
15. 产物P的瞬时收率υP的定义式为。
16. 产物P的选择性SP的定义式为。
第二章均相反应动力学基础⑵17.由A和B进行均相二级不可逆反应αA A+αB B =αS S,速率方程为:r A=-dC A/dt=kC A C B。
求:(1)当C A0/C B0=αA/αB时的积分式(2)当C A0/C B0=λ≠αA/αB时的积分式18.反应A→B为n级不可逆反应。
已知在300K时要使A的转化率达到20%需12.6min,而在340K时达到同样的转化率仅需3.20min,求该反应的活化能E。
第三章(1)1. 理想反应器是指______________。
2. 全混流反应器的空时τ是_______与_______之比。
3. 全混流反应器的放热速率Q G=______________。
4. 全混流反应器的移热速率Q r=______________。
5. 全混流反应器的定常态操作点的判据为_______________。
6. 全混流反应器处于热稳定的定常态操作点的判据为______________________。
7. 全混流反应器的返混_______。
8. 平推流反应器的返混为_______。
9. 平推流是指_____________________________________。
10. 全混流是指____________________________________。
11. 平推流的特征为_____________________________________。
12. 全混流的特征为_____________________________________。
13. 如果将反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合,这类反应器为_______。
14. 对循环反应器,当循环比β→0时为_______反应器,而当β→∞时则相当于_______反应器。
15. 对于反应级数n<0的反应,为降低反应器容积,应选用_______反应器为宜。
16. 对于反应级数n>0的反应,为降低反应器容积,应选用_______反应器为宜。
17. 对于可逆放热反应如何选择操作温度?18. 对于反应,r R=k1C A2,E1;r S=k2C A,E2,当E1>E2时如何选择操作温度可以提高产物的收率?第三章(2)19. 应用两个按最优容积比串联的全混流釜进行不可逆的一级液相反应,假定各釜的容积和操作温度都相同,已知此时的速率常数k=0.92h-1,原料液的进料速度v0=10m3/h,要求最终转化率x A=0.9,试求V1、V2和总容积V。
20. 用两串联全混流反应器进行一个二级不可逆等温反应,已知在操作温度下k=0.92m3/(kmol.h),C A0=2.30kmol/m3,v0=10m3/h,要求出口x A=0.9,计算该操作最优容积比V1/V2和总容积V。
21. 等温间歇反应器反应时间与反应物浓度的关系在间歇反应器中进行等温二级反应A →B,r A=0.01C A2mol/(l.s),当C A0为1mol/l时,求反应至C A=0.01mol/l所需时间。
22. 液相反应A→R在一全混釜中进行,C A0=1mol/l,反应速率常数k=1l/(mol.s),求:1)平均停留时间为1s时该反应器的x A;2)若A的v0=1l/s,x A=0.56,求反应器的体积。
第四章1. 停留时间分布的密度函数在t<0时,E(t)=_______。
2. 停留时间分布的密度函数在t≥0时,E(t)_______。
3. 当t=0时,停留时间分布函数F(t)=_______。
4. 当t=∞时,停留时间分布函数F(t)=_______。
5. 停留时间分布的密度函数E(θ)=_______E(t)。
6. 表示停留时间分布的分散程度的量σθ2=_______σt2。
7. 根据示踪剂的输入方式不同,测定停留时间分布的方法主要分为______________和______________。
8. 平推流反应器的E(t)的数学描述为:_____________、____________。
9. 平推流反应器的F(t)的数学描述为:_____________、____________。
10. 全混流反应器的E(t)=________________________。
11. E(t)dt的物理意义是____________________________________。
12. F(t)的物理意义是____________________________________。
13. 脉冲示踪法测定的停留时间分布曲线为___________________。
14. 阶跃示踪法测定的停留时间分布曲线为___________________15. 以分子尺度粒子作为独立运动单元来进行混合的流体称为_______。
16. 以分子集团粒子作为独立运动单元来进行混合的流体称为_______。
17. 当反应级数n <1时,宏观流体具有比微观流体_______的出口转化率。
18. 当反应级数n>1时,宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。
第五章1.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠范德华力结合的,而化学吸附是靠类似于价键力的力结合的。
2.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是多分子层的,而化学吸附是单分子层的。
3. 在气—固相催化反应中,反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的,如反应A →B ,A 的反应速率的定义为dtdn 1)(A ⨯-=-W r A 。
4. 对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当孔径较大时,扩散阻力是由分子间的碰撞所致。
5. 对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当孔径较大时,扩散阻力是由分子间碰撞所致,这种扩散通常称为分子扩散。
6. 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,这种扩散称为努森扩散。
7. 等温催化剂的有效系数η为催化剂粒子的实际反应速率与催化剂内部的浓度和温度与其外表面上的相等时的反应速率之比。
8. 气—固相催化反应的内扩散模数υs =em S V D c k R 1 ,它是表征内扩散影响的重要参数。
9. 气—固相催化反应的内扩散模数υs 是表征内扩散影响的重要参数,其数值平方的大小反映了表面反应速率与内扩散速率之比。
10. 气—固相催化反应的内扩散模数υs 的大小可判别内扩散的影响程度,υs 愈大,则粒内的浓度梯度就愈大,反之,υs 愈小,内外浓度愈近于均一。
11. 根据气—固相非催化反应的缩核模型,一般而言,强化这种反应过程的主要措施是加大物料流率和减小颗粒的粒径。
12. 气—固相催化反应的动力学步骤?13. 简述朗缪尔(Langmuir )等温吸附方程的基本特点?14. 一氧化碳与水蒸气在铁催化剂上的总反应为:CO + H2O H2 + CO2假设反应按如下步骤进行:CO + σ COσ⑴COσ + H2O H2 + CO2σ⑵CO2σ CO2 + σ⑶试根据朗缪尔(Langmuir)吸附等温线分别推导⑴或⑵或⑶为控制步骤时的反应速率式。
第六章固定床反应器1. 凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。
2. 目前描述固定床反应器的数学模型可分为_______和_______的两大类。
3. 描述固定床反应器的拟均相模型忽略了粒子与流体之间_______与_______的差别。
4. 忽略固定床内粒子与流体之间温度与浓度的差别的反应器的数学模型称之为_______。
5. 考虑固定床内粒子与流体之间温度与浓度的差别的反应器的数学模型称之为_______。
6. 根据浓度和温度是否在轴向和径向上变化的流动模式,描述固定床反应器的拟均相模型可分为_______模型和_______模型。
7. 固定床拟均相模型是指_____________________________________________________。
8. 固定床一维模型是指_____________________________________________________ __。
9. 以催化剂用量最少为目标的多层绝热床优化的原则是什么?第七章流化床反应器1.所谓流态化就是固体粒子像_______一样进行流动的现象。
2.对于流化床反应器,当流速达到某一限值,床层刚刚能被托动时,床内粒子就开始流化起来了,这时的流体空线速称为_______。
3.对于流化床反应器,当气速增大到某一定值时,流体对粒子的曳力与粒子的重力相等,则粒子会被气流带出,这一速度称为_______。
4.在气固相反应系统的流化床中设置分布板,其宗旨是使气体_______、_______、_______和_______为宜。
5.流化床常在床内设置内部构件,以垂直管最为常用,它不仅是传热构件,还能控制气泡的____________和维持流化状态的稳定,同时还能减少床层颗粒的____________。
6.气固相反应系统的流化床存在着____________、_____________、_____________及_____________四类区域。