南京工业大学《反应工程》试题

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南京工业大学-化学反应工程-2005-2006试题B

南京工业大学-化学反应工程-2005-2006试题B

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 .03.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 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 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 . 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( )。

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 。

(完整版)化学反应工程习题

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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。

(完整版)反应工程总复习题(答案)

(完整版)反应工程总复习题(答案)
A、CAG大于CASB、CAG小于CASC、CAG等于CAS
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)

化学反应工程试题库和答案(精心整理)

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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择性,反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。

3.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脉冲示踪法和阶跃示踪法。

4.在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为积分法和微分法。

5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ,轴向扩散模型的唯一模型参数为Pe(或Ez / uL)。

6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。

7.平推流反应器的E函数表达式为,()0,t tE tt t⎧∞=⎪=⎨≠⎪⎩,其无因次方差2θσ=0 ,而全混流反应器的无因次方差2θσ= 1 。

8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol⋅ hr ),该反应为 2 级反应。

9.对于反应22A B R+→,各物质反应速率之间的关系为 (-r A):(-r B):r R= 1:2:2 。

10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反应。

11.某反应的计量方程为A R S→+,则其反应速率表达式不能确定。

12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解,在67℃时转化50%需要30 min, 而在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。

反应工程考试习题库及答案

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 。

南京工业大学反应工程题集-完全答案解析版

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注:红色底色为需注意的题目;黄色为无答案的题目1.对于热效应不大,反应温度的允许变化范围又比较宽的情况,用单级反应器最方便。

2.气固催化平行反应,若主、副反应均为一级不可逆反应,且粒子等温,则内扩散不影响其选择性,在粒子内任意位置,反应速率之比均为速率常数之比。

选择题1.在V=100L/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 3000σt2 (min)50 100 250则三只釜的反混大小顺序(B)A. A>B>CB. A>C>BC. C>B>AD. C>A>B2. 乙苯在催化剂上脱氢反应生成苯乙烯,经过一段时间反应后,苯乙烯生成量不再增加,但乙苯仍大量存在,表明这是一个(B)反应。

A.慢速B.可逆C.自催化D.不可逆3.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.在间歇反应器中等温进行一级不可逆反应A →R ,当转化率达90%时,所需反应时间为2h 若反应改在管式反应器中进行,空时为2h ,其它条件同间歇反应器,则转化率为( B )A . 60% B. 90% C .45% D .75%☆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(A )。

两釜反应温度相同。

A .-rA1 > -rA2B .-rA1 = -rA2C .-rA1 < -rA2 D.不能确定何者为大5.四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 .06.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( B )。

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

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。

最新南京工业大学生物反应工程试卷(A)

最新南京工业大学生物反应工程试卷(A)

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。

《化学反应工程》试题及答案

《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5分,共25分)1. 以下哪个选项不属于化学反应工程的研究范畴?A. 化学反应速率B. 反应器设计C. 催化剂制备D. 产品分离和提纯答案:D2. 以下哪种反应器类型不属于理想反应器?A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 非理想反应器D. 等温反应器答案:C3. 以下哪个因素对化学反应速率影响最小?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应时间答案:D4. 在全混流反应器中,以下哪个参数表示反应器的时空产率?A. 空时B. 时空产率C. 反应时间D. 反应速率答案:B5. 以下哪个选项描述的是化学反应工程的主要任务?A. 研究化学反应机理B. 设计和优化反应器C. 分析和解决生产过程中的问题D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 化学反应工程的主要研究内容包括____、____、____。

答案:化学反应动力学、反应器设计、反应器操作7. 在间歇操作反应器中,反应物的浓度随时间变化的关系为____。

答案:指数衰减8. 反应器的设计和操作过程中,需要考虑的主要因素有____、____、____。

答案:反应速率、反应温度、反应压力9. 以下反应器类型中,属于连续操作反应器的是____、____。

答案:平推流反应器、全混流反应器10. 在反应器操作过程中,以下哪个参数表示反应物的转化率?答案:转化率三、计算题(每题25分,共50分)11. 某一级反应在间歇操作反应器中进行,已知反应速率常数为k=0.1 min^-1,反应物初始浓度为C0=1 mol/L。

求反应进行1 min后,反应物的浓度。

解:根据一级反应的动力学方程,反应物浓度随时间的变化关系为:ln(C/C0) = -kt代入已知数据:ln(C/1) = -0.1 1C = 1 e^(-0.1)C ≈ 0.9048 mol/L答案:反应进行1 min后,反应物的浓度为0.9048 mol/L。

化学反应工程考试试卷及答案

化学反应工程考试试卷及答案

一、填空(40分)(1)气相反应A +3B →2C ,则δA = δΒ= 。

(2)反应速率常数有时可以表为dtdC r AA ±=,前提是 。

(3)空间速度是指 ___________ ,空间时间是指 __________。

(4) 反应具有最佳温度曲线,最佳温度曲线是指 __________ 。

(5)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。

则其孔容积V g = ,孔隙率θ = 假密度ρ = 。

(6)已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差20.218θσ=,如果采用扩散模型,则Pe =_______,如果采用多级全混流模型,则m =_______(7)催化剂微孔内的气体扩散有____扩散,____扩散、____扩散、及____扩散等多种形式。

(8) 复合反应AL222L AM Ar C r C == ,进料C A0=1mol/L , 反应进行至,0.5A x =时, 瞬时选择性s L = 。

如果该反应在在固体催化剂中进行时,由于内扩散的影响,选择性会 。

(9)⎰=tdt t E 0)(,=∞)(F,=)0(F。

(10)内扩散效率因子ζ和Thiele 模数Φ的数值通常有如下关系:外扩散和化学动力学控制时ζ 1,Φ 值较 ; 内扩散强烈影响时ζ 1,Φ值较 。

(11)CO 中温变换反应器属于固定床里的 反应器。

固定床按气体流动方向,可以分为 和 反应器。

(12)某一级不可逆的气液反应过程,已知k L =10-4m/s, D L =1.5×10=9m 2/s,则当k 时,该反应属于快反应,反应区主要在 ,工业上可选用 反应器或 反应器;当k 时,该反应属于慢反应,这时反应区主要在 ,工业上可选用 或 反应器。

(13)对于平行反应A +L221.02.0L A BA ABr C C r C C ==,L 为主产物,则适宜的操作条件对A C 和B C 的要求是 。

南京工业大学《反应工程》试题

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南京⼯业⼤学《反应⼯程》试题南京⼯业⼤学《反应⼯程》试题(A)卷⼀、判断题:(正确的打“√”,错误的打“X”)1.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。

( ) 2.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。

( ) 3.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=t PFR( )4.⼀⾃催化反应A?→k P,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。

( ) 5.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。

( )6.对⽓固催化反应,由于外扩散阻⼒的存在,使得C AS7.设计固定床反应器时需考虑内扩散对反应的影响,⽽设计流化床反应器时,则不必考虑内扩散的影响。

( )8.多段绝热式固定床反应器的最优化结果是各段催化剂⽤量相等。

( )⼆、选择题:1.由⽰踪法测得⼀反应器的停留时间分布密度函数E(t)=10/t1e-min-1,可判别该反应器10的流型为( )A.平推流B.全混流巳轴向·分散趴多级混合2.在⽓固催化反应动⼒学研究中,为了消除内扩散阻⼒,⼀般采⽤( )⽅法。

A.增⼤器内流速 B. 改变反应器流型 C . 改变反应器结构D.减⼩催化剂粒径3. 下图中阴影⾯积表⽰为( )A.F(t)B.E(t)C.tσD.2θ4.对于⽓固催化反应,催化剂粒径(A增⼤B减⼩)反应温度(A升⾼,B降低)可使催化剂的η增⼤。

5.对于热效应不⼤,反应温度的允许变化范围⼜⽐较宽的情况,⽤反应器最为⽅便,A单段绝热床 B 多段绝热床 C. 换热式固定床 D. ⾃热式固定床三、填空题1. 某液相复合反应,A+2B?→1k P,若:r P=k1C A0.5C B1.52A+B?→2k Q,r Q= k1C A1.5C B0.5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。

最新南京工业大学反应工程题集

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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。

化学反应工程试题及答案

化学反应工程试题及答案

化学反应工程试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 化学反应工程主要研究的是()。

A. 化学反应的速率B. 化学反应的机理C. 化学反应的平衡D. 化学反应的设备答案:A2. 反应速率常数k与温度的关系可以用()来描述。

A. 阿伦尼乌斯方程B. 范特霍夫方程C. 吉布斯自由能方程D. 牛顿冷却定律答案:A3. 在固定床反应器中,催化剂的表面积对反应速率的影响是()。

A. 增加催化剂表面积可以提高反应速率B. 增加催化剂表面积可以降低反应速率C. 催化剂表面积对反应速率无影响D. 催化剂表面积与反应速率成反比答案:A4. 以下哪种反应器属于非均相反应器()。

A. 管式反应器B. 搅拌槽反应器C. 流化床反应器D. 所有选项都是答案:C5. 反应器设计时,如果希望提高反应物的转化率,应该考虑()。

A. 提高反应温度B. 增加反应物浓度C. 增加催化剂用量D. 所有选项都是答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 阿伦尼乌斯方程中,温度每升高10℃,反应速率常数k大约增加______倍。

答案:2-32. 反应器的停留时间分布可以通过______来描述。

答案:停留时间分布曲线3. 流化床反应器中,颗粒的流态化状态可以通过______来实现。

答案:鼓泡或喷动4. 反应器的体积传质系数通常用______表示。

答案:kLa5. 在反应器设计中,如果需要提高反应速率,可以采用______的方法。

答案:增加催化剂活性三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述反应器的类型及其特点。

答案:反应器的类型包括管式反应器、搅拌槽反应器、流化床反应器等。

管式反应器适用于气体与固体催化剂的反应,优点是结构简单,易于放大;搅拌槽反应器适用于液体或液固反应,优点是混合均匀,反应速率快;流化床反应器适用于气固或液固反应,优点是传热传质效率高,反应速率快。

2. 描述如何通过实验测定反应速率常数k。

答案:通过改变反应物浓度或温度,测量反应速率的变化,然后利用阿伦尼乌斯方程或实验数据拟合,可以求得反应速率常数k。

《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、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 。

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

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。

(完整word版)化学反应工程试卷及答案

(完整word版)化学反应工程试卷及答案

8.对催化剂性能影响最大的物理性质主要是一、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A+2B=3C+4D,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05 .间歇釜反应器中进行如下反应:A > P (1)以=g E iA > S (2)「A = k2C A2 E2在C AO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E i与E2的相对大小为 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中C p/C s增大,表明反应级数n i、n2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、。

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n<0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n>0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 .有效因子物理意义匚014 .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aA + bBT rR+sS,则r r =(-r A)()。

A. -r-B. -C.-D.—a b r r3 .非等分子反应2NO + H2 = Nz+H2O2的膨胀因子b NO等于()A. 1/2B. 1C. T/2D. 24 .平推流反应器停留时间分布的无因次方差屋为()A. 0.5B. 2C. 0D. 15 .多釜串联的反应器,由于釜间无返混,使返混程度减少,当N T g时,多釜用联全化学反应工程试卷及答案混反应器组的操作就相当于()。

化学反应工程试题及答案

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。

南京工业大学反应工程题集

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。

反应工程复习题答案

反应工程复习题答案

反应工程复习题答案一、选择题1. 反应工程主要研究的是:A. 反应物的纯度B. 反应器的设计C. 反应速率的控制D. 反应条件的优化答案:C2. 以下哪个不是反应器的基本类型?A. 连续流反应器B. 间歇式反应器C. 半间歇式反应器D. 脉冲反应器答案:D3. 反应速率常数与温度的关系遵循:A. 阿累尼乌斯方程B. 范特霍夫方程C. 亨利定律D. 盖斯定律答案:A二、填空题1. 反应速率的表达式通常为:\[ r = k \cdot C_A^m \cdot C_B^n\],其中\( k \)是________,\( C_A \)和\( C_B \)是反应物的浓度,\( m \)和\( n \)是反应级数。

答案:速率常数2. 反应器的体积流量与反应物的摩尔流量之间的关系为:\[ Q =\frac{F}{C} \],其中\( Q \)表示体积流量,\( F \)表示摩尔流量,\( C \)表示反应物的________。

答案:浓度三、简答题1. 描述什么是催化反应,并举例说明。

答案:催化反应是指在催化剂的作用下,反应物分子的活化能降低,从而加速化学反应速率的过程。

催化剂在反应过程中不被消耗。

例如,汽车尾气中的NOx在催化剂的作用下可以被还原为氮气和水。

2. 阐述反应器设计中考虑的主要因素。

答案:反应器设计时需要考虑反应物的浓度、温度、压力、反应速率、反应器的体积和形状、物料的混合程度、热量的传递以及反应器的操作成本等。

四、计算题1. 假设一个一级反应,其速率常数\( k \)为0.1 min\(^{-1} \),初始浓度\( C_0 \)为1 mol/L。

计算10分钟后反应物的浓度。

答案:根据一级反应的浓度随时间的变化公式\[ C = C_0 \cdote^{-kt} \],代入数据得\[ C = 1 \cdot e^{-0.1 \cdot 10}\approx 0.37 \] mol/L。

五、论述题1. 讨论温度对化学反应速率的影响,并解释为什么在工业生产中需要控制反应温度。

南京工业大学反应工程题集-完整答案版

南京工业大学反应工程题集-完整答案版

注:红色底色为需注意的题目;黄色为无答案的题目1.对于热效应不大,反应温度的允许变化范围又比较宽的情况,用单级反应器最方便。

2.气固催化平行反应,若主、副反应均为一级不可逆反应,且粒子等温,则内扩散不影响其选择性,在粒子内任意位置,反应速率之比均为速率常数之比。

选择题1.在V=100L/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 30002 (min) 50 100 250σt则三只釜的反混大小顺序(B)A. A>B>CB. A>C>BC. C>B>AD. C>A>B2.乙苯在催化剂上脱氢反应生成苯乙烯,经过一段时间反应后,苯乙烯生成量不再增加,但乙苯仍大量存在,表明这是一个(B)反应。

A.慢速 B.可逆 C.自催化 D.不可逆3.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.在间歇反应器中等温进行一级不可逆反应A→R,当转化率达90%时,所需反应时间为2h若反应改在管式反应器中进行,空时为2h,其它条件同间歇反应器,则转化率为( B )A.60% B. 90%C.45%D.75%☆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(A )。

两釜反应温度相同。

A.-rA1 > -rA2 B.-rA1 = -rA2 C.-rA1 < -rA2 D.不能确定何者为大σ为5.四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2θ( B )A.1.0 B. 0.25 C.0.50 D.06.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( B )。

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南京工业大学《反应工程》试题(A)卷
一、判断题:(正确的打“√”,错误的打“X”)
1.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。

( ) 2.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。

( ) 3.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=t PFR( )
4.一自催化反应A−→
−k P,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。

( )
5.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。

( )
6.对气固催化反应,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。

( )
7.设计固定床反应器时需考虑内扩散对反应的影响,而设计流化床反应器时,则不必考虑内扩散的影响。

( )
8.多段绝热式固定床反应器的最优化结果是各段催化剂用量相等。

( )
二、选择题:
1.由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)=10/t
1e-min-1,可判别该反应器
10
的流型为( )
A.平推流B.全混流巳轴向·分散趴多级混合
2.在气固催化反应动力学研究中,为了消除内扩散阻力,一般采用( )方法。

A.增大器内流速 B. 改变反应器流型 C . 改变反应器结构D.减小催化剂粒径3. 下图中阴影面积表示为( )
A.F(t)
B.E(t)
C.t
σ
D.2
θ
4.对于气固催化反应,催化剂粒径(A增大B减小)反应温度(A升高,B降低)可使催化剂的η增大。

5.对于热效应不大,反应温度的允许变化范围又比较宽的情况,用反应器最为方便,A单段绝热床 B 多段绝热床 C. 换热式固定床 D. 自热式固定床
三、填空题
1. 某液相复合反应,A+2B−→
−1k P,若:r P=k1C A0.5C B1.5
2A+B−→
−2k Q,r Q= k1C A1.5C B0.5
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。

2.在气固催化反应中,丹克勒(Damkoler)准数Da的物理意义为,
n级不可逆反应的Da 。

3.某不可逆气固催化反应,本征反应活化能为105J/mol,当过程为内扩散控制时,表观活
化能为。

4.均相CSTR反应器中,放热S形曲线与移热直线一般有3个交点,高温区交点的特征是:,中温区交点的特征是,低温区交点的特征是
5.在T~x A图上画出三段绝热式固定床操作示意图:一、二段段间采用原料气冷激,二、三段段间采用间接冷却。

(画出平衡曲线、最佳温度曲线、各段操作线、段间冷激或冷却线)。

四、问答题.
在一绝热式管式反应器中,进行一气相反应A->2P,反应器进口温度为650℃,反应物A进口浓度为8%(mol.),出口温度为750℃,A出口浓度为1.6%(mol.)。

在反应器内
A、B两点分别进行测定。

(1)测得A点的温度为780~2,你认为正确吗?为什么?
(2)测得B点的转化率为90%,你认为正确吗?为什么?
五、计算题
1.现有一台全混流釜式反应器,其反应体积为5m3,拟在等温下进行下列液相反应:
A+B—>P(主反应) r P=1.6C A kmol/m3h
2A—>Q(副反应) r Q=0.2C A2kmol/m3h
每小时处理A和B的混合液为l0m3,其中CA0=2 kmol/m3h。

求:反应器出口P的总选择性及A、P、Q的浓度。

2.在直径为5cm,长为200cm的闭式反应器中进行一级不可逆反应A—Po进料流量为200cm/s,若将该反应器作全混釜处理,得出口转化率为80%。

(1)若用轴向扩散模型处理,已知轴向扩散系数比为5.5cm2/s,则在相同反应条件下,反应器的出口转化率为多少?
(2)若用多釜模型处理,出口转化率又为多少?
3.一级不可逆气固催化反应A—P在固定床中等温进行,催化剂为球形dp=6mm,D eA=10-8m2/s,在消除外扩散阻力和C AG=l0 mol/m3时测得宏观反应速度(-R A)=lmol/s·m3cat。

求:
(1)催化剂的内扩散有效因子n值
(2)在进料量为20 L/s,ρp=1200kg/m3,反应器出口转化率为80%时催化剂的装填量。

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