(完整word版)(B )化学反应工程期末试卷及其答案
(B )化学反应工程期末试卷及其答案
化学化工学院《化学反应工程》课程考试试题(B 卷) 2013-2014学年 第一学期 班级时量120分钟 总分100分 考试形式:闭卷一、填空题(每空1.5分,共21分)1、化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
2、化学反应的总级数为n ,如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 。
3、活化能的大小直接反映了反应速率对 的敏感程度。
4、对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→0时为_______反应器,而当β→∞时则相当于_______反应器。
5、全混流反应器其E(θ)曲线的方差2θσ=_______。
6、平推流管式反应器t <t 时,F(t)=_______。
7、非理想流动不一定是由返混造成的,返混造成了停留时间分布和 。
8、对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径远大于分子平均自由程(1.0/0<λd ),分子之间很少发生碰撞,碰撞主要发生在气体分子与器壁之间。
分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素,这种扩散称为_______。
9、描述固定床反应器的数学模型,考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。
10、CSTR 要进行稳定操作,就必须同时满足 平衡和 平衡,放热速率与移热速率必须相等。
二、选择题(每小题2分,共26分,每题只一个选择项是正确答案)1、“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。
A. 能量传递B. 质量传递C. 热量传递D. 动量传递2、下列属于均相反应的是_______。
A. 乙酸乙酯水解B. CuO 的还原C. 加氢脱硫D. 电石水解3、对于反应sS pP bB aA +→+,则=P r _______)(B r -。
A. p b B. b pC. ||b pD. p b ||4、气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体,A 与B 以2∶1摩尔比进料,则膨胀因子A δ=_______。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
一、单项选择题: (每题 分,共 分).反应器中等温进行着✌→ ☎✆和✌→ ☎✆两个反应,当降低✌的浓度后,发现反应生成 的量显著降低,而 的生成量略降低,表明☎✌ ✆✌.反应☎✆对✌的反应级数大于反应☎✆ .反应☎✆ 对✌的反应级数小于反应☎✆.反应☎✆的活化能小于反应☎✆ .反应☎✆的反应速率常数大于反应☎✆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☎ ✆ ✌. . ..对一平行—连串反应RA QP A −→−−→−−→−)3()2()1(, 为目的产物,若活化能次序为:☜ ☜ ☜ ,为了目的产物的收率最大,则最佳操作温度序列为( )。
✌.先高后低 先低后高 .高温操作 .低温操作.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 ❒✌与第二釜的反应速率 ❒✌之间的关系为☎ ✌ ✆。
两釜反应温度相同。
✌. ❒✌ ❒✌ . ❒✌ ❒✌. ❒✌ ❒✌ 不能确定何者为大 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☠为( )。
✌. . . .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☎ ✆。
✌.物理吸附 .化学反应 .化学吸附 .质量传递.包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为☎ ✆✌.堆☎积✆密度 .颗粒密度 .真密度 .平均密度.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☎ ✆。
✌.平推流反应器 轴向流反应器 全混流反应器 多釜串联反应器.某液相反应,其反应式可写成✌→这种反应称为☎ ✆✌.均相催化反应 .自催化反应 .链锁反应 可逆反应.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☎ ✆✌.气、液均为平推流 .气、液均为全混流.气相平推流、液相全混流 .气相全混流、液相平推流σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+)此步为速率控制步骤 ( 222.间歇釜反应器中进行如下反应:P A → ☎✆ -❒✌= ✌♋S A → ☎✆ -❒✌ ✌♋在 ✌和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中 增大,表明活化能☜与☜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 增大,表明反应级数♋●、♋的相对大小为 ♋●♋ 。
《化学反应工程》期末考试试题及答案解读(可编辑修改word版)
r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 /m o l。
lnk 2E ( 1 1) ln 2 k 1 R T 1 E ( 1 T 2 1) ln 28.314 298 308 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 AσB 22σ2BσA σB σk SR σ σ为 为Rσ R σ3. 间歇釜反应器中进行如下反应:A P A S(1)-r A1=k 1C A a1(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 a l 、a 2 的相对大小为 a l >a 2 。
A .a l >a 2B .a l <a 2C .活化能 E l <E 2D .活化能E l >E 2 20.984. 从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差20.02,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差 ,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。
r k C 2 C 0.5 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P 比较1a 、A b 两B 处的η rk C 0.5C 2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Q 。
化学反应工程期末考试试题及答案(整理)
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 .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 . B. 0.25 C . D .03.对一平行—连串反应RA QP 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 auL D ,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N 为( )。
A . B. 5.6 C . D .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 。
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 .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( B )A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .03.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: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( B)。
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( A )。
两釜反应温度相同。
A .-r A1 〉 —r A2B .—r A1 = -r A2C .-r A1 〈 —r A2D 。
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( B )。
A . 4。
5B 。
5。
6C .3.5D .4。
06.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( C ).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( B )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( C )。
(完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案解读
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
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 .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( B )A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .03.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: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( B )。
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( A )。
两釜反应温度相同。
A .-r A1 > -r A2B .-r A1 = -r A2C .-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( B )。
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( C)。
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( B ) 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( C )。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
16、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_。
17、一级连串反应 在平推流反应器中,则目的产物P的最大浓度 _______、 ______。 、 )
18、着眼反应组分K的转化率的定义式为_ _。
(3)若E1>E2,则反应温度应采用高温。
一、选择题
1、气相反应 进料时无惰性气体, 与 以1∶2摩尔比进料,则膨胀因子 =__A_。
A. -2B. -1 C. 1 D. 2
2、一级连串反应 在间歇式反应器中,则目的产物P的最大浓度 ___A____。
A. B. C. D.
3、串联反应A → P(目的)→R + S,目的产物P与副产物S的选择性 =__C_。
28、测定气-液相反应速率的方法与均相反应时不同之点是实验时要排除气相和液相中的__扩散阻力_,使反应在动力学区域内进行。
29、在流化床中为了传热或控制气-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,它对颗粒和气体的上下流动起一定的阻滞作用,从而导致床内产生明显的_温度_梯度和_浓度_梯度。
23、全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、,
24、平推流反应器的返混为____0___。
25、一个可逆的均相化学反应,如果正、逆两向反应级数为未知时,采用_初始速率法_法来求反应级数。
26、分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_平均生产速率 最大_、_生产经费最低_为目标进行优化的。
27、轴向分散模型的数学期望值 _____,方差 __。
A. <0 B. =0 C. ≥0 D. >0
13、当反应级数n_D_时,微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。
《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《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 .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( B )A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .03.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: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( B )。
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( A )。
两釜反应温度相同。
A .-r A1 > -r A2B .-r A1 = -r A2C .-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 uLD ,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N 为( B )。
A . 4.5 B. 5.6 C .3.5 D .4.06.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( C)。
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( B )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( C )。
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2 A B k1 P A 2B k2 Q
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 m3 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:
H2COCHCH3 H2O H2COHCHOHCH3
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
为多少?
(6)轴向扩散模型参数 Pe 为多少?
t/min
0
10
20
3.某一级不可逆气固催化反应,在反应温度 150℃下,测得 kP=5s-1,有效扩散系数 DeA=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?
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
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 .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( B )A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .03.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: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( B )。
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( A )。
两釜反应温度相同。
A .-r A1 > -r A2B .-r A1 = -r A2C .-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 uLD ,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N 为( B )。
A . 4.5 B. 5.6 C .3.5 D .4.06.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( C)。
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( B )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( C )。
化学反应工程期末考试试题及答案(整理)
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 .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 .03.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: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 A2B .-r A1 = -r A2C .—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。
5B 。
5.6C .3.5D .4。
06.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 。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
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 .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( B )A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .03.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: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( B )。
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( A )。
两釜反应温度相同。
A .-r A1 > -r A2B .-r A1 = -r A2C .-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( B )。
A . 4.5 B. 5.6 C .3.5 D .4.06.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( C)。
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( B )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( C )。
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(B )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( B )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3.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 。
完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案
完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案XXX化学反应工程试题B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.在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,表明答案为D,即反应(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为答案为B,即0.25.3.对于一平行-连串反应A→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答案为B,即先低后高。
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-rA1与第二釜的反应速率-rA2之间的关系为答案为A,即-rA1>-rA2.两釜反应温度相同。
5.已知一闭式反应器的反应速率常数r,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N为答案为B,即5.6.6.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答案为C,即化学吸附。
7.包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为答案为B,即颗粒密度。
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答案为C,即全混流反应器。
9.某液相反应,其反应式可写成A+C→R+C,这种反应称为答案为B,即自催化反应。
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答案为B,即气、液均为全混流。
反应工程是化学工程的一个重要分支,研究化学反应的工程技术问题。
其中,反应器是反应工程中最为重要的设备之一。
根据反应物在反应器中混合程度的不同,反应器可分为气相平推流、液相全混流、气相全混流和液相平推流四种类型。
对于一不可逆反应,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 J/mol。
对于一气固催化反应A+B→R,若本征反应速率方程为kSAσ+Bσ→Rσ+σ(此步为速率控制步骤),则该反应可能的反应机理为A+σ⇌Aσ,B+2σ⇌2Bσ。
化学反应工程期末试卷试题(附答案)
1.化学反应工程是一门研究______________的科学。
2.化学反应速率式为βαB AC A C C K r =-,如用浓度表示的速率常数为C K ,用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。
3.平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,选择性S p 与_______无关,仅是_______的函数。
4.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。
5.对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。
6.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_______。
7.流体的混合程度常用_______、_______来描述。
8.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。
9.对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径在约_______时,分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。
10.绝热床反应器由于没有径向床壁传热,一般可以当作平推流处理,只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化,因此一般可用_______模型来计算。
11.对于可逆的放热反应,存在着使反应速率最大的最优温度opt T和平衡温度eq T ,二者的关系为______________。
12.描述流化床的气泡两相模型,以0U的气速进入床层的气体中,一部分在乳相中以起始流化速度mf U通过,而其余部分_______则全部以气泡的形式通过。
13.描述流化床的数学模型,对于气、乳两相的流动模式一般认为_______相为平推流,而对_______相则有种种不同的流型。
14.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。
II.1.一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行,使目的产物P 浓度最大时的最优空时=opt τ_______。
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化学化工学院《化学反应工程》课程考试试题(B 卷)
2013-2014学年 第一学期 班级
时量120分钟 总分100分 考试形式:闭卷
一、填空题(每空1.5分,共21分)
1、化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
2、化学反应的总级数为n ,如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 。
3、活化能的大小直接反映了反应速率对 的敏感程度。
4、对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→0时为_______反应器,而当β→∞时则相当于_______反应器。
5、全混流反应器其E(θ)曲线的方差2θσ=_______。
6、平推流管式反应器t <t 时,F(t)=_______。
7、非理想流动不一定是由返混造成的,返混造成了停留时间分布和 。
8、对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径远大于分子平均自由程(1.0/0<λd ),分子之间很少发生碰撞,碰撞主要发生在气体分子与器壁之间。
分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素,这种扩散称为_______。
9、描述固定床反应器的数学模型,考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。
10、CSTR 要进行稳定操作,就必须同时满足 平衡和 平衡,放热速率与移热速率必须相等。
二、选择题(每小题2分,共26分,每题只一个选择项是正确答案)
1、“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。
A. 能量传递
B. 质量传递
C. 热量传递
D. 动量传递
2、下列属于均相反应的是_______。
A. 乙酸乙酯水解
B. CuO 的还原
C. 加氢脱硫
D. 电石水解
3、对于反应sS pP bB aA +→+,则=P r _______)(B r -。
A. p b B. b p
C. ||b p
D. p b ||
4、气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体,A 与B 以2∶1摩尔比进料,则膨胀因子A δ=_______。
A. –1
B. –1/2
C. 1/2
D. 1
5、如果平行反应 )
()(副主S A P A →→ 均为一级不可逆反应,若主E >副E ,提高选择性P S 应_______。
A. 提高浓度
B. 提高温度
C. 降低浓度
D. 降低温度
6、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
7、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
8、气-固相催化反应的西勒(Thiele )模数的大小可判别内扩散的影响程度。
Thiele 模数越大,颗粒内外浓度差越大,扩散速率 反应速率越快。
A. 大于
B. 小于
C. 等于
D. 不能确定
9、在间歇反应器中进行等温二级反应 A → B ,
s l mol C r A A ⋅=-/01.02,当l mol C A /10=时,求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。
A. 8500
B. 8900
C. 9000
D. 9900
10、串联反应A → P (目标)→R + S ,目标产物P 的收率=_______。
A. A A P P n n n n --00 B. 0
P A n n C. 00
S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n -- 11、比表面积当量直径的计算式为 。
A. ()∑=i i d x d 1m B. πS a S d = C. S S V S S V S d 66== D. 31
6⎪⎭⎫ ⎝⎛=πS V V d 12、单段绝热固定床反应器的用途也比较广泛,以下不适合使用单段绝热固定床反应器的情况有
A. 反应热效应较小的反应
B. 温度对选择性影响不大的反应
C. 虽然热效应大,但单程转化率低或存在大量的惰性物料
D. 可逆放热反应
13、对吸热反应,绝热温升λ ,在绝热条件下进行,反应物系的温度随反应的进行而不断下降。
A R
↔A. >0 B. <0 C. =0 D. 无法确定
三、简答题(25分)
1、简述全混流反应器的传递特征?(6分)
2、停留时间分布密度函数E (t )的含义?E(t) 函数的归一性的数学描述?(6分)
3、催化剂使用一段时间后,活性将下降。
解决催化剂失活问题有哪些方法?(6分)
4、简述固定床反应器的缺点。
固定床反应器按床层与外界的传热方式可分为哪四类?(7分)
四、计算题(28分)
1、(9分)V =12L 的反应装置,用脉冲法脉冲示踪法测定,结果见下表:
2、(10分)用硫酸当催化剂,进行己二酸与己二醇缩聚反应,反应速率式为(–r A ) = kC A 2,其中C A 为己二酸浓度。
反应在70℃等温进行,速率常数k=1.97 L/(kmol·min),己二酸初始浓度C A0为0.004 kmol/L ,若每天处理己二酸2400g ,辅助时间1h ,要求转化率60%,己二酸的摩尔质量146 g/mol ,试计算:
(1)计算用间歇釜反应器的体积为多少(设反应器的装料系数为 0.75)?
(2)计算用单个全混流反应器的体积为多少?
(3)计算用平推流反应器所需体积为多少?
(4)分析反应器体积不同的原因。
3、(9分)对于一个反应过程,反应式为: 设想其机理步骤为:
(1)A 的吸附过程 σσA A ⇔+
(2)表面反应过程 D B A +→σσ
(3)R 的脱附过程 σσ+⇔B B
若(3)是速率控制步骤,请根据豪根-瓦特森 (Hougen-Watson) 模型,试推导其动力学方程。