化学反应工程的填空题
化学反应工程练习题
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化学反应⼯程练习题化学反应⼯程练习题⼀.填空1.对反应速率与浓度成正效应的反应分别采⽤全混流、平推流、多级串联全混流反应器其反应器体积的⼤⼩关系为__________。
2. 拟均相模型:对于多相催化反应,忽略催化剂内外__________和__________的差异,将反应当成均相反应。
3.反应器处在⾮稳定的操作状态下,当操作参数有⼩的扰动,反应器的局部地⽅或整个反应器中的温度便会⼤幅度地上升的现象,称为__________。
4. 对于恒容的平推流管式反应器__________、__________、__________⼀致。
5.全混流反应器的空时τ是__________与__________之⽐。
6.消除外扩散影响最有效的措施是__________;消除内扩散影响最有效的措施是__________。
7. 在有滞留区存在的釜式反应器E(θ)图中,,当θ=0时,E(θ)=__________1(填<,>或=)。
8. 平推流反应器的F 函数的⽆因次时间表达式为__________,其⽆因次⽅差σ2=__________,⽽全混流反应器的⽆因次⽅差σ2=__________。
9.脉冲⽰踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到__________曲线,阶跃⽰踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到__________曲线。
10. 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 =0.2cm 2/s 。
当颗粒直径为0.1mm 时,内扩散系数为。
11. ⼀级不可逆液相反应,A → 2R ,L kmol C A /3.20=,出⼝转化率7.0=A X ,每批操作时间2.06h ,装置的⽣产能⼒为50000 kg 产物R/天,=60,则反应器的体积V 为_______。
12. 某⼆级液相反应A+B==C ,已知在间歇全混釜反应器中达到x A =0.99需反应时间为10 min ,在平推流反应器中进⾏时,空时τ=__________。
《化学反应工程》填空题
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(1)化学反应速率可以表为dtdC r A A ±=,前提是▁▁▁▁。
(2)固体催化剂的主要组成有▁▁▁▁▁▁,▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁(3)多孔性球形颗粒10克,半径1cm ,系由密度为4.0克/cm 3的材料制成。
则孔容积Vg=▁▁▁▁▁ ,孔隙率θ=▁▁▁ 假密度ρ=▁▁▁(4)气相反应A +3B →2C ,则δA = ▁▁▁ δΒ= ▁▁▁(5)F(0)= ▁▁▁,F(∞)=▁▁▁,⎰∞=0)(dt t E ▁▁▁,(6)Thiele 模数φ的定义是▁▁▁▁▁内扩散效率因子ζ和φ的关系(φ大于5)是:▁▁▁▁▁▁(7)气固相催化反应器主要分为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁两大类。
其中,如果根据气体流动方向,又可以分为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁(8)一级不可逆反应,D L =1.5×10-9m 2/s ,k L =10-4m/s ,则关于反应速率常数k ,当▁▁▁▁▁时相当于快反应,当▁▁▁▁▁时属于慢反应。
(9)快速的气液反应是指▁▁▁▁的反应,这时反应区主要在▁▁▁▁,工业上可选用▁▁▁▁▁反应器;缓慢气液反应是指▁▁▁▁▁▁的反应,这时反应区主要在▁▁▁▁,工业上可选用▁▁▁▁▁▁反应器。
瞬间反应是指▁▁▁▁▁的反应,适用的反应器有▁▁▁▁▁▁▁。
(10)环流反应器是 ▁▁▁▁▁▁▁▁的一种。
根据环流的方式不同,可以分为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁两种;根据环流的动力不同,可以分为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁两种。
(11)空间速度是指▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁接触时间是指▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁(12)测定逗留时间分布的实验通常有▁▁▁▁法和▁▁▁▁▁法第一章 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。
(完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案解读
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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 52894 J /mol 。
解:mol J E E T T R E k k /528942ln )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=,2.一气固催化反应R B A →+,若本征反应速率方程为:则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+)此步为速率控制步骤 ( 2223.间歇釜反应器中进行如下反应:P A → (1) -r A1=k 1C A a1S 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 E1<E2 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中C P /C S 增大,表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
A .al>a2B .al<a2C .活化能El<E2D .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 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,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,试比较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;ηa >ηb(2)二级反应,等温操作。
化学反应工程试题及答案
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化学反应工程试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 化学反应工程中,反应速率常数k与温度的关系遵循()。
A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Le Chatelier原理D. Nernst方程2. 在固定床反应器中,流体通过催化剂床层的流动方式是()。
A. 并流B. 逆流C. 交叉流D. 层流3. 以下哪种催化剂不属于均相催化剂?()A. 酸B. 碱C. 金属D. 酶4. 反应器的体积效率是指()。
A. 反应器体积与所需反应体积的比值B. 反应器体积与实际反应体积的比值C. 反应器体积与理论反应体积的比值D. 反应器体积与催化剂体积的比值5. 在反应器设计中,为了提高反应速率,通常采取的措施是()。
A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 增加催化剂用量D. 以上都是二、填空题(每空1分,共10分)1. 在化学反应工程中,反应速率的表达式通常为__________。
2. 反应器的类型主要包括__________、__________和__________。
3. 催化剂的作用是__________反应速率,而不影响__________。
4. 反应器设计时,需要考虑的主要因素包括__________、__________和__________。
5. 根据反应器内物料流动的特点,可以将反应器分为__________流动和__________流动。
三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述反应速率和反应速率常数的区别。
2. 描述固定床反应器和流化床反应器的主要区别。
3. 解释为什么在某些情况下需要使用催化剂。
4. 讨论温度对化学反应速率的影响及其在工业应用中的意义。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 已知某化学反应的速率常数k=0.05 s^-1,反应物A的初始浓度为1 mol/L,求10秒后A的浓度。
2. 假设一个完全混合反应器中进行一级反应,反应物B的初始浓度为2 mol/L,反应速率常数k=0.02 min^-1,求5分钟后B的浓度。
反应工程考试复习题精选.
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1 / 17word.一、填空题(本大题共14小题,每空1分,共20分)请在每小题的空格上,填入正确的答案1.固体催化剂的主要组成有主催化剂(活性成份),___助催化剂_和____载体____。
2.化学反应过程按操作方法分为__连续操作、分批式操作(或间隙操作)、半分批式(半间隙)操作。
3.均相反应是指 参与反应的物质均处于同一相 。
4.关键反应组分K 的转化率的定义式为00k k k k n n n x -=(或用相应的文字表述)_。
5.生成目的产物的反应称为____主反应 _,其它的均称为____副反应__。
6.平行反应P A →(主反应);S A →(副反应),主副反应均为一级不可逆反应,若主E >副E ,选择性S p 与浓度无关,仅是__温度_ 的函数。
7.链反应的三个阶段为链的引发、_链增长 、链终长。
8.对于气—固相催化反应,要测定真实的反应速率,必须首先排除_内扩散__和__外扩散_的影响。
9.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(或容积扩散)_。
10. 实际反应器中停留时间分布密度E(t)的方差2θσ为_____0~1___。
11.具有良好搅拌装置的釜式反应器按___理想混合(或全混流)___反应器处理。
12.对于恒容的平推流管式反应器___平均停留时间(或-t ) 、__空时(或τ)_、反应时间一致。
13.对于反应级数n <0的反应,为降低反应器容积,应选用___全混流(或完全混合)_反应器为宜。
14.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_。
1.工业催化剂所必备的三个主要条件是:__活性好__、___选择性高___、寿命长。
2. 平行反应P A →(主反应);S A →(副反应),主副反应均为一级不可逆反应,若主E >副E ,提高选择性P S 应____提高温度____。
2 / 17word.3.已知反应S P B A +→+,A 的转化率的定义式为___00A A A A n n n x -=_________。
《化学反应工程》综合复习资料
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《化学反应工程》综合复习资料一、填空题1、全混流反应器的E 函数表达式为 ,其无因次方差= ,而平推流反应器的无因次方差= 。
2、工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是 、 、和 。
3、在间歇反应器中进行一恒压气相反应,原料为A 和B 的混合物,其中A 含量为20%(mol),若物料初始体积为2升,则A 转化50%时,物料的总体积为 。
4、基元反应的分子数 (可能/不可能)是小数。
5、某液相反应于50℃下在间歇反应器中进行,反应物A 转化80%需要10min ,如果于相同条件下在平推流反应器中进行,则达到同样的转化率需要的空时为 ;如果同样条件下在全混流反应器中进行,达到同样的转化率需要的空时 。
6、测定非理想流动的停留时间分布函数时,两种最常见的示踪物输入方法为 和 。
7、完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度 ,并且 (大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。
8、多级混合模型的唯一模型参数为 ,轴向扩散模型的唯一模型参数为: 。
9、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 ;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是 。
2θσ2θσ32A B R +→A R →10、对于反应23A B R +→,各物质反应速率之间的关系为:(-r A ):(-r B ):r R = 。
11、某重油催化裂化装置处理量为100吨重油/h ,未转化重油为6吨/h ,汽油产量为42吨/h ,则重油的转化率为_ _,工业上汽油的收率及选择性为_ _和_ _。
12、某反应的计量方程为A R S →+,则其反应速率表达式 。
13、反应级数 (可能/不可能)大于3, (可能/不可能)是0,基元反应的分子数 (可能/不可能)是0。
14、在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中,属于本征动力学范畴的三步为 、 和 。
15、在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为 和 。
化学反应工程复习题
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一、填空题:(每空1分,共20分)1. _______是化学反应工程的基础。
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。
3. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
4. 均相反应是指___________________________________。
第一章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. 所谓数学模型是指:用数学式来表达各参数间的关系。
3. 化学反应器的数学模型包括:动力学方程式、物料恒算式、热量恒算式、动量恒算式和参数计算式。
4. 所谓控制体积是指:能把反应速率视作定值的最大空间。
5. 模型参数随空间而变化的数学模型称为“分布参数模型”。
6. 模型参数随时间而变化的数学模型称为“动态模型”。
7. 建立物料、热量和动量衡算方程的一般式为:累积量=输入量-输出量。
第二章1. 均相反应是指:在均一的气相或液相中进行的反应。
2. 对于反应aA + bB → pP + sS,则rP = _______rA。
3.着眼反应物A的转化率的定义式为:反应的量/反应开始的量。
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:反应物全部转化后系统体积的变化分率。
8. 活化能的大小直接反映了“反应速率”对温度变化的敏感程度。
9. 反应级数的大小直接反映了“反应速率”对浓度变化的敏感程度。
化学反应工程总复习
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化学反应工程综合复习资料一、填空题1.多级混合模型的唯一模型参数为 ,轴向扩散模型的唯一模型参数为 ;2.在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为和 ;3.反应级数 可能/不可能是0,基元反应的分子数 可能/不可能是0;4.测定非理想流动的停留时间分布函数时,两种最常见的示踪物输入方法为 和 ;5.某一级液相反应在间歇式反应器中进行,5min 转化率为50%,则转化率达到80%需时间__ ____min;6.某反应的速率方程式为n A A r kC -= mol/,则反应级数n 为2时,k 的单位为 _;7.某反应的计量方程为A R S →+,则其反应速率表达式 ;8.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础,其中“三传”是指 、 和 ,“一反”是指 ;9.完全混合反应器全混流反应器内物料的温度和浓度 ,并且 大于/小于/等于反应器出口物料的温度和浓度;10.在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中,属于本征动力学范畴的三步为 、和 ;二、选择题1.对于瞬时收率和总收率,下列正确的说法有 多项选择; 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. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;D. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系; 2.某反应速率常数的单位为m 3/,该反应为 级反应;A. 零级B. 一级C. 二级D. 不能确定. 3..对于平行反应SA RA 222111n ,E ,k n E ,k −−−→−−−−→−,,活化能E 1>E 2,反应级数n 1<n 2,如果目的产物是R 的话,我们应该在 条件下操作;A. 高温、反应物A 高浓度;B. 高温、反应物A 低浓度;C. 低温、反应物A 高浓度;D. 低温、反应物A 低浓度 4.关于E 函数和F 函数,下面正确的是 ;多项选择A. ⎰∞=0dt )t (E )t (FB. ⎰=t0dt )t (E )t (F ; C. dt /)t (dF )t (E = D. 1dt )t (E )(F 0==∞⎰∞5.t /t e t1)t (E -=是A. 平推流的E 函数B. 全混流的E 函数;C. 平推流串联全混流的E 函数D. 全混流串联平推流的E 函数 6.关于E 函数和F 函数,下面不正确的是 ;A. ⎰∞=0dt )t (E )t (F ;B. ⎰=t0dt )t (E )t (F ; C. dt /)t (dF )t (E =; D. 1dt )t (E )(F 0==∞⎰∞7.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. 在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8.对于瞬时收率和总收率,下列正确的判断有多项选择;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. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;D. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;9.关于基元反应的认识,正确的是 ;A. 分子数可以是任意的整数;B. 基元反应的计量系数与对应物种的反应级数之间存在一一对应关系;C. 基元反应R2→意义是一样的;A2A→和RD. 基元反应的总反应级数可能是小数;10.对于瞬时收率和总收率,下列正确的判断是A. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;B. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;C. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;D. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;11.轴向分散系数与扩散系数,下面论述正确的是A. 两者实质上是相同的,都符合Fick定律;B. 两者实质上是不同的,轴向分散系数的定义实际上是借用了Fick定律的形式;C. 轴向分散系数是与流动有关系的;D. 扩散系数是物质本身的一种属性12.对于一个气固相催化反应,减小外扩散和内扩散影响的措施正确的是A. 提高反应器内气体的流速,减小催化剂颗粒的直径;B. 降低反应器内气体的流速,减小催化剂颗粒的直径;C. 降低反应器内气体的流速,增大催化剂颗粒的直径;D. 增加催化剂颗粒的直径,提高反应器内气体的流速13.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. 化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关,而且还与反应器内流体的流动方式有关;C. 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;D. 反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布14.关于非理想流动与停留时间分布,论述正确的是A. 一种流动必然对应着一种停留时间分布;B. 一种停留时间分布必然对应着一种流动;C. 一种停留时间分布可能对应着多种流动;D. 流动与停留时间分布存在一一对应关系15.对于一个串联反应,目的产物是中间产物,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吸附等温的四个假定:均匀表面、单层吸附、吸附机理相同和无相互作用这几点应该说是非常苛刻的,实际情况很难满足上述要求;然而,对于多数的化学反应,应用这几点假定进行有关的推导,结果一般是可以接受的,其主要原因在于A. 实际反应过程中催化剂表面吸附物种的覆盖度很低;B. 实际的催化剂表面一般很平整;C. 实际的催化剂表面上活性位间的距离较远;D. 实际的催化剂表面上活性位的数量有限三、计算题1、在一反应器入口输入理想脉冲示踪物后,不同时间检测出口示踪物的浓度C,结果如下所示:现有某液相反应物A 在该反应器中进行分解反应,速率方程为:A A r kC -= , k = min -1,若用多级混合流模型预测时,该反应器的出口转化率为多少2、液体反应物AC A0=1mol/L 通过两个串联的全混流反应器发生某不可逆反应,第一个反应器出口的浓度为 mol/L,两个反应器的体积比V 2/V 1=2,反应级数为2:A A r kC -=2mol/求第二个反应器出口的浓度;3、某一级液相反应A R →在一只全混流反应器中进行,转化率为90%,如果再串连一只同样的全混流反应器,使转化率仍维持在90%,试问处理量增加多少4、某速率常数为的一级不可逆反应在一非理想反应器内进行反应,示踪结果表明,t 和2θσ分别为17min 和;求用多级混合流模型预测的转化率;5、纯组分A 发生下述平行反应,A 的起始浓度为2mol/L, 反应在恒温的条件下进行,试确定在全混流反应器中目的产物S 所能达到的最大浓度;6、反应物A 反应首先生成R k 1=5 hr -1,R 进一步反应生成S k 2=3 hr -1和T k 3=1 hr -1;如果浓度为 mol/L 的纯A 在一个全混流反应器内进行反应,求R 浓度达到最大值的空时及R 的最大浓度;7、某速率常数为 min -1的一级不可逆反应在一非理想反应器内进行反应,示踪结果表明,t 和2θσ分别为15min 和;求用多级混合流模型预测的转化率;8、纯组分A 发生下述平行反应,A 的起始浓度为2mol/L,反应在恒温的条件下进行,试确定在平推流反应器中目的产物S 所能达到的最大浓度;四、推导题1.假设含反应物A 的新鲜原料进入体积为V 的全混流反应器进行反应,其组成为C A0,空时为τ,出口转化率为X A ,出口处的反应速率为-r A ,请推导全混流反应器的设计方程AA AX C r τ=-; 答案一、填空题1. 串联的全混区的个数N 、 Pe =zuLE 2. 积分法 、 微分法 ;3. 可能、不可能4. 脉冲法 、 阶跃法 ;5.6. m 3/ 7. 不能确定8. 质量传递 、 动量传递 和 热量传递 、反应动力学 9. 均一 、 等于10. 反应物吸附 、 表面反应、 反应产物的脱附二、选择题1. BC2. C3.. B4. BCD5. B6. A7. C8. BC9. B 10. AC 11. BCD 12. A 13. BD 14. AC 15. B 16. A三、计算题1、在一反应器入口输入理想脉冲示踪物后,不同时间检测出口示踪物的浓度C,结果如下所示:现有某液相反应物A 在该反应器中进行分解反应,速率方程为:A A r kC -= , k = min -1,若用多级混合流模型预测时,该反应器的出口转化率为多少 解:根据脉冲示踪数据可得:()()(()()i i i i i i i it C t t t C t t C t t C t ∆==∆∑∑∑∑等时间间隔)=15min=222t tθσσ==故:2114.900.204N θσ=== 则:01110.959(1)AA NA C x C kt N=-=-=+ 2、液体反应物AC A0=1mol/L 通过两个串联的全混流反应器发生某不可逆反应,第一个反应器出口的浓度为 mol/L,两个反应器的体积比V 2/V 1=2,反应级数为2:A A r kC -=2mol/求第二个反应器出口的浓度; 解:全混流反应器的设计方程:0A AAC C r τ-=- 得:010111221110.50.5A A A A A A C C C C V v r kC k τ---====- 所以:12k τ=同理:2121222022A A A A A A V C C C C v r kC τ--===- 由:22112V V ττ== 得:2124k k ττ==故:12224A A A C C C -= 解得: C A2=L3、某一级液相反应A R →在一只全混流反应器中进行,转化率为90%,如果再串连一只同样的全混流反应器,使转化率仍维持在90%,试问处理量增加多少 解: 当反应在一个全混流反应器内进行时,根据全混流反应器的设计方程,有1111τ+=-k x A ……………….1 当两个等体积全混流反应器串联时,转化率不变,则有2)21(11τ+=-k x A (2)根据式1,得1τk =9;根据式2,得=τk 处理量之比等于空时的反比,即0100101, 2.08v v v v ττ==;也就是说,处理量为原来的倍,增加了倍;4、某速率常数为的一级不可逆反应在一非理想反应器内进行反应,示踪结果表明,t 和2θσ分别为17min 和;求用多级混合流模型预测的转化率;解:根据多级混合流模型无因次方差与N 之间的关系,有2/1N θσ==4根据一级不可逆反应多级混合流模型转化率的表达式,有5、纯组分A 发生下述平行反应,A 的起始浓度为2mol/L, 反应在恒温的条件下进行,试确定在全混流反应器中目的产物S 所能达到的最大浓度; 解:S 的瞬时收率: 对于全混流反应器: 0SS S A AC C C ϕΦ==-故:200()()()1A SA A S A A AC C C C C C C ϕ=-=-+ 令 0SA dC dC =,得:20320A A A C C C +-=解得:C A =1mol/L故:22,max 01()()(21)()0.25111A S A A A C C C C C =-=-=++mol/L 6.反应物A 反应首先生成R k 1=5 hr -1,R 进一步反应生成S k 2=3 hr -1和T k 3=1 hr -1;如果浓度为 mol/L 的纯A 在一个全混流反应器内进行反应,求R 浓度达到最大值的空时及R 的最大浓度;解:根据一级不可逆串联反应在全混流反应器中进行反应时中间物种最大浓度及达到最大浓度空时的公式,有=+=τ)(1321k k k opt hr说明:上述两公式也可通过对反应物A 和产物R 两次应用全混流反应器设计方程,求得产物R 的浓度表达式,然后R 的浓度对空时求导,并令导数为零,推导求出; 7.某速率常数为 min -1的一级不可逆反应在一非理想反应器内进行反应,示踪结果表明,t 和2θσ分别为15min 和;求用多级混合流模型预测的转化率;解:根据多级多级混合流模型知: 则:8.纯组分A 发生下述平行反应,A 的起始浓度为2mol/L,反应在恒温的条件下进行,试确定在平推流反应器中目的产物S 所能达到的最大浓度;解:22(1)S A S A A dC C dC C ϕ==-+对于平推流反应器:当S ϕ~C A 曲线下的面积最大,即A 完全转化C A =0时C S 最大,即:=四、推导题1.假设含反应物A 的新鲜原料进入体积为V 的全混流反应器进行反应,其组成为C A0,空时为τ,出口转化率为X A ,出口处的反应速率为-r A ,请推导全混流反应器的设计方程0A A AX C r τ=-; 解:针对反应器列出物料平衡方程:入方=出方+反应消失的量+累积量全混流反应器为连续稳定流动式反应器,累积量为0,反应器中的浓度及反应速率均与出口处相同,其中:入方为:F A0出方为:F A =F A01-X A ,反应消失的量为:-r A V则得:00(1)()A A A A F F X r V =-+-即:0A A A F X r V =- 或者:00A A A A X V C F r τ==-。
化学反应工程习题集
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化学反应工程习题集一、 填空题(1) 停留时间分布函数的定义 ;停留时间分布密度函数的定义 。
(2) 气体分子在固体催化剂微孔中扩散的主要形式有 ,当 ,AB Ae D D ≈,当 时,kA Ae D D ≈。
(3) 平推流反应器的特点为 。
(4) 等温下进行一级不可逆反应,为达到x A 的转化率,采用单个CSTR 的体积与PFR 的体积之比为 ,进行二级不可逆反应,两者体积之比为 。
(5) 可逆放热反应在不同转化率下的最佳温度不同,一般而言,转化率越高,最佳温度越 。
(6) 连续流动反应器中的返混是指 ,对平行反应系统,n 主〉n 副 时,返混是使 ,n 主〈n 副 时,返混是使 。
(7) 连续过程反应速度)/(g s mol dWdN A ⋅-、)/(3cm s mol dV dN R A ⋅-、)/(2cm s mol dsdN A ⋅-(内表面)之间的关系为 。
(8) 当分子扩散的平均自由程大于催化剂微孔直径时,分子在微孔中的扩散为 ,其扩散系数与压力的关系为 ,与温度的关系为 。
(9) 反应物A 的水溶液在等温CSTR 中进行二级反应,出口转化率为0.4,现改在等体积PFR 中进行,则出口转化率为 。
(10)等温下进行一级不可逆反应,为达到x A 的转化率,采用单个CSTR 的体积与PFR 的体积之比为 ,进行二级不可逆反应,两者体积之比为 。
σ=0.98,反应器可视(11)从反应器停留时间分布测定中求得无因次方差,2θσ=0.02,则该反应器可视为。
又若求得无因次方差,2θ为。
(12)对一级不可逆反应,采用多级全混流反应器串联时,要保证总的反应体积最小,必需的条件是。
(13)等温等容间歇反应器中进行下面的两个平行反应均为一级不可逆反应,其中A2为目的产物,主反应的活化能大于副反应的活能,则:A1→ A2,A1→A3温度升高,反应的选择率,目的产物的收率相应。
(14)二、可逆反应2A B+C 于等温PFR中进行,原料流量V=10m3/h,反应物A初始浓度c A0=5 kmol/m3, B和C初始浓度均为零,已知反应的动力学方程可表示为:r B=k1c A2—k2c A c B k1=7.5 m3/(kmol·h),k2=0.5 m3/(kmol·h) 若B的最终浓度是其平衡浓度的98%,问: 需要多大的反应器体积?若在CSTR中进行同样的反应,则反应器体积又为多少?三、有一不可逆一级串联反应 A k1 P k2 S,k1=0.15min-1,k2=0.05 min-1,进料流量为0.5m3/min,c A0≠0,c P 0= c S 0=0。
化学反应工程-测试题
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《化学反应工程》课程测试试卷一、填空题(每空2分,共50分)1.非等分子反应N2+3H2→2NH3的膨胀因子δN2 = 。
2.工业催化剂所必备的主要性能有、和。
3.对于平行反应,当主反应的活化能大于副反应的活化能时,温度有利于提高目的产物的收率。
4.化学吸附的吸附热要物理吸附的吸附热。
5.非均相反应进行的多个步骤中可能存在最难进行的一步,通常把阻力最大、速率最慢的一步叫做。
6.反应器内液体在搅拌器的作用下有、和三种流动形态,为防止液体在釜内出现“打漩”现象,可在釜内壁安装。
7.催化剂颗粒内气体扩散类型有、和。
8.操作温度越高物理吸附,化学吸附。
9.反应器大修时,在卸出催化剂前需进行处理。
10.多个连续釜式反应器串联的目的是。
11.气固相催化反应本征动力学指消除对反应速率的影响得到的动力学。
12.在确定反应器形式时,如反应级数越高,要求的转化率越高,则优先选用。
13.间歇反应器的生产周期包括和两部分时间,为缩短生产周期,应保证设备之间的平衡以最大限度减小时间。
14. 是催化剂中真正起到催化作用的部分。
15.传递工程和反应动力学是构成化学反应工程最基本的两个支柱,简称。
二、简答题(共32分)1.什么是绝热温升?(3分)2.什么是反应器的热稳定性?热稳定的条件是什么?(5分)3.什么是流化床反应器?列出常见异常现象及处理方法。
(8分)14.内扩散对常见复杂反应的选择性有何影响?如何消除?(8分)5.如何根据反应速率的变化趋势来选择反应器?(8分)三、计算题(共18分)1.进入SO2氧化器的气体组成(摩尔分数)为:SO2 3.07%;O2 8.44%;SO3 4.6%;N2 83.89%。
经过下列反应:2SO2+O2→2SO3,离开反应器的气体中SO2含量为1.5%,试计算SO2的转化率。
(8分)2.在555K,0.3MPa下,在连续操作管式反应器中进行A→P反应,已知进料中A的摩尔分数为30%,其余为惰性物料,加料中A的流量为6.3mol/s,动力学方程为-r A=0.27c A mol/(m3·s),为了达到95%的转化率,求所需空速和反应器有效体积分别为多少?(10分)234。
化学反应工程试卷及答案
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第 1 页共 5 页.化学反应工程试卷及答案一、填空题(共25分,每空1分)1.化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系,即 ,而且着重研究传递过程对 的影响,研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。
2.反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。
3.对于反应D C B A 432+=+,反应物A 的消耗速率表达式为 ;反应产物C 的生成速率表达式为: 。
4.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。
5.间歇釜反应器中进行如下反应:P A → (1) 11n AA C k r = 1E S A → (2) 22nA A C k r = 2E在Ao C 和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中S p C C /增大,表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中S p C C /增大,表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。
6.单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达,其表数学表达式为 。
7.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。
8.对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。
9.复合反应包括三个基本反应类型,即并列反应、平行反应和_____________。
10.在停留时间相同的物料之间的均匀化过程,称之为 。
而停留时间不同的物料之间的均匀化过程,称之为 。
11.对于反应级数0<n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应 器为宜;对于反应级数0>n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应器为宜。
12.固定床催化反应器主要缺点是 , 。
13.有效因子物理意义=η 。
第 2 页共 5 页14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板,搁板上放置 ,层与层之间设置气体的 装置。
二、选择题(共20分,每小题2分)1.对于可逆放热反应,为提高反应速率应( )。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
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《化学反应工程》期末考试试题及答案《化学反应工程》期末考试试题及答案一、选择题1、在化学反应工程中,反应时间的优化通常取决于哪些因素? A. 反应物的浓度 B. 反应温度 C. 催化剂的活性 D. 上述所有因素答案:D2、下列哪一项不是化学反应工程的研究内容? A. 反应过程的热量平衡 B. 反应动力学 C. 化工工艺流程设计 D. 反应器设计答案:C 3、关于反应速率,以下哪种说法是正确的? A. 反应速率通常与反应物的浓度成正比 B. 反应速率通常与反应温度成正比 C. 反应速率与反应物的浓度和反应温度都有关 D. 反应速率与反应物的浓度和反应温度都无关答案:C4、在化学反应工程中,我们如何定义催化剂的活性? A. 催化剂的表面积与反应物分子数的比值 B. 催化剂的重量与反应物分子数的比值 C. 催化剂的活性是催化剂的一种内在属性,无法定义 D. 催化剂的活性是催化剂在一定温度下,对特定反应的催化效率答案:D 5、关于催化剂在化学反应工程中的作用,以下哪种说法是错误的? A. 提高反应速率 B. 提高产物的选择性 C. 可以降低反应的活化能 D.可以使反应在更低的温度下进行答案:B二、填空题1、化学反应工程的基本理论包括________、和。
答案:化学动力学;传递过程;热力学2、化学反应工程的研究对象是________,研究内容是________。
答案:化学反应过程;反应过程的优化与控制、反应器和设备的放大设计与优化、新型高效分离技术的开发与应用等3、对于一个放热反应,降低反应温度可能会________,增加反应时间可能会________。
答案:增加反应速率;提高产物的选择性4、催化剂的活性与________、________、________和________有关。
答案:催化剂的表面积;催化剂的晶格结构;催化剂的酸碱性;反应物的性质5、在一个化学反应过程中,当反应物的浓度为定值时,增加________可能会增加反应速率。
化学反应工程试题库,DOC
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欢迎阅读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3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.80 ℃时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。
反应工程题(前三章) (1)
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化学反应工程前三章复习题1、填空(20’)1、气相反应C6H6+3H2→C6H12的膨胀因子δC6H6等于。
2、某复合反应目的产物的选择性为60%,反应物的转化率为90%,则目的产物的产物的收率为。
3、对于自催化反应,最合适的反应器为。
4、在连续流动反应器中,空时为。
5、在等温间歇釜式反应器中进行的某平行反应{A→B,k1=1min-1;A→D,k2=2min-1}反应进行到某一时刻时,产物D的浓度为6mol/L,则B的浓度为。
6、根据反应体系相态数的不同,化学反应可分为反应和反应。
7、在等温间歇釜式反应器中进行某一级不可逆反应S→P,反应器体积为10m3,反应时间为20min时,反应物转化率为70%,若反应器体积为30m3,反应物转化率达到70%所需反应时间为。
8、多级全混釜串联模型当釜数N= 为全混流,当N= 为平推流。
2、判断对错(10’)()1、可逆吸热反应,r A随X A增加而增加。
()2、全混流反应器中的组分浓度等于出口流中的组分浓度。
()3、某反应A→B,反应速率r A=kC A n(n>0),当出口转化率相同时,此反应在PFR中进行比在CSTR中进行所需的反应体积小。
()4、正常动力学,出口转化率相同,同一单一反应在不同反应器中进行时,所需反应体积大小顺序为单个全混流>多釜串联>单个活塞流。
()5、对于反应前后总摩尔数不变的气相反应可视为恒容反应。
()6、管式反应器长度远大于直径,内部没有搅拌装置,属连续操作。
()7、化学反应器的操作方式分为间歇操作、连续操作和半连续操作。
()8、单一反应的转化率和收率在数值上相等。
()9、全程转化率是以反应器入口物料为基准所计算的转化率。
()10、化学反应工程中的“三传一反”三传是指质量传递、热量传递和能量传递。
3、计算题(70’)1、某气相1级反应A→2R+S在等温、等压的实验室反应器内进行,原料含A75%(摩尔分数),惰性气体25%,经8min后其体积增加了1倍,求此时的转化率及该反应在此温度下的速率常数。
没有答案的化学反应工程考研复习题(超全面)
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没有答案的化学反应⼯程考研复习题(超全⾯)反应⼯程复习题⼀. 填空题1.化学反应速率可以表为()AA dC r dt-=-前提是▁▁▁▁。
2.化学反应过程按操作⽅法分为_______、_______、_______操作。
3. aA + bBpP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。
4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 。
5在构成反应机理的诸个基元反应中,如果有⼀个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多,该步骤的反应速率即代表整个反应的速率,这⼀步称为_______,其他基元反应可视为处于_______。
6如果平⾏反应AP(主)S(副)均为⼀级不可逆反应,若主E >副E ,提⾼选择性应_______。
7⼀级连串反应AS P在平推流反应器中,为提⾼⽬的产物P 的收率,应______12/k k ,对于上述连串反应,反应物A 的浓度越⾼,则反应的选择性越______。
8⽓体在固体表⾯上的吸附中物理吸附是靠_______结合的,⽽化学吸附是靠_______结合的。
物理吸附的吸附热要_______化学吸附热,物理吸附是_______分⼦层吸附,⽽化学吸附是_______分⼦层吸附9⽓体在固体表⾯上发⽣吸附时,描述在⼀定温度下⽓体饱和吸附量与吸附压⼒(或吸附物质在⽓相中浓度)的关系式称为_______。
10.在轴扩散模型中,彼克莱准数=e P _______,Pe 很⼤时,即扩散系数相对⾮常⼩,反应器中物料的流动形态接近______。
11.在轴扩散模型中,彼克莱准数愈⼤轴向返混程度就_______。
12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_______。
13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_______。
化学反应工程复习资料
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化学反应⼯程复习资料化学反应⼯程复习资料⼀.填空1.理想反应器是指 _______、______ _。
2.全混流反应器的返混_______。
平推流反应器的返混为_______。
3.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理⽰踪法来测定的,根据⽰踪剂的输⼊⽅式不同分为_______、_______、_______。
4.平推流管式反应器t t =时,E (t )=____。
;平推流管式反应器t t ≠时,E (t )=_____。
;平推流管式反应器t t ≥时,F (t )=___ 。
;平推流管式反应器t <t 时,F (t )=____。
5.平推流管式反应器其E (θ)曲线的⽅差=2θσ_______。
;平推流管式反应器其E (t )曲线的⽅差=2t σ_______。
6.全混流反应器t=0时E (t )=_______。
;全混流反应器其E (θ)曲线的⽅差=2θσ_______。
;全混流反应器其E (t )曲线的⽅差=2t σ_______。
7.催化剂“三性”是指、和。
8.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___ ____。
9. 化学反应过程按操作⽅法分为____ ___、___ ____、_____ __操作。
10. 化学反应⼯程中的“三传⼀反”中的三传是指____ ___、___ ____、_______。
11. 化学反应的总级数为n ,如⽤浓度表⽰的速率常数为C K ,⽤逸度表⽰的速率常数f K ,则C K =_______f K 。
12.在构成反应机理的诸个基元反应中,如果有⼀个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多,他的反应速率即代表整个反应的速率,其他基元反应可视为处于____ ___。
13. 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0 0.2 0.40.6 0.8 1.0 0.2 0.40.60.81.0A RS K 1K 2P 在平推流反应器中,则⽬的产物P 的最⼤浓度=max ,P C _______、=opt t ______。
五邑大学反应工程填空题
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《反应工程》填空题第一章1.化学反应工程的内容可概括为两个方面,分别是反应动力学和反应器设计与分析。
2.反映工程一般是按反应物系的相态来分类,将化学反应分为均相反应与多相反应两大类。
3.传递现象包括动量、热量和质量传递,再加上化学反应,这就是通常所说的三传一反。
4.全程转化率必大壬单程转化率,因为物料的循环提高了反应物的转化率。
5.一般说来,对于一定的反应物系(如果需要使用催化剂或溶剂,也保持一定),化学反应速率只取决于反应物系的温度、浓度和压力。
6.工业反应器是化学反应工程的主要研究对象,其按结构原理的特点可分为塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、滴流床反应器以及—管式反应器和釜式反应器。
7.工业反应器的三种操作方式:间歇操作、连续操作、半间歇(半连续)操作。
8.反应体积的确定是反应器设计的核心内容,而反应体积的确定则需要找出反应器设计的三类基本方程,分别为物料衡算式、——能量衡算式、动量衡算式。
9.数学模型法是建立在广泛的实验基础上的一种反应器放大方法,其一般步骤分别为实验室规模试验、小型试验、大型试验以及—中间试验和计算机试验。
10.反应器放大设计时的两大要务是提高预测的精准性,同时确保能耗低、原料利用率高,且反应器放大设计需要三方面的知识储备:反应动力学、流体流动和相间接触的流体力学、反应器设计的原理和方法。
第二章1、速率方程之所以重要,是因为它是进行反应器分析和(设计)的重要依据之一。
2、反应速率的定义是(单位时间内单位体积反应物系中某一反应组分的反应量)3、反应速率的定义为单位时间内单位体积反应物系中某一反应组分的反应量,当恒容时,用浓度表示的形式为(r =-E)A dt4、已知一级反应的速率常数的单位为"1,二级反应的速率常数的单位为mol-i dm3s-1,那对于n级反应,速率常数的单位为(mol i-n dm3〃-3s-1,或者5、 对于反应A + 2B r 2R ,各物质反应速率之间的关系为(-r A ) : (-r B ):(七) 二(1:2:2 )。
化学反应工程试卷及答案
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.化学反应工程试卷及答案一、填空题(共25分,每空1分)1.化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系,即 ,而且着重研究传递过程对 的影响,研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。
2.反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。
3.对于反应D C B A 432+=+,反应物A 的消耗速率表达式为 ;反应产物C 的生成速率表达式为: 。
4.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。
5.间歇釜反应器中进行如下反应:P A → (1) 11n AA C k r = 1E S A → (2) 22nA A C k r = 2E在Ao C 和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中S p C C /增大,表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中S p C C /增大,表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。
6.单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达,其表数学表达式为 。
7.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。
8.对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、和孔体积分布。
9.复合反应包括三个基本反应类型,即并列反应、平行反应和_____________。
10.在停留时间相同的物料之间的均匀化过程,称之为 。
而停留时间不同的物料之间的均匀化过程,称之为 。
11.对于反应级数0<n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应 器为宜;对于反应级数0>n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应器为宜。
12.固定床催化反应器主要缺点是 , 。
13.有效因子物理意义 =η 。
14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板,搁板上放置 ,层与层之间设置气体的 装置。
二、选择题(共20分,每小题2分)1.对于可逆放热反应,为提高反应速率应( )。
A .提高压力B .降低压力C .提高温度D .降低温度 2.对于反应sS rR bB aA +→+,则)___(A r r r -=( )。
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《化学反应工程》试题一、填空题1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反.1. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。
2. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。
3. 总反应级数不可能大于 3 。
4. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ,速率常数k 的因次为m 3/kmol ·h 。
5. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ,速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。
6. 反应速率2/1AA kC r =-的单位为mol/L ·s ,速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。
7. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000lg +-=Tk ,其活化能为 83.14kJ/mol 。
8. 某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍,则600K 时的反应速率常数k 时是400K 时的 105 倍。
9. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍,则该反应的活化能为(设浓度不变) 186.3kJ/mol 。
10. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。
11. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。
12. 反应N 2+3H 2==2NH 3中(2N r -)= 1/3 (2H r -)= 1/2 3NH r 13. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为C A0,转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时,反应物A 的出口浓度为 C A0(1-x A )n ,转化率为 1-(1-x A )n 。
14. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为C A0,转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时,反应物A 的出口浓度为A A x n x )1(11-+-,转化率为A A x n nx )1(1-+。
15. 反应活化能E 越 大 ,反应速率对温度越敏感。
16. 对于特定的活化能,温度越低温度对反应速率的影响越 大 。
17. 某平行反应主副产物分别为P 和S ,选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/(n S -n S0) 。
18. 某反应目的产物和着眼组分分别为P 和A 其收率ΦP 的定义为 (n P -n P0)/ (n A0-n A ) 。
19. 均相自催化反应其反应速率的主要特征是随时间非单调变化,存在最大的反应速率 。
20. 根据反应机理推导反应动力学常采用的方法有 速率控制步骤 、 拟平衡态 。
21. 对于连续操作系统,定常态操作是指 温度及各组分浓度不随时间变化 。
22. 返混的定义: 不同停留时间流体微团间的混合 。
23. 平推流反应器的返混为 0 ;全混流反应器的返混为 ∞ 。
24. 空时的定义为 反应器体积与进口体积流量之比 。
25. 针对着眼组分A 的全混流反应器的设计方程为AA A r x F V -=0。
26. 不考虑辅助时间,对反应级数大于0的反应,分批式完全混合反应器优于全混流反应器。
27. 反应级数>0时,多个全混流反应器串联的反应效果 优于全混流反应器。
28. 反应级数<0时,多个全混流反应器串联的反应效果 差于 全混流反应器。
29. 反应级数>0时,平推流反应器的反应效果 优于 全混流反应器。
30. 反应级数<0时,平推流反应器的反应效果差于 全混流反应器。
31. 对反应速率与浓度成正效应的反应分别采用全混流、平推流、多级串联全混流反应器其反应器体积的大小关系为 全混流>多级串联全混流>平推流 ;32. 通常自催化反应较合理的反应器组合方式为 全混流 + 平推流 。
33. 相同转化率下,可逆放热反应的平衡温度 高于 最优温度。
34. 主反应级数大于副反应级数的平行反应,优先选择 平推流 反应器。
35. 主反应级数小于副反应级数的平行反应,优先选择 全混流 反应器。
36. 要提高串联反应中间产物P 收率,优先选择 平推流 反应器。
37. 主反应级活化能小于副反应活化能的平行反应,宜采用 低 温操作。
38. 主反应级活化能大于副反应活化能的平行反应,宜采用 高 温操作。
39. 停留时间分布密度函数的归一化性质的数学表达式⎰∞=00.1)(dt t E 。
40. 定常态连续流动系统,F (0)= 0 ;F (∞)= 1 。
41. 定常态连续流动系统,F (t)与E (t)的关系⎰=tdt t E t F 0)()(。
42. 平均停留时间t 是E (t)曲线的 分布中心 ;与E (t)的关系为⎰∞=0)(dt t tE t 。
43. 方差2t σ表示停留时间分布的 分散程度 ;其数学表达式为⎰∞-=022)()(dt t E t t t σ。
44. 采用无因次化停留时间后,E (θ)与E (t) 的关系为)()(t E t E =θ。
45. 采用无因次化停留时间后,F (θ)与F (t) 的关系为 F (θ)=F (t) 。
46. 无因次方差2θσ与方差2t σ的关系为222/t t σσθ=。
47. 平推流反应器的2θσ= 0 ;而全混流反应器的2θσ= 1 。
48. 两种理想流动方式为 平推流 和 全混流 。
49. 非理想流动2θσ的数值范围是 0~1 。
50. 循环操作平推流反应器循环比越 大 返混越大。
51. 循环操作平推流反应器当循环比β= 0 时为平推流;当β= ∞ 时为全混流。
52. 停留时间分布实验测定中,常用的示踪方法为 脉冲示踪 和 阶跃示踪 。
53. 脉冲示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到 E (t) 曲线。
54. 阶跃示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到 F (t) 曲线。
55. 采用脉冲示踪法测得的浓度C A (t)与E (t)的关系式为 E (t)= C A (t)/C 0 。
56. 采用阶跃示踪法测得的浓度C A (t)与F (t)的关系式为 F (t)= C A (t)/C A0 。
57. N 个等体积全混釜串联的停留时间分布的无因次方差2θσ= 1/N 。
58. 多级全混釜串联模型当釜数N= 1 为全混流,当N= ∞ 为平推流。
59. 全混流的E (t)=t t t e-1;F (t)=tt e --1。
60. 平推流的E (t)=0 当t t ≠、=∞当t t = ;F (t)= 0 当t t <、=1当t t ≤。
61.轴向分散模型中,Pe准数越小返混越大。
62.轴向分散模型中Peclet准数的物理意义是代表了流动过程轴向返混程度的大小。
63.对于管式反应器,流速越大越接近平推流;管子越长越接近平推流。
64.为使管式反应器接近平推流可采取的方法有提高流速和增大长径比。
65.对于平推流反应器,宏观流体与微观流体具有相同的反应结果。
66.工业催化剂所必备的三个主要条件:选择性高、活性好和寿命长。
67.化学吸附的吸附选择性要高于物理吸附的吸附选择性。
68.化学吸附的吸附热要大于物理吸附的吸附热。
69.化学吸附常为单分子层吸附,而物理吸附常为多分子层吸附。
70.操作温度越高物理吸附越弱,化学吸附越强;71.在气固相催化反应中动力学控制包括表面吸附、表面反应和表面脱附。
72.气固相催化反应本征动力学指消除内外扩散对反应速率的影响测得的动力学。
73.气固相催化反应的本征动力学与宏观动力学的主要区别是前者无内外扩散的影响。
74.在气固相催化反应中测定本征动力学可以通过提高气体流速消除外扩散、通过减小催化剂颗粒粒度消除内扩散。
75.固体颗粒中气体扩散方式主要有分子扩散和努森扩散。
76.固体颗粒中当孔径较大时以分子扩散为主,而当孔径较小时以努森扩散为主。
77.气固相催化串联反应,内扩散的存在会使中间产物的选择性下降。
78.气固相催化平行反应,内扩散的存在会使高级数反应产物的选择性下降。
79.Thiele模数的物理意义反映了表面反应速率与内扩散速率之比。
80.催化剂的有效系数为催化剂粒子实际反应速率/催化剂内部浓度和温度与外表面上的相等时的反应速率。
81.催化剂粒径越大,其Thiele模数越大,有效系数越小;82.气固相非催化反应缩核模型中气相反应物A的反应历程主要有三步,分别是气膜扩散、灰层扩散和表面反应。
83.自热式反应是指利用反应自身放出的热量预热反应进料。
84.固定床反应器的主要难点是反应器的传热和控温问题。
85. 多段绝热固定床的主要控温手段有 段间换热 、原料气冷激 和 惰性物料冷激 。
86. 固定床控制温度的主要目的是 使操作温度尽可能接近最优温度线 。
87. 固体颗粒常用的密度有堆密度、颗粒密度和真密度,三者的关系是 真密度>颗粒密度>堆密度。
88. 对于体积为V P 外表面积为a P 的颗粒其体积当量直径为3/6πP V 、面积当量直径为 π/P a 、比表面当量直径为P P V a /6。
89. 固定床最优分段的两个必要条件是 前一段出口反应速率与下一段进口相等 和 每一段的操作温度线跨越最优温度线。
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)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_______。
(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 A C 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 。
()()(βα+RT )6. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用逸度表示的速率常数f K ,则C K =_______f K 。