《化学反应工程》试题
《化学反应工程》试题及标准答案
《化学反应工程》试题及答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《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.2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。
3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。
4. 总反应级数不可能大于 3 。
5. 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 。
6. 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 。
7. 反应速率2/1A A 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 。
8. 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 。
9.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。
10. 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 。
11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。
12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。
13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中(2N r -)= 1/3 (2H r -)= 1/2 3NH r14.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 。
专升本《化学反应工程》_试卷_答案
专升本《化学反应工程》一、(共80题,共160分)1。
气相反应:进料时无惰性气体,CO与H2以1∶2摩尔比进料,则膨胀因子=( )。
(2分) A。
—2 B.—1 C.1 D.2.标准答案:A2。
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CP,max=( ). (2分)A。
B。
C.D。
标准答案:A3。
串联反应(目的)目的产物P与副产物S的选择性SP=( )。
(2分)A。
B.C.D。
标准答案:C4。
全混流反应器的容积效率时,该反应的反应级数n( )。
(2分)A.<0B.=0C.D.>0.标准答案:B5。
对于单一反应组分的平行反应: 其瞬间收率随增大而单调下降,则最适合的反应器为( )。
(2分)A。
平推流反应器 B。
全混流反应器C.多釜串联全混流反应器 D。
全混流串接平推流反应器.标准答案:B6。
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( )。
(2分)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。
标准答案:A7. 一级不可逆液相反应: ,出口转化率xA=0.7,每批操作时间装置的生产能力为50000 kg产物R/天,MR=60,则反应器的体积V为( )。
(2分)A。
19。
6 B.20.2 C。
22.2 D.23.4。
标准答案:C8。
在间歇反应器中进行等温一级反应当时,求反应至所需时间t=()秒. (2分)A。
400 B.460 C.500 D。
560。
标准答案:B9. 一级连串反应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=()。
(2分)A。
B.C.D. 。
标准答案:D10. 分批式操作的完全混合反应器非生产性时间t0不包括下列哪一项( )。
(2分)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.标准答案:B11. 全混流反应器的容积效率小于1。
0时,且随着xA的增大而减小,此时该反应的反应级数n( )。
(完整版)反应工程总复习题(答案)
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》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 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 )。
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 )。
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 àR+C 这种反应称为(B )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 。
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. 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。
(完整版)《化学反应工程》试题及答案
《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.2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。
3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。
4. 总反应级数不可能大于 3 。
5. 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 。
6. 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 。
7. 反应速率2/1A A 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 。
8. 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 。
9.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。
10. 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 。
11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。
12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。
13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中(2N r -)= 1/3 (2H r -)= 1/2 3NH r14. 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 。
15. 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 Ax n x )1(11-+-,转化率为AA x n nx )1(1-+。
化学反应工程测试题一docx
《化学反应工程》测试题一一、选择题1、工业上最常用的管式反应器为()。
A 单管式B U型管式C 多管式D 盘管式2、低温下常用的载热介质是()A加压水B导生液C熔盐D烟道气3、反应釜加强搅拌的目的是()。
A强化传热与传质B强化传热C强化传质D提高反应物料温度4、釜式反应器可用于不少场合,除了()A气-液B液-液C液-固D气-固5、气固流化床反应器的安全保护装置中,在催化剂床层中设冷却副线以防()。
A 超温B 超压C 倒流D爆炸6、气固相催化反应器分为流化床反应器、()反应器。
A 固定床B 移动床C 间歇D 连续7、流化床的实际操作速度显然应()临界流化速度A大于B小于C相同D无关8、固定床反应器()A 原料气从床层上方经分布器进入反应器B原料气从床层下方经分布进入反应器C 原料气可以从侧壁均匀的分布进入D反应后的产物也可以从床层顶部引出9、固定床反应器具有反应速率快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点,床层内的气体流动可看成()A 湍流B 对流C 理想置换流动D 理想混合流动10、用水、空气或和生产物料相类似的试车介质,代替生产物料所进行的一种模拟状态的试车,称为()。
A 准备工作B 单机试车C 联动试车D 化工试车11、气体以气泡形式分散在液相中的塔式反应器为()和()反应器。
A 填料塔喷淋塔B 板式塔膜式塔C 板式塔鼓泡塔D 喷淋塔鼓泡塔12、属于理想的均相反应器的是()A全混流反应器B固定床反应器C流化床反应器D鼓泡塔反应器13、固定床反应器内流体的温差比流化床反应器()A 大B小C相等D不确定14、气固相催化反应器过程不属于扩散过程的步骤是()A反应物分子从气相主体向固体催化剂外表面传递B反应物分子从固体催化剂外表面向催化剂内表面传递C反应物分子在催化剂表面上进行化学反应D反应物分子从催化剂内表面向外表面传递15、由于固体催化剂静止不动,相应地会产生一些缺点,以下不属于它的缺点的()。
《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。
0B 。
0。
25C .0。
50D .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 )。
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 。
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。
化学反应工程试题库和答案(精心整理)
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。
《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-测试题
《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
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
《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。
专科《化学反应工程》_试卷_答案
专科《化学反应工程》一、(共75题,共150分)1. 全混流反应器中有( )个稳定的定常态操作点。
(2分).标准答案:B2. 一级连串反应在全混流釜式反应器中,则目的产物P的最大浓度CP,max=( )。
(2分)A.B.C.D..标准答案:B3. 轴向分散模型的物料衡算方程在( )式边界条件下有解析解。
(2分)A.闭-闭B.开-闭C.闭-开D.开-开.标准答案:D4. 反应级数n=( )时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。
(2分).标准答案:C5. 催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为,当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时,d为( )。
(2分)A.B.=1C.→3D..标准答案:A6. 等温液相反应为目的产物,有下列四种方案可供选择,从提高P的收率着眼适宜选用( )。
(2分)A.间歇釜式反应器,A和B一次性加入B.全混流反应器C.半间歇釜式反应器,A一次性加入,B连续滴加D.半间歇釜式反应器,B一次性加入,A连续滴加.标准答案:D7. 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,乙苯仍大量存在,表明这是一个( )反应。
(2分)A.慢速B.可逆C.自催化D.不可逆.标准答案:B 8. 催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数值的大小反映了表面反应速率与( )之比。
(2分)A.扩散速率B.外扩散速率C.内扩散速率D.实际反应速率.标准答案:C9. 不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是( )。
(2分)A.粒子与流体间有温度差B.粒子与流体间无温度差C.床层径向有温度梯度D.床层轴向有温度梯度.标准答案:A10. 气固催化反应的内扩散模数,其中L为特征长度,若颗粒为球形则L=( )。
(2分)A.厚度/2 2 3.标准答案:D11. 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( )。
(2分)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.标准答案:A12. 流化床反应器中的操作气速U0是根据具体情况定的,一般取流化数U0/ut在( )范围内。
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1. 在化学反应工程中,速率常数是指()。
A. 反应物浓度与反应速率的比值B. 反应物浓度与反应速率成正比C. 反应物浓度与反应速率成反比D. 反应物浓度与反应速率呈非线性关系答案:A2. 化学反应速率与下面哪个因素没有关系?()A. 温度B. 反应物浓度C. 压力D. 催化剂答案:C3. 在一元反应A→B中,当反应物A的浓度从0.2 mol/L增加到0.4 mol/L时,反应速率将会()。
A. 增加一倍B. 减少一半C. 增加四倍D. 减少四倍答案:A4. 化学反应中的反应速率可以通过哪种方法进行实验测定?()A. 预测法B. 理论计算C. 观察法D. 反应动力学答案:C5. 反应活化能是指()。
A. 反应物的热力学能B. 反应物参与反应的能力C. 反应物的化学键能D. 反应物分子达到活化状态所需的能量答案:D二、简答题1. 请解释化学反应速率的含义,并说明如何计算反应速率常数。
答:化学反应速率是指单位时间内反应物浓度变化的快慢程度。
计算反应速率常数时,可以根据实验数据利用反应速率公式进行计算。
反应速率常数k可以通过以下公式计算:k = Δ[C]/Δt其中,Δ[C]表示反应物浓度的变化量,Δt表示反应时间的变化量。
反应速率常数k的单位通常为mol/(L·s)。
2. 什么是活化能?活化能对于化学反应有什么影响?答:活化能是指反应物分子达到活化状态所需的能量。
在化学反应中,反应物分子需要克服一定的能量障碍才能转化为产物。
活化能对于化学反应有两个主要影响:首先,活化能决定了反应的速率。
活化能越高,反应速率越慢;活化能越低,反应速率越快。
其次,活化能还影响了反应的可逆性。
当活化能较高时,反应更倾向于向前进行,产物生成量会较大;当活化能较低时,反应更容易逆转为反应物,产物生成量较少。
三、综合题某化学反应的反应速率方程可以表示为:r = k[A]^2[B]其中,r表示反应速率,k表示反应速率常数,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度。
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。
《化学反应工程》试题及参考答案
《化学反应工程》习题答案一、单选题1、下列属于均相反应的是( B )A 煤炭燃烧B 氢气燃烧C 离子交换D 加氢裂解2、一级连串反应AS K 1K 2P 在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度=max ,P C (B ) A 122)(210K K K A K K C − B 22/1120]1)/[(+K K C A C 122)(120K K K A K K C − D 22/1210]1)/[(+K K C A3、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、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 10B 025C 050D 05、全混流反应器的返混为( B )A 最小B 最大C 零D 一样大6、催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为dm i d C k dt d ψψ=−,当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时,d 为( A )A ≈0B =1C →3D ≈17、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: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C .高温操作D .低温操作8、对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→0时为( B )反应器A 全混流B 平推流C 全混流或平推流D 全混流串平推流 9、CH 2 = CH CH = CH 2(A) + CH 2 = CH COOCH 3(B)COOCH 3(C)该反应在全混流反应器中进行,以AlCl3为催化剂,反应温度20℃,液料的体积流速为05 m3/h ,丁二烯和丙烯酸甲酯的初始浓度分别为=0A C 965 mol/m3,=0B C 184 mol/m3,催化剂的浓度为=D C 663 mol/m3。
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《化工设备设计基础》综合复习资料化工设备设计基础》综合复习资料
一、填空题
1. 容器按照壁厚大小分为__________和___________。
2. 双鞍座支承的卧式容器可简化为受均布载荷的算时则简化为梁。
或。
直径为 D 的圆形截梁;而直立的塔设备进行校核计
3. 矩形截面(长=b、宽=h)对 Z 轴的惯性矩公式为面对其对称轴的惯性矩为。
4. 计算内压操作塔设备筒体壁厚的依据是其对其应力。
应力,而进行直立设备校核计算时主要是针
5. 我国压力容器设计必须遵循的安全技术法规和标准为和。
6. 立式容器的支座有腿式支座、____________、____________和____________四种。
7. 对与封头相连的外压容器筒体而言,其计算长度应计入封头的直边高度及凸形封头____的凸面高度。
二、判断题
1.下列直立薄壁容器,受均匀气体内压力作用。
哪些能用薄膜理论求解壁内应力?哪些不能?(1)横截面为正六角形的柱壳。
(2)横截面为圆的轴对称柱壳。
(3)横截面为椭圆的柱壳。
(4)横截面为半圆的柱壳。
(5)横截面为圆的锥形壳。
2.在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔,应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。
3.薄壁回转壳体中任一点,只要该点的两个曲率半径 R1=R2,则该点的两向应力相等。
4.因为内压薄壁容器圆筒的两向应力与壁厚成反比,当材质与介质压力一定时,则壁厚大的容器,壁内的应力总小于壁厚小的容器。
5.按无力矩理论求得的应力成为薄膜应力,薄膜应力沿壁厚均匀分布的。
三、简答题
1. 写出下类钢材牌号的含义 09MnNiDR 和 1Cr18Ni9Ti(符号和数字)。
2. 二力平衡条件是什么?什么叫二力杆?
3. 内压壁厚设计公式中为何引入焊缝系数?焊缝系数与哪些因素有关?
4. 什么叫长圆筒?什么叫短圆筒?用什么参数界定的?
5. 法兰公称压力的确定受到哪些因素的影响?为什么公称压力 PN 为 1.0MPa 的法兰,其最大允许操作压力比有时 1.0MPa 高而有时又比 1.0MPa 低?
6.设置加强圈的目的是什么?加强圈的类型有哪些?
7. 什么叫失稳?外压容器的稳定性条件是什么?
8. 用抗拉强度规定只下限为σb=620 MPa 材料制造的容器为几类容器?依据是什么?
9. 试确定塔卧置做水压试验时的试验压力 PT 。
塔的设计压力为 P,水重度γ,塔高H。
10. 有一管线法兰,已知设计压力为 0.2MPa,设计温度为 300℃,试问在此管线上能否使用公称压力为 0.25MPa 的碳钢平焊法兰?为什么?
11. 焊缝系数与哪些因素有关?若一容器为双面对接焊缝,局部无损探伤,焊缝系数为多少? 12. 封头有哪几种形式?各适用于什么场所?
13. 求图 1 所示轮胎形回转体上 A、B 两点的第一、第二曲率半径?
图1
14.法兰联结结构一般是由哪三个部分组成?
15.提交法兰钢度的三个途径是什么?
16.法兰的公称压力与哪些因素有关?
17.鞍座有哪些型式?
18.一台卧式容器的鞍座型式如何选择?为什么?
19.今有一直径为 1200mm 的吸收塔,封头与筒身采用法兰联结,该塔操作温度为285℃,设计压力为 0.4MPa,材质为 20。
试选择标准法兰。
20.在内压薄壁圆筒上开一椭圆孔,椭圆孔的长轴应如何放置?为什么?
四、计算题
1. 如图 2 所示的简易起重机横梁 AB 的 A 端以铰链固定,B 端有拉杆 BC,起重量
W=10KN。
AB 梁重 P=4KN。
BC 杆自重忽略不计,试求载荷 W 位于图示位置时 BC 杆的拉力和铰链 A 的约束反力。
2(图 2)解:取 AB 杆为研究对象
∑M
A
=0
T × 4a × sin 30 P × 2a W × 3a = 0
T = P + 1.5W =19 kN
∑ Fx = 0 ∑M
B
T cos 30 N AX = 0 N AX = 19 ×
3 =16.45 kN 2
=0
N AY × 4a P × 2a W × a = 0 N AY =4.5 kN
2. 某分馏塔,内径 Di=800mm,实际壁厚δ n =8mm,塔高 H=10m。
设计压力P=0.9MPa,设计温度为 200℃,材质为 16MnR,塔体 [σ ]t =170MPa,σ s
=345MPa,焊缝系数φ =0.85,壁厚附加量 C=2.0mm,γ水 = 9.8 × 10 N/m ,[σ ] /[σ ]t =1.0。
3 3
①校核此塔在此设计压力下的强度。
②校核此塔水压试验时的强度。
解:δ e = δ n C = 8 2 =6mm ①
σθ =
pc ( Di + δ e ) 0.9 × (800 + 6) = =60.45 MPa 2δ e 2×6
φ[σ ]t = 0.85 × 170 =144.5 MPa
由于σθ < φ [σ ]
t
所以容器强度合格。
② p ' = p + γH = 0.9 + 9.8 × 10 3 × 10 × 10 6 =0.998 mm
pT = 1.25 p '
[σ ] [σ ]t
= 1.25 × 0.998 ×
170 =1.25 MPa 170
3
中国石油大学(华东)现代远程教育
σT =
pT ( Di + δ e ) 1.25 × (800 + 6) = =83.96 MPa 2δ e 2×6
0.9φσ S = 0.9 × 0.85 × 345 =263.93 MPa
由于σ T < 0.9φσ S 所以水压试验强度合格。
3.车刀的 A 端禁固在刀架上,B 端受到切削刀作用,已知 Py=18KN,Px=7.2KN,L=60mm,求固定端 A 的约束反力。
4.一个总重为 200N 的电动机,采用 M8 吊环螺钉,螺纹根部的直径为 6.4mm,其材料的许用应力[σ]=40MPa。
问起吊电动机时,吊环螺钉是否安全? 5.圆柱薄壳内充满气体,已知气体压力 P=1MPa,圆柱薄壳直径 D=2000mm,圆柱壳壁厚 10mm,求圆柱壳上任一点 A 的薄膜应力? 6.沿顶部支承的圆筒,直径为 D,壁厚为δn,壁厚附加量为 c,内充气压为 P0,液面变为 H,液体密度为ρ,求距筒底距离为 a 的任意一点 M 的薄膜应力。
Ρ
7.某厂生产的锅炉汽包,其设计压力为 2.5MPa,汽包圆筒的平均直径为 810mm,厚度为 16mm,试求汽包圆筒壁内的薄膜应力。
4。