化学反应工程期末题库

收率的大小是：间歇釜>多个连续釜串联>单一连续釜。但如果对于瞬时选择性随转化
率的增加而单调上升的情况来说，上述顺序正好相反。 10. 由于反应器太长而改用多管并联的方法是可取的，这样可以使压力降大为减少。 11．对于正常动力学，管式反应器要优于釜式反应器；反常动力学相反 12. 真密度>颗粒密度>堆密度（ρt>ρp>ρb） 1 写出复合反应收率和选择率的定义式及它们之间的关系式。 答案：收率定义式：Y＝
选择率定义式：Ф＝
收率与选择率之间的关系：Y＝Ф·x
2 关系式
只适用于一定的温度范围，不能外推的原因：（1）所假设的
速率方程不合适；（2）传质（内外扩散）的影响与温度有关; （3）A 与温度有关。使得 lnk 与 1/T 呈非线性关系 3 连串反应的特点是什么？提高中间产物收率的措施有哪些？ 4 多相催化与吸附的三个要点是什么？催化剂的特征是？ 5 反应器的串并联对反应及操作有何影响？
固分离装置——回收因气流上升而带有的大量细粒和粉尘，使其返回床层，并避免带 出的粉尘影响产品的浓度。
13．选择操作速度的原则是什么？ 答案：① 催化剂强度差，易于粉碎，反应热不大，反应速度较慢或床层又高窄等情况下， 宜选择较低的操作速度。
② 反应速度较快，反应热效应较大，颗粒强度好或床层要求等温，床层内设构件改 善了流化质量，尽可能选择较高的操作速度。
A. 均匀表面
B. 多分子层吸附
C. 分子间无作用
20.下列属于理想吸附等温方程的是_______。（A）
A. Langmuir 型
B. Freundlich 型
C. Temkin 型
D. ＞1 D. 吸附机理相同 D. BET 型
21.对于反应
，则 _______ 。（A）
A.
B.
C.
D.
1. 能用质量作用定律表示的速率方程不一定是基元反应。(速率方程与质量作用定律得到
11.平推流管式反应器 时，E（t）=_______。（∞）
12.平推流管式反应器 时，E（t）=_______。（0）
13.平推流管式反应器 时，F（t）=_______。（1）
14.平推流管式反应器 ＜ 时，F（t）=_______。（0）
15.平推流管式反应器其 E（θ）曲线的方差
_______。（0）
6. 对于平行反应，提高反应物浓度，有利于（级数高）的反应，降低反应物浓度有利于（级数低） 的反应。化工生产中应用于均相反应过程的化学反应器主要有（釜式）反应器和（管式）反应器。
7. 平行反应
均为一级不可逆反应，若 ＞ ，选择性 Sp 与_______无关，仅
是_______的函数。（浓度、温度）主-副大于 0，是吸热反应！
定增加。
6. 温度提高时，正反应速率和逆反应速率都会增加，但其（净）速率不一定会增加。
7. 平行反应中，Cp／Cq=k1／k2，这个关系只有当各反应的速率方程形式相同时才成立
的。
8. 对于正常动力学，使用多釜串联总是比単釜有利的。对于反常动力学，使用単釜总是
比多釜串联有利的。
9. 对于瞬时选择性随转化率的增加而单调下降的情况来说，在相同最终转化率中，最终
25.催化作用的本质是参与反应（历程），降低反应（活化能），提高反应（速度），因而
在工业化生产时能提高（生产能力）、降低（能量消耗）。
26 催化剂“三性”是指（活性）、（选择性）和（寿命）。 27.催化作用与热力学无关，因此催化剂不能催化（在热力学上不可能发生的反应）；催化剂不能 改变（化学平衡）。 28.催化剂失活的主要原因有（化学失活）、（物理失活）和（结构变化）。 29.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
8. 如果平行反应
均为一级不可逆反应，若 ＞ ，提高选择性 应____
_。(提高温度) 9.理想反应器是指_______、_______。[理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出 流）反应器] 8.全混流反应器的返混_______。（最大） 平推流反应器的返混为_______。（零） 9.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。 10.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_______、_______、_______。（脉冲法、阶跃法、周期示踪法）
16.平推流管式反应器其 E（t）曲线的方差
_______。（0）
17.全混流反应器 t=0 时 E（t）=_______。（ ）
18.全混流反应器其 E（θ）曲线的方差
_______。（1）
19.全混流反应器其 E（t）曲线的方差
_______。（ ）
20.工业催化剂所必备的三个主要条件是：_______、_______、_______。（活性好、选择性高、
一般认为，操作速度在临界流化速度和带出速度之间，但实际上颗粒大部分存在于乳 化相中，所以有些工业装置尽管操作速度高于带出速度，由于受向下的固体循环速度的影 响，使得乳化相中的流速仍然很低，颗粒夹带并不严重。在实际生产中，操作气速是根据 具体情况确定的，流化数一般在 1.5～10 的范围内，也有高达几十甚至几百的。 简要说明催化剂失活的主要原因有哪些？
气体分布装置——包括气体预分布器和气体分布板两部分，使气体均匀分布，以形成 良好的初始流化条件，同时支撑固体颗粒。 内部构件——包括挡网、挡板和填充物等，破碎气体形成大气泡，增大气固的接触机 会，减少返混，增加反应速度和提高转化率。 换热装置——分为外夹套换热器和内管换热器，也可采用电感加热或载热体换热。用 来取出或供给反应所需要的热量。
37.化学反应速率式为
，用浓度表示的速率常数为 ，假定符合理想气体状态方程，
如用压力表示的速率常数 ，则 =_______ 。（
）
38．活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。（反应速率）
40.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（E（t）曲线）.阶跃示踪法测定停留时间
。 7.停留时间分布函数 F（t）的含义？ 答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间 t=0 流入反应器内的流体 8 釜式反应器中复合反应的收率与选择性的规律是怎样的？ 9 理想流动模型有哪两种类型？其基本假定和特点各是怎样的？ 10 停留时间分布的基本概念是？分哪两种类型？这两种类型的区别在哪里？ 11 停留时间分布的测定中，脉冲法和阶跃法的特点是什么？还有他们的区别在哪里？ 选择示踪剂的基本原则是什么？ 12 流化床反应器的结构主要由哪几个部分组成？各部分作用如何？ 答案： ①.结构组成：分布装置、内部构件、换热装置、气体分离装置。 ②.作用：
1. 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、半间歇式）
2. 反应器的型式主要为（釜）式、（管）式、（塔）式、（固定）床和（流化）床。 3. 理想流动模型是指（平推流）模型和（全混流）模型。
5.间歇釜式反应器有效体积不但与（反应时间）有关，还与（非生产时间）有关。
A.
B.
C.
D.
9.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间 不包括下列哪一项_______。（B）
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
10.在间歇反应器中进行等温二级反应 A → B，
，当
时，求反
应至 A. 8500
所需时间 t=_______秒。（D）
B. 8900
34.实际流化床的压降Δp 与流速 u 关系较为复杂，通过压力降与流速关系图看出，气-固系
统、液-固系统的固定床和流化床区间都有一个（驼峰）。
35.造成大气泡和腾涌现象的主要原因有（床高与床直径之比较大）、（颗粒粒度大）、 （床内气速较高）。 36.化学反应工程的两大内容是反应动力学和反应器的设计与分析。
Байду номын сангаасD. y（t）曲线 D. y（t）曲线
17.平推流流动的 E（t）曲线的方差
A. 0
B. 0～1
_______。（A） C. 1
D. ＞1
18.全混流流动的 E（t）曲线的方差 _______。（C）
A. 0
B. 0～1
C. 1
19.下列不属于 Langmuir 型等温吸附的假定的是_______。（B）
的形式相同，不能说明该反应一定是基元反应)。
2. 动力学的实验数据与速率方程相符合，仅是证明机理正确的必要条件而不是充要条件。
3. 化学计量数是速率控制步骤出现的次数，它不等同化学计量系数。
4. 无论哪种反应，反应速率总是随着转化率的升高而降低的，但不是所有反应的反应速
率随着温度的升高而加快的。
5. 对于平行反应，浓度增加，其瞬时选择性不一定增加；温度增加，其瞬时选择性不一
寿命长）
21.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。
（范德华力、化学键力）
22.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是_______分子层的，而化学吸附是_______分子层的。
（多、单）
23.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_______和_______的影响。 （内扩散、外扩散） 24.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。（物理、化学）
C. 搅拌釜式反应器 D. 平推流管式反应器
13.一级不可逆液相反应
，
， 出口转化率
，每批操作时
间
， 装 置 的 生 产 能 力 为 50000 kg 产 物 R/ 天 ， =60 ， 则 反 应 器 的 体 积 V 为
_______ 。（C）
A. 19.6
B. 20.2
C. 22.2
14.对于可逆放热反应，为提高反应速率应_______。（C）
分布对应曲线为_______。（F(t)曲线）。
1.化学反应
，其中化学反应计量系数为-1 的是哪种物质______。（A）
A.
B.
C.
D.
2.气相反应 4A + B → 3R + S 进料时无惰性气体，A 与 B 以 3∶1 的摩尔比进料，则膨胀因子 =__
_____。（C）
A. 1/4
B. 2/3
A. 提高压力
B. 降低压力
C. 提高温度
15.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（A）
A. E（t）曲线
B. F（t）曲线
C. I（t）曲线
16.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（B）
A. E（t）曲线
B. F（t）曲线
C. I（t）曲线
D. 23.4 D. 降低温度
C. –1/4
D. –2/3
3.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. –2
B. -1
C. 1
D. 2
4 化学反应速率式为
，如用浓度表示的速率常数为 ，用压力表示的速率常数为
，则 =_______ 。（D）
A.
B.
C.
D.
8.一级连串反应 A → P → S 在间歇式反应器中进行，使目的产物 P 浓度最大时的反应时间 _ ______。（D）
答案：单个反应器串联操作（反应器大小、类型、操作条件可各不相同），能够提高反应
深度。单个反应器并联操作（一般为相同的操作条件、相同的结构尺寸），能够增大处理
能力。
6 停留时间分布密度函数 E（t）的含义？ 答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间 t=0 流入反应器内的流体，在反应器出口 流体的质点中，在器内停留了 t 到 t+dt 之间的流体的质点所占的分率为 E（t）dt（②分）。
器） 30.固定床反应器的主要结构型式有(绝热式)、(换热式)和（径向固定床反应器）。
31.流化床的结构型式很多，但无论什么型式，一般都由（气体分布装置）、（内部构件）、
（换热装置）、（气体分离装置）等组成。
32.当流体通过固体颗粒床层时，随着气速的改变，分别经历（固定床）、（流化床）和 （气流输送）三个阶段。 33.固定床阶段，流速较低，床层压力降Δp 随着流速 u 的增加而（增加）；流化床阶段， 床层不断（膨胀），床层的压力降（保持不变）。
C. 9000
D. 9900
11.在间歇反应器中进行等温一级反应 A → B，
，当
时，求反
应至
所需时间 t=_______秒。（B）
A. 400
B. 460
C. 500
D. 560
12.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。（D）
A. 间歇式反应器 B.全混流反应器