南京工业大学-化学反应工程-2005-2006试题B
南京工业大学2005-2006学年第二学期《化工热力学》期末考试卷及答案(A卷)
南京工业大学《化工热力学》2005一2006学年第二学期期末考试试卷(A卷)班级姓名学号成绩一、单项选择题(每题1分,共20分)1.关于化工热力学应用的下列说法中不正确的题( )A.可以判断新工艺、新方法的可行性B.预测反应的速率C.通过热力学模型,用易测得数据推算难测数据:用少量实验数据推算大量有用数据D.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础2.超临界流体是下列( ) 条件下存在的物质A.高于Tc和高于PcB.高于Tc和低于PcC.低于Tc和高于PcD. Tc和Pc3.混合气体的第二维里系数( )A.T和P的函数B.仅为T的函数C. T和组成的函数D. P 和组成的函数4.如被冷物系要求达-15℃,则制冷循环中氨的适宜蒸发温度为( )。
A.-15℃B. -10℃C.-20℃D.-45℃5.纯流体在一定温度下,如压力低于该温度下的饱和蒸汽压,则此物质的状态为( )A.饱和蒸汽B.饱和液体C.过冷液体D.过热蒸汽6. Wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。
关于该方程以下说法不正确的是( )A.适用于极性以及缔合体系B.不适用于液液部分互溶体系C.提出了局部摩尔分率的新概念D.它的超额自由焓模型是根据正规溶液为基础的7.气体经过稳流绝热过程,对外作功,如忽略动能和位能变化,无摩擦损失,则此过程气体焓值( )A.增加B.减少C.不变D.不能确定8.三参数普遍化方程中,三参数为( )。
A. Tr,Pr,Z:B.Tr,Pr,Vr;C.Tr,Pr,Vc;D.Tr,Pr,ω9.对1mol符合P= RT/(V-b)状态方程的气体, (aS/aV)T 应是( )A. R/ (V-b)B. RC. -R/PD. R/T10.不可逆过程中孤立体系的( )A.总熵是增加的,㶲也是增加的B.总熵是减少的,㶲也是减少的C.总熵是减少的,但㶲是增加的D. 总熵是增加的,但㶲是减少的11.对同一朗肯循环装置,如果提高汽轮机进汽压力,其余条件不变,则其热效率( )A.有所提高,乏气干度下降B.不变,乏气干度增加C.有所提高,乏气干度增加D.热效率和干度都不变12.关于制冷原理,以下说法不正确的是()A.任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降B.只有当μj-r>0,经节流膨胀后,气体温度才会降低C.在相同初态下,等煽膨胀温度降比节流膨胀温度降大D.任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降E.符合理想气体行为的气体不可用来做节流膨胀过程的制冷介质。
2004-2005期末考试试卷
南京工业大学 化学反应工程 试题A (开)卷2005--2006学年第 一 学期 使用班级1.反应器的类型不同,则( )也将有不同。
A .反应动力学B .传递特性C .反应的相态D .反应的可逆性2.等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应)R()(k 21副产物主产物−→−−→−P A k 若保持相同的转化率x A ,调节反应温度使k 2/k 1降低,则P 的收率将( )A.增大 B .减小 C .不变 D .先增后减3.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,但乙苯仍大量存在,表明这是一个( )反应。
A .慢速 B .可逆 C .自催化 D .不可逆4.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( )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 5.等温一级不可逆液相反应,采用下列三种方案进行: (1)一个间歇反应釜,容积V1(仅考虑反应时间所需), (2)一个平推流反应器,容积V2,(3)二个等体积全混流反应器串联,总容积为V3。
上述三种情况反应温度、物料处理量及转化率均相同,则容积比较为( ) A .V1<V2<V3 B .V1=V2<V3 C .V2<V1<V3 D .V2<V1=V3 6.等温液相反应 A+B →P r p =k l C A C B , P 为目的产物2A →R r R =k 2C A 2有下列四种方案可供选择:(1) 间歇釜式反应器,A 和B 一次性加入;(2)半间歇釜式反应器,A 一次性加入,B 连续滴加(3)半间歇釜式反应器,B 一次性加入,A 连续滴加;(4)全混流反应器。
从提高P 的收率着眼适宜选用( )A .(1)B .(2)C .(3)D .(4)7.由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)=0.1exp(-t/10) min -1,可判别该反应器的流型为( )A .平推流B .全混流C .轴向分散D .多级混合 8.气固催化反应本征速率是指排除( )阻力后的反应速率。
化学反应工程期末考试试题及答案
反应的活化能为 52894 J/mol
。
ln k2 E ( 1 1 ) ln 2 k1 R T1 T2
E ( 1 1 ) ln 2
8.314 298 308
解: E 52894J / mol
,
2.一气固催化反应 A B R,若本征反应速率方程
为:
则该反应可能的反应机理为
A σ Aσ
四、计算题:(第 1,2 题均为 12 分,第 3 题为 14 分,共 38 分)
B2 2σ 2Bσ
Aσ Bσ kS Rσ σ (此步为速率控制步骤
)
Rσ R σ
3.间歇釜反应器中进行如下反应:
A P (1) -rA1=k1CAa1
A S (2) -rA2=k2CAa2
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
化学反应工程期末考试试题及 答案
《化学反应工程》试题
XXX 大学 化学反应工程 试题 B(开)卷
(答案)2011—2012 学年第一学期
一、单项选择题: (每题 2 分,共 20 分)
1.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 . 1.0
B. 0.25 C . 0.50
D.0
A (1) P (2) Q
3.对一平行—连串反应 A (3) R
,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
最新南京工业大学反应工程题集
一、是非题:(正确的打“√”,错误的打“×”)1.对化学反应来说,温度越高,反应速率越大,因此高温操作,可使反应器体积最小。
( )2.多个PFR 串联或多个CSTR 串联,其流型仍为活塞流或全混流。
( )3.对于零级反应,由于反应速率与反应物浓度无关,因此催化剂内扩散阻力对宏观反应速率无影响。
( )4.在进行均相反应动力学实验时,既可以在间歇反应器中进行,也可以在连续流动反应器中进行,但由于反应器操作方式不同,因此所得的反应动力学方程形式也是不同的。
( )5. 间歇釜式反应器改成连续操作后,由于省去了辅助时间,因此一定能提高产量。
( )6.在绝热式固定床反应器中进行一级不可逆反应,由于西勒(Thiele )模数与反应物浓度无关,因此内扩散有效因子在床内为常数。
( )7.由于全混釜的停留时间分布比任意非理想流动反应器的都宽,因此NFR t CSTR t )()(22σσ>。
( )8.在一绝热反应器中,仅当进行一级反应时,其反应温度和转化率的关系才呈线性。
( )9.在任意转化率下,一级不可逆连串反应在全混流反应器中进行的收率总是低于在间歇釜中进行的收率。
( )10.在相同的温度下,一级连串不可逆反应A →P →Q ,在间歇反应器中进行时P 的收率总是高于在全混流中进行的P 的收率。
( )11.在全混流釜式反应器中进行液相反应,由于返混程度最大,故反应速率一定最小。
( )12.因为单一反应就是基元反应,因此反应级数与化学计量系数相同。
( )13.一自催化反应P A k −→−,若(-R A )=kC A C P ,由于反应级数大于零,则在达到相同的转化率时,所需的V PFR 总是小于V CSTR 。
( )14.在间歇反应器(BR )中和活塞流反应器(PFR )中等温进行同一反应,若C A0、x Af 相同时,则t BR = τPFR 。
( )15.无论是一级反应还是二级反应,流体的混合态对反应结果无影响。
南华大学_化学反应工程2005-2006年度试卷(B)
第 1 页 共 2 页南华大学2005–2006学年度第一学期 化学反应工程 课程试卷(B 卷、化学工程与工艺专业)一、填空题:(每空 1 分,共 20 分)1. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。
2. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
3. 均相反应是指___________________________________。
4.等温恒容不可逆反应A产物(一级),其速率方程微分式是_________,速率方程的积分式是___________。
5. 连续完全混合流反应器的放热速率G Q =______________。
6. 对于等恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。
7.一级连串反应A S P在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度=max ,P C ______、=opt τ______。
8.全混流反应器的E (t )=_______F (t )=________,方差θσ2=_______.9.气体在固体表面上的吸附中_______是靠范德华力结合的,而_______是靠化学键力结合的。
10.非催化气固反应动力学缩粒模型为反应从催化剂外表面逐渐向内核部分推进,______________。
二、选择题:(每题 2 分,共 20 分)1. 串联反应A → P (目的)→R + S ,目的产物P 的收率P X =_______。
A. A A P P n n n n --00B. 00A P P n n n -C. 00S S P P n n n n --D. 00R R P P n n n n --2. 对于反应aA + bBpP + sS ,则=P r _______)(A r -。
A. ||a pB. a pC. p aD. p a ||3. 如果平行反应均为一级不可逆反应,若主E >副E ,提高选择性P S 应_______。
南京工业大学 工程化学(A) 试题(A)卷
南京工业大学 工程化学(A ) 试题(A )卷(闭)2005--2006 学年第1学期 使用班级 应物0501、控制0501~04 班级 学号 姓名一、选择题:(每题2分,共计30分)1. 恒压下,某反应A(s)+B(g)=2Y(g)为放热反应,则该反应 ( ) A. ΔU>0,W>0 B. ΔU<0,W<0C. ΔU>0,W<0D. ΔU<0,W>02. 设醋酸溶液的浓度为c 加水稀释一倍,则溶液中c (H +)为 ( )A.c 21B.21c K a ⋅θC.c K a 21⋅θ D.2c3. 糖水的凝固点为 ( )A.高于0℃B. 0℃C. 低于0℃D. 无法判断4. 某混合气体的压力、体积、物质的量、温度分别为p 、V 、n 、T ,其中某组分气体的分压、分体积、物质的量、温度分别为p i 、V i 、n i 、T 。
若混合气体及其组分气体均可视为理想气体,则下列关系式正确的是: ( )A 、p i V i = n i R TB 、pV i = n R TC 、p i V= n i R TD 、 p i V i = n R T5. 下列各组量子数中,合理的一组是 ( )A .n=3,l=1,m=+1,m s =+1/2B .n=4,l=5,m=-1,m s =+1/2 C. n=3,l=3,m=+1,m s =-1/2 D. n=4,l=2,m=+3,m s =-1/26. 与环境没有物质的交换,而只有能量传递的系统,叫做 ( )A.敞开系统B.封闭系统C.孤立系统D.无法判断7.下列单质的Δf H mθ不等于零的是()A.Cu(s) B.C(石墨)C.Br2(g)D.Ne(g)8.7号元素N原子中的未成对的电子数为()A.1 B.3 C.5 D.69.配制pH=9的缓冲溶液,应选用下列何种弱酸(或弱碱)和它们的共轭碱(共轭酸)来配制()A)NH2OH(Kb=9.1×10-9) B) NH3·H2O (Kb=1.8×10-5)C) HAc(Ka =1.8×10-5) D) HCOOH(Ka=1.8×10-4)10.对金属腐蚀速率与金属表面的水膜厚度关系的叙述正确的是:()A.水膜越厚,腐蚀速率越快 B.水膜越薄,腐蚀速率越快C.水膜厚度在一定范围内,腐蚀速率较快D.腐蚀速率与水膜厚度无关11.某反应在973K,1073 K,1173 K,1273 K时的平衡常数分别为0.618,0.905,1.29,1.66,此反应为()A)吸热反应 B)放热反应 C)无热量变化 D)无法判断12. 已知:A+B=M+N,ΔHθ=35 kJ·mol-1;2M+2N=2D,ΔHθ=-80kJ·mol-1,则A+B=D的ΔHθ是()A.-10 kJ·mol-1B.-5 kJ·mol-1C.-45kJ·mol-1D.25kJ·mol-113.实验证实下列反应在标准条件下均按正方向进行:2I—+2Fe3+=2Fe2++I2;Br2 + 2Fe2+ = 2Fe3++2 Br-由此判断下列标准电极电势代数值从大到小的排列顺序正确的是()A.Eθ(Fe3+/ Fe2+)>Eθ(I2/ I—)>Eθ(Br2/ Br-)B.Eθ(I2/ I—)>Eθ(Br2/ Br-)>Eθ(Fe3+/ Fe2+)C.Eθ(Br2/ Br-)>Eθ(Fe3+/ Fe2+)>Eθ(I2/ I—)D.Eθ(Fe3+/ Fe2+)>Eθ(Br2/ Br-)>Eθ(I2/ I—)14.升高温度可以增加反应速率,主要原因是( )A.增加分子总数B.增加活化分子百分数C.降低反应活化能D.使平衡向吸热方向移动15.CaC2O4的K sθ=2.6×10-9,要使0.02mol·L-1CaCl2溶液开始生成沉淀需要的C2O42-的浓度是()A.1.3×10-7 mol·L-1 B.1.0×10-9 mol·L-1C.5.2×10-10 mol·L-1 D.2.2×10-5 mol·L-1二、填空题(共30分)1.对于反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),ΔHθ= -92.2kJ·mol-1。
化学反应工程试题库,DOC
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3.4.5.6.7.8.9.达到同样的转化率仅需20秒,该反应的活化能为3.46×105(J/mol)。
13.反应级数不可能(可能/不可能)大于3。
14.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%。
I.填空题1.(1)1.(1)K,2.(1)P则C K2.(1)3.(2)_______3.(2)4.(1)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。
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)9.(1) 0.1um 10.(1)10.(1) 11.(1)11.(1) 12.(1)mfU 12.(1) 13.(2)_______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。
南京工业大学《反应工程》试题卷2008
南京工业大学《反应工程》试题卷2008(A )学号 姓名 得分一、判断题:(正确的打“√”,错误的打“X ”)1.因为单一反应就是基元反应,因此反应级数与化学计量系数是相同的。
( ) 2.一自催化反应A −→−kP ,若其反应速率与反应物A 和产物P 的反应级数均大于零,则在达到相同的转化率时,所需的V PFR 总是小于V CSTR 。
( ) 3.已知某反应器的停留时间实验测定中,得到σt 2=10000min 2,则可知流型接近全混流。
( ) 4.由于零级反应中反应速率与浓度无关,故流体的混合态对反应结果无影响。
( ) 5.对气固催化A ->P ->S 反应(P 为目的产物),由于外扩散阻力的存在,使得C AS <C AG ,因此必定使反应的选择性下降。
( )6.气固催化反应的本征速率是排除了吸附和脱附阻力后的速率方程。
( )7.设计流化床反应器时,催化剂粒径很小,一般不必考虑内扩散的影响,可按平推流反应器进行计算。
( )8.用空气液相氧化环己烷,该过程为慢反应,因而采用鼓泡塔较板式塔较有利于氧化反应。
( )二、选择题1.在V=100 L/min 流量下对三只反应器分别进行示踪实验,测得如下数据:反应器 A B C 体积(L) 1000 2000 30002t σ(min 2) 50 100 250则三只釜的返混大小顺序为( )A .A>B>C B. A>C>B C. C>B>A D. C>A>B2.一个全混流反应器,其有效容积v 1=1m 3,进行0级不可逆反应,出口转化率为x A1,现用二个有效容积各为0.5m 3的全混流反应器串联操作进行同上反应,进料容积流速Q o 和反应温度与上相同,出口转化率为x A2,则x A1与x A2的相对比较为 ( ) A .x A1>x A2 B .x A1=x A2 C .x Al <x A2 D .视进料浓度C A0而定3.液相等温反应:r p =k l P 为目的产物r R =k 2C Ar s =k 3C A 2可有四种反应器可供选择:(1)平推流反应器,(2)全混流反应器,(3) 三台全混流反应器串联,(4)四台全混流反应器串联。
化学反应器设计(高起专)南京工业大学开卷题库及答案
化学反应器设计(高起专)南京工业大学开卷题库及答案一、选择题1. 化学反应器设计的主要目的是什么?A. 提高反应速率B. 提高产品质量C. 提高生产效率D. 降低生产成本答案:C2. 以下哪种反应器适用于高压、高温和有腐蚀性的反应?A. 间歇反应器B. 连续反应器C. 固定床反应器D. 搅拌釜反应器答案:B3. 在化学反应器设计中,哪种因素对反应器的选择起决定性作用?A. 反应物的物理性质B. 反应物的化学性质C. 反应条件D. 生产规模答案:C4. 以下哪种反应器可以实现较高的转化率?A. 固定床反应器B. 流动床反应器C. 悬浮床反应器D. 滴定床反应器答案:B5. 化学反应器中的哪种参数对反应器的安全运行至关重要?A. 压力B. 温度C. 流量D. 浓度答案:A二、填空题1. 化学反应器设计主要包括_____、反应器类型选择、反应器尺寸计算和反应器操作条件优化等方面。
答案:反应器工艺参数确定2. 固定床反应器中的反应物以_____形式通过反应器。
答案:气相、液相或固相3. 流化床反应器中,床层内颗粒的_____对反应器的流动特性有很大影响。
答案:密度、粒径和形状4. 滴定床反应器主要用于_____反应。
答案:可逆5. 化学反应器的安全运行需要严格控制_____、_____和_____等参数。
答案:压力、温度、浓度三、简答题1. 简述化学反应器设计的主要任务。
答案:化学反应器设计的主要任务包括确定反应器工艺参数、选择合适的反应器类型、计算反应器尺寸和优化反应器操作条件等,以实现高效、安全、稳定的化学反应过程。
2. 固定床反应器和流化床反应器的主要区别是什么?答案:固定床反应器和流化床反应器的主要区别在于反应物的流动状态。
固定床反应器中,反应物以气相、液相或固相形式通过反应器,床层内的颗粒固定不动;而流化床反应器中,床层内的颗粒在气体或液体流的作用下呈流化状态,具有较高的流动性和接触效率。
3. 化学反应器中的压降是指什么?为什么说控制压降对反应器运行至关重要?答案:化学反应器中的压降是指反应器进出口压力差。
南京工业大学
南京工业大学 生物反应工程 试题(A )卷(开)20 05--20 06学年 第 二 学期 使用班级 生0301-02 班级 学号 姓名题号 总分得分一、填空题(每题4分,共20分):1、对于简单酶反应动力学方程参数的求取,不同的方法所得的结果不同,四种方法的斜率分别为L -B 法 ;H-W 法 ;E-H 法 和积分法 。
2、一个固定化在实心球表面的葡萄糖氧化酶,其动力学参数为311max 410min r mol L −−−=× 和31210m K mol L −−=× ,现将该固定化酶放置于葡萄糖浓度为5mol ·L -1的反应体系中,其反应受 控制,有效因子为 。
已知葡萄糖的体积传质系数为4×10-1min 。
3、葡萄糖为碳源,NH 3为氮源进行酵母厌氧培养。
培养中分析结果表明,消耗100mol 葡萄糖和12mol NH 3生成了57mol 菌体、43mol 甘油、130mol 乙醇、154molCO 2和3.6molH 2O 。
此时酵母细胞的分子式为4、采用带有外循环的CSTR 反应器与普通CSTR 反应器相比,其临界稀释率 ;反应器的稳定性 。
5、设θ为无因次时间。
当反应器为活塞流反应器、θ=0.8时,F (θ) ,E (θ) ;当反应器为全混流反应器、θ=0.8时,F (θ) ,E (θ) 。
二、名词解释(每题2分,共10分): 1、抑制百分数2、梯勒模数3、Gaden 分类4、反应-分离耦合过程5、停留时间分布密度函数三、简答题(每题5分,共30分):1、细胞生长的Monod方程的基本假设和适用范围是什么?什么是均衡生长?2、反应器内流体停留时间分布函数有那些?如何采用实验方法测定停留时间分布?实验方法中的各自缺陷是什么?停留时间分布函数的统计特征值是什么?3、在固定化酶反应中,若存在底物抑制采用什么样反应器较为合适?若存在产物抑制,采用何种反应器较好?为什么?4、什么叫做“返混”?根据返混的不同可以将理想反应器分为几种?其各自特征参数值有什么特点?5、一般情况下微生物的间歇培养采用什么方法考察菌体的增殖情况,发酵过程分为那些阶段?如何改变迟滞期的长短?如何计算倍增时间t d?6、k L a 测定方法有哪几种?简述各方法的基本原理。
反应工程考试习题库及答案
第一章 绪论1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。
(化学反应的工程问题) 2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。
(化学反应、工程问题) 3. _______是化学反应工程的基础。
( 三传一反)4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
(分批式操作、连续式操作、半分批式)5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。
(传质、传热、动量传递)6. 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)7. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。
(累积量=输入量-输出量)8.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_______。
(D )A .化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 9.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。
(A ) A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递 第二章 均相反应动力学1. 均相反应是指_。
(参与反应的物质均处于同一相)2. aA + bBpP + sS对于反应,则=P r _______)(A r -。
(ap)3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。
(00K KK K n n n -=χ)4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。
(等分子反应、非等分子反应)5. 化学反应速率式为βαB AC A C C K r =-,用浓度表示的速率常数为C K ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。
反应工程考试习题库及答案
第一章绪论1.化学反应工程是一门研究 __________________■勺科学。
(化学反应的工程问题)2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______ 作为研究对象,又以_______ 为研究对象的学科体系。
(化学反应、工程问题)3. ______ 是化学反应工程的基础。
(三传一反)4. 化学反应过程按操作方法分为________ 、 _______ 、______ 作。
(分批式操作、连续式操作、半分批式)5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指__________、_______ 、_______ 。
(传质、传热、动量传递)6. 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_______ 0(数学模型)7. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为__________ o (累积量=输入量-输出量)8. ________________________________________________________ “三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指______________________________ o (D)A.化学反应B. 反应工程C. 反应热力学D. 反应动力学9. ________________________________________________________ “三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是______________________________ o (A)A.能量传递B. 质量传递C. 热量传递D. 动量传递第二章均相反应动力学1.均相反应是指_0 (参与反应的物质均处于同一相)p2. aA + bB ------ — pP + sS对于反应,则 r P_________ (以)0(忖)n K0 n KK3. 着眼反应组分K的转化率的定义式为_______ o (n K。
南京工业大学反应工程题集
一、是非题:(正确的打“√”,错误的打“×”)1.对化学反应来说,温度越高,反应速率越大,因此高温操作,可使反应器体积最小。
( )2.多个PFR 串联或多个CSTR 串联,其流型仍为活塞流或全混流。
( )3.对于零级反应,由于反应速率与反应物浓度无关,因此催化剂内扩散阻力对宏观反应速率无影响。
( )4.在进行均相反应动力学实验时,既可以在间歇反应器中进行,也可以在连续流动反应器中进行,但由于反应器操作方式不同,因此所得的反应动力学方程形式也是不同的。
( )5. 间歇釜式反应器改成连续操作后,由于省去了辅助时间,因此一定能提高产量。
( )6.在绝热式固定床反应器中进行一级不可逆反应,由于西勒(Thiele )模数与反应物浓度无关,因此内扩散有效因子在床内为常数。
( )7.由于全混釜的停留时间分布比任意非理想流动反应器的都宽,因此NFR t CSTR t )()(22σσ>。
( )8.在一绝热反应器中,仅当进行一级反应时,其反应温度和转化率的关系才呈线性。
( )9.在任意转化率下,一级不可逆连串反应在全混流反应器中进行的收率总是低于在间歇釜中进行的收率。
( )10.在相同的温度下,一级连串不可逆反应A →P →Q ,在间歇反应器中进行时P 的收率总是高于在全混流中进行的P 的收率。
( )11.在全混流釜式反应器中进行液相反应,由于返混程度最大,故反应速率一定最小。
( )12.因为单一反应就是基元反应,因此反应级数与化学计量系数相同。
( )13.一自催化反应P A k −→−,若(-R A )=kC A C P ,由于反应级数大于零,则在达到相同的转化率时,所需的V PFR 总是小于V CSTR 。
( )14.在间歇反应器(BR )中和活塞流反应器(PFR )中等温进行同一反应,若C A0、x Af 相同时,则t BR = τPFR 。
( )15.无论是一级反应还是二级反应,流体的混合态对反应结果无影响。
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南京工业大学 化学反应工程 试题B (开)卷
2005—2006学年第一学期 使用班级
1.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 .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
2θσ为( ) A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .0
3.对一平行—连串反应R A Q P A −→−−→−−→−)3()
2()1(,P 为目的产物,若活化能次序为:
E 2<E 1<E 3,为了目的产物的收率最大,则最佳操作温度序列为( )。
A .先高后低 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-r A1与第二釜的反应速率-r A2之间的关系为( )。
两釜反应温度相同。
A .-r A1 > -r A2
B .-r A1 = -r A2
C .-r A1 < -r A2 D.不能确定何者为大
5. 已知一闭式反应器的1
.0=r a
uL D ,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N 为( )。
A . 4.5 B. 5.6 C .3.5 D .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应组分的气体分子主要发生( )。
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密度称之为( )
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( )。
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+C R+C 这种反应称为( )
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( )
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
二、填空题(每题5分,共30分)
1.一不可逆反应,当反应温度从25℃升高到35℃时,反应速率增加一倍,则该反应的活化能为 。
2.一气固催化反应R B A →+,若本征反应速率方程为: 2)
1(R R B B A A B B A
A S P K P K P K P K P K k r +++= 则该反应可能的反应机理为
3.间歇釜反应器中进行如下反应: P A → (1) -r A1=k 1C A a1
S A → (2) -r A2=k 2C A a2
在C A0和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中C P /C S 增大,表明活化能E1
与E2的相对大小为 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应物浓度,釜液中C P /C S 增大,表明反应级数al 、a2的相对大小为 。
A .al>a2
B .al<a2
C .活化能El<E2
D .活化能El>E2
4.从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差
98.02=θσ,反应器可视
为 ,
又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 。
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A →P ,若大釜在先,小釜在后,出口转化率为x A1,小釜在先、大釜在后,则出口转化率为x A2,两种情况下,进料流速、进料浓度和反应温度均相同,比较x A1和x A2的相对大小为 x A1<x A2 。
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a 、b 两处的η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;
(2)二级反应,等温操作。
三、问答题(每题6分,共12分)
1.液相复合反应
Q B A P B A k k −→−+−→−+2122, 若25.025.021B A Q B
A P C C k r C C k r == 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E 1>E 2,则反应温度应尽可能采用高温或低温?
2. 在四段绝热式固定床反应器中进行n 级不可逆反应,各段的催化剂量相同,且控制进入各段的反应物料温度相等.若n>0,试问
(1) 哪一段的净转化率最大?哪一段最小?
(2) 若段间采用冷激方法进行降温,试问第一段与第二段之间和第二段与第三段之间 哪处需加入的冷激剂量多?为什么?
四、计算题:(第1,2题均为12分,第3题为14分,共38分)
1.在反应体积为1 m 3的釜式反应器中,环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生产丙二醇-1,2:
23223+→H C O C H C H H O H C O H C H O H C H
该反应对环氧丙烷为一级,对水为零级,反应温度下反应速率常数等于0.98h-1,
原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/m3,环氧丙烷的最终转化率为90%。
(1)若采用间歇操作,辅助时间为0.65h,则丙二醇-1,2的日产量是多少?
(2)有人建议改在定态下连续操作,其余条件不变,则丙二醇-1,2的日产量又
是多少?
(3)为什么这两种操作方式的产量会有不同?
2.对一闭式反应器进行停留时间分布实验测定,在Q=300L/min下,得到E(t)~t关系如下图所示。
由于该图放置已久,纵坐标模糊不清。
试根据E(t)函数性质确定并计算:(1)E(t)
(2)F(t)
(3)该反应器体积为多少?
(4)多级串联模型参数N为多少?
(5)无因次方差
2
θ
σ为多少?
(6)轴向扩散模型参数Pe为多少?
t/min
3.某一级不可逆气固催化反应,在反应温度150℃下,测得k P=5s-1,有效扩散系数D eA=0.2cm2/s。
求:
(1)当颗粒直径为0.1mm时,内扩散影响是否已消除?
(2)欲保持催化剂内扩散有效因子为0.8,则颗粒直径应不大于多少?。