(完整)化学反应工程试试题库
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 A A 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 -=( )。
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。
《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》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 .4.06.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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《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-+。
专科《化学反应工程》_试卷_答案
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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)A。
1 B.2 C。
3 D。
4。
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)A。
0 B.0。
5 C.1D。
2。
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:B8。
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/2B。
RC。
R/2 D.R/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。
专科《化学反应工程》_试卷_答案
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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)A。
1 B.2 C.3 D.4.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)A.0 B。
0.5 C。
1 D.2。
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:B8。
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 B。
R C.R/2 D.R/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()。
化学反应工程考试试题及答案
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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-习题集(含答案)(2024版)
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可编辑修改精选全文完整版《化学反应工程》课程习题集一、单选题1.某反应的速率常数k=0.0462-1,又知初始浓度为0.1mol.dm-3,则该反应的半衰期为:(A) 1/(6.93×10-2×0.12) (B) 15分(C) 30分 (D) 1/(4.62×102×0.1)分2.某一级反应, 当反应物的浓度降为起始浓度的1%时,需要t1秒, 若将反应物的浓度提高一倍, 加快反应速率, 当反应物浓度降低为起始浓度的1%时, 需时为t2, 则:(A ) t1﹥t2 (B) t1=t2(C) t1﹤t2 (D) 不能确定二者关系3.某反应物反应掉7/8所需的时间恰好是它反应掉1/2所需时间的3倍, 则该反应的级数是:(A) 零级 (B) 一级反应 (C) 三级反应 (D) 二级反应4.若两个相同类型的气相双分子反应的△H⊙值相等, 又在400k时,它们的活化熵之差△S1⊙-△S2⊙=10 J.mol-1,则两反应的速率常数之比为:(A) K1/K2=0.300 (B) K1/K2=0.997(C) K1/K2=1.00 (D) K1/K2=3.335.对反应A+B→C, 由下列数据C A0/mol.dm-3 C B0/mol.dm-3 r0/ mol.dm-31.0 1.0 0.152.0 1.0 0.301.02.0 0.15则该反应的速率方程为:(A) r=K C B (B) r=K C A C B(C) r=K C A (D) r=K C A C B26.一个反应的活化能是33kJ·mol-1, 当 T = 300K 时,温度每增加1K,反应速率常数增加的百分数约是___。
A. 4.5%B. 90%C. 11%D. 50%7.下列叙述正确的是_ 。
A. 吸热反应的活化能比放热反应的活化能高B. 一个反应的反应速率与化学方程式中出现的所有作用物浓度都有关C. 催化反应的速率与催化剂的浓度无关D. 反应速率常数与作用物浓度无关8.关于催化剂的使用,下列叙述中不正确的是_ 。
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20分)1. 化学反应工程主要研究的是()。
A. 反应器的设计B. 反应过程的优化C. 反应动力学D. 反应器的放大答案:B2. 反应速率常数k与温度的关系遵循()。
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. 亨利定律答案:A3. 在一个恒温恒压的容器中,如果反应物A的浓度增加一倍,反应速率将()。
A. 增加一倍B. 增加两倍C. 不变D. 增加四倍答案:A4. 以下哪种类型的反应器是理想流动反应器()。
A. 完全混合反应器B. 平推流反应器C. 活塞流反应器D. 循环流反应器答案:C5. 反应器的停留时间分布(RTD)是用来描述()。
A. 反应物的转化率B. 反应器内的温度分布C. 反应器内的压力分布D. 反应物在反应器内的停留时间答案:D6. 在一个反应器中,如果反应物A的转化率增加,那么()。
A. 反应速率一定增加B. 反应速率一定减少C. 反应速率可能增加也可能减少D. 反应速率不变答案:C7. 以下哪种催化剂是固体催化剂()。
A. 酸催化剂B. 金属催化剂C. 酶催化剂D. 所有选项都是答案:D8. 反应器的体积效率是指()。
A. 反应器体积与反应物体积的比值B. 反应器体积与催化剂体积的比值C. 反应器体积与产物体积的比值D. 反应器体积与反应物转化率的比值答案:B9. 在一个反应器中,如果反应物A的浓度增加,那么()。
A. 反应速率一定增加B. 反应速率一定减少C. 反应速率可能增加也可能减少D. 反应速率不变答案:A10. 以下哪种类型的反应器是理想混合反应器()。
A. 完全混合反应器B. 平推流反应器C. 活塞流反应器D. 循环流反应器答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 阿伦尼乌斯方程中,温度每增加10°C,反应速率常数k增加的倍数为______。
答案:e^(Ea/(R*10))2. 在一个反应器中,如果反应物A的浓度为[A],反应速率常数为k,那么反应速率v可以表示为______。
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。
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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。
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( )。
化学反应工程考试试题
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化学反应工程考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、对于一个化学反应,其反应速率常数与温度的关系通常符合()A 阿伦尼乌斯方程B 范特霍夫方程C 能斯特方程D 吉布斯方程2、下列哪种反应器的返混程度最大()A 间歇釜式反应器B 连续釜式反应器C 平推流反应器D 全混流反应器3、在间歇釜式反应器中进行一级不可逆反应,转化率达到 90%所需的反应时间为 t1,若转化率达到 99%所需的反应时间为 t2,则 t2/t1为()A 10B 20C 30D 404、对于气固相催化反应,外扩散阻力对反应速率的影响在()情况下可以忽略不计。
A 催化剂颗粒较大B 气流速度较大C 反应温度较高D 反应物浓度较高5、反应级数为零的反应,其反应速率()A 与反应物浓度无关B 与反应物浓度成正比C 与反应物浓度的平方成正比 D 与反应物浓度的平方根成正比6、以下哪种因素会导致催化剂失活()A 高温B 中毒C 积炭D 以上都是7、在一个连续流动的管式反应器中进行均相反应,若反应体积增大一倍,反应物的浓度变为原来的一半,则反应的停留时间()A 不变B 增大一倍C 减小一半D 增大两倍8、对于一个吸热反应,升高温度会使反应的平衡常数()A 增大B 减小C 不变D 无法确定9、多相催化反应中,反应物在催化剂表面的吸附通常遵循()A 朗缪尔吸附等温式B 弗伦德利希吸附等温式C 焦姆金吸附等温式D 以上都有可能10、下列哪种反应器适用于高转化率的反应()A 间歇釜式反应器B 连续釜式反应器C 平推流反应器D 流化床反应器二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、化学反应工程的研究对象是_____。
2、反应速率的定义是_____。
3、间歇釜式反应器的设计方程是_____。
4、连续釜式反应器的空时是指_____。
5、理想流动模型包括_____和_____。
6、催化剂的三个基本特征是_____、_____和_____。
7、气固相催化反应的步骤包括_____、_____、_____、_____和_____。
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1. 化学反应工程中,反应速率常数k与温度T的关系通常遵循什么定律?A. 阿伦尼乌斯定律B. 范特霍夫定律C. 莱·夏特利埃定律D. 牛顿冷却定律答案:A2. 在一个理想反应器中,如果反应物A的初始浓度为10 mol/L,反应速率为0.1 mol/(L·s),那么反应物A的表观反应级数是多少?A. 0级B. 1级C. 2级D. 3级答案:B二、填空题1. 请写出化学平衡常数K的表达式:_________________。
答案:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b2. 某反应器中,反应物A的浓度从10 mol/L减少到1 mol/L,反应时间t为10分钟。
如果反应是一级反应,求反应速率常数k。
答案:k = 0.1 min^-1三、简答题1. 简述催化剂在化学反应中的作用。
答案:催化剂在化学反应中的作用主要是降低反应的活化能,从而加快反应速率,但催化剂本身在反应过程中不被消耗。
2. 描述连续搅拌槽式反应器(CSTR)的基本特点。
答案:连续搅拌槽式反应器是一种在反应过程中连续加入反应物,同时连续排出产物的设备。
它具有良好的混合特性,反应物和产物在反应器内浓度分布均匀。
四、计算题1. 假设某一级反应A → B,反应速率常数k=0.05 s^-1。
若初始时[A]=1 mol/L,求10秒后A的浓度。
答案:[A] = e^(-kt) × [A]₀ = e^(-0.05 × 10) × 1 = 0.38 mol/L2. 某反应A + B → C + D,反应速率为-rA = k[A][B],其中k=0.02 L/mol·s。
初始时[A]₀=1 mol/L,[B]₀=2 mol/L。
若反应进行到[A]=0.5 mol/L时,求[B]的浓度。
答案:根据反应物A和B的消耗比例,[B] = 2 - 0.5 × (2/1) = 1 mol/L五、论述题1. 论述反应器设计中的安全因素考虑。
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、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。
完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案
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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。
反应工程考试题及答案
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反应工程考试题及答案一、选择题(每题2分,共10题)1. 在反应工程中,反应速率常数k与温度T的关系是:A. k与T成正比B. k与T成反比C. k与T的指数成正比D. k与T的指数成反比答案:C2. 以下哪个参数不是反应器设计中需要考虑的因素?A. 反应物浓度B. 反应速率C. 反应器体积D. 反应器颜色答案:D3. 对于一个一级反应,其半衰期与反应物初始浓度的关系是:A. 与初始浓度成正比B. 与初始浓度成反比C. 与初始浓度无关D. 随初始浓度变化而变化答案:C4. 在连续搅拌釜式反应器(CSTR)中,如果反应物的转化率增加,以下哪个参数会减少?A. 反应速率B. 反应器体积C. 反应物浓度D. 反应时间答案:C5. 以下哪个不是反应工程中的基本概念?A. 反应速率B. 反应器类型C. 反应动力学D. 反应器的热力学答案:D二、填空题(每题3分,共5题)1. 反应速率方程通常表示为:\[ r = k[A]^m \],其中r代表反应速率,k代表反应速率常数,[A]代表反应物A的浓度,m代表反应物A 的______。
答案:反应级数2. 对于一个反应器,如果其体积增大而其他条件不变,那么反应物的转化率将______。
答案:减少3. 在反应工程中,催化剂的作用是______反应速率,而不改变反应的______。
答案:增加;平衡位置4. 反应器的类型包括间歇式反应器、连续搅拌釜式反应器和______。
答案:管式反应器5. 反应器的设计需要考虑反应物的转化率、反应速率和______。
答案:反应器的热稳定性三、简答题(每题10分,共2题)1. 描述一级反应和二级反应在半衰期方面的主要区别。
答案:一级反应的半衰期与初始浓度无关,而二级反应的半衰期与初始浓度的平方根成反比。
2. 简述连续搅拌釜式反应器(CSTR)与间歇式反应器在操作方式上的主要区别。
答案:连续搅拌釜式反应器是连续操作的,反应物和产物连续进出反应器,而间歇式反应器是分批操作的,反应物一次性加入反应器,反应完成后产物一次性取出。
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
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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. 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。
(完整版)反应工程总复习题(答案)
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(完整版)反应⼯程总复习题(答案)化学反应⼯程试题答案⼀、单选题:(共60⼩题,每题0.5分)1、化学反应⼯程是研究如下问题的学科:(A)A、化学反应器⼯程问题B、化⼯单元操作C、反应器特性D、传递特性2、化学反应⼯程研究的对象是:(A)A、化学反应器B、单元操作C、化⼯流程D、化学⼯艺3、连续操作的反应器的独⽴变量为(C)A、浓度B、反应时间C、反应器体积⼤⼩4、理想混合的间歇反应器的独⽴变量为(B)A、反应速率B、反应时间C、反应空间5、连续操作的理想混合流反应器的独⽴变量是:(C)A、反应物浓度B、反应时间C、反应空间6、间歇操作的反应器所具有的特点包括:(A)A、参数随时间变化B、参数随空间变化C、累积量为零D、累积量不为零7、在对理想的全混流反应器进⾏物料衡算时,下⾯哪些量为零:(D)A、流⼊量B、流出量C、反应量D、累积量8、在对定常态操作的反应器进⾏物料衡算时,下⾯哪些量为零:(D)A、流⼊量B、流出量C、反应量D、累积量9、稳定的定常态操作点符合如下条件:(A)A、移热速率⼤于放热速率B、移热速率⼩于放热速率C、移热速率等于放热速率10、若CSTR的某⼀操作点是稳定的定常态操作点,则该操作状态具有的特点是:(C)A、移热速率⼤于放热速率B、移热速率⼩于放热速率C、移热速率等于放热速率11、在CSTR中进⾏⼀级不可逆反应,最多可以有⼏个定常态操作点?(D)A、0B、1C、2D、3E、412、对于反应级数⼤于零的反应,下述情况哪种容积效果最⾼?(C)A、单釜CSTRB、多釜CSTRC、PFR13、对于⾃催化反应,下述情况哪种容积效果最⾼?(A )A 、CSTR 串联PFRB 、最优循环⽐下操作的PFRC 、CSTR14、稳定的定常态操作的CSTR 反应器在该操作点下列情况是必然成⽴的:(B )A 、移热速率等于放热速率B 、移热速率⼤于放热速率C 、移热速率⼩于放热速率15、对于级数⼤于零的⾃催化反应,其动⼒学线(()A A x ~r 1-)⼀般存在⼀个极值,下述情况哪种容积效果最⾼?(D )A 、单釜CSTRB 、多釜CSTRD 、CSTR 串联PFR16、对于反应级数⼩于零的反应,下述情况哪种容积效果最⾼?(A )A 、单釜CSTRB 、多釜CSTRC 、PFR17、对于绝热的放热反应,下述哪种操作⽅式的容积效果最⾼?(A )A 、CSTR 串联PFRB 、最优循环⽐下操作的PFRC 、CSTR18、平推流反应器的空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确?(C )A 、总是相等B 、总是不相等C 、不确定19、全混流反应器的空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确?(C )A 、总是相等B 、总是不相等C 、不确定20、平推流反应器中进⾏恒温、恒压等分⼦⽓相反应时,空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确?(A )A 、总是相等B 、总是不相等C 、不确定21、间歇反应器的反应转化率与反应器⼤⼩之间下述说法哪些正确?(B )A 、与反应器⼤⼩有关B 、与反应器⼤⼩⽆关C 、不确定22、在对间歇反应器进⾏设计时,反应器体积⼤⼩与下述哪个因素有关?(B )A 、反应时间B 、单位时间处理量C 、不确定23、从反应器的停留时间分布测定中求得⽆因次⽅差98.02=θσ,则反应器可近视为:(B )A 、理想的平推流反应器B 、理想的全混流反应器C 、理想混合间歇反应器24、从反应器的停留时间分布测定中求得⽆因次⽅差02.02=θσ,则该反应器可近视为:A 、理想的平推流反应器B 、理想的全混流反应器C 、理想混合间歇反应器25、固定催化反应床层的空隙率B ε是影响床层流体流动特性的重要参数,⼀般情况下当Bε过⼤时,会导致流体如下现象产⽣:(B)A、床层压降变⼤B、沟流现象C、床层热点26、采⽤平推流和全混流反应器进⾏任意级数的反应,若反应空时相等,则平推流反应器出⼝转化率与全混流反应器的出⼝转化率之间的⼤⼩关系:(C)A、总是⼤于B、总是⼩于C、不能确定27、若脉冲法测得⼀反应器存在流体质点停留时间分布,则:(C)A、⼀定存在返混B、不存在返混C、不能确定28、若⽓固多相催化反应为内扩散过程所控制,可以通过下述哪种⽅法措施减⼩内扩散对反应速度的影响:(B)A、提⾼流体线速度B、减⼩催化剂的粒径C、增⼤线速度、D增⼤催化剂粒径29、若⽓固多相催化反应为外扩散过程所控制,可以通过下述哪种⽅法措施减⼩外扩散对反应速度的影响:(C)A、提⾼流体线速度B、减⼩催化剂的粒径C、增⼤线速度、D增⼤催化剂粒径30、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:(B)A、提⾼流体线速度B、改善床层空隙率均⼀C、增⼤催化剂粒径31、若⽓固多相催化反应器内存在壁效应现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(C)A、增⼤催化剂粒径B、减⼩反应器直径C、增⼤反应器直径32、若⽓固多相催化反应器内存在短路流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(B)A、增⼤催化床层直径B、改善床层空隙率均⼀C、增⼤催化剂粒径33、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:(A)A、努森扩散B、分⼦扩散C、构型扩散34、当分⼦扩散的平均⾃由程⼩于催化剂微孔直径时,分⼦在微孔中的扩散为:(B)A、努森扩散B、分⼦扩散C、构型扩散35、催化剂颗粒的有效利⽤系数η与催化剂的颗粒直径有关,当颗粒直径增⼤时,内表⾯利⽤率:(B)A、增⼤B、减⼩C、不变D、不确定36、催化剂颗粒的有效利⽤系数η与反应温度有关,反应温度提⾼,内表⾯利⽤率:(A)A、增⼤B、减⼩C、不变D、不确定37、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,⾼温区交点具有如下特征:(A)A、稳定的定常态B、⾮稳定的定常态C、不能确定是否稳定38、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,中温区交点具有如下特征:(B)A、稳定的定常态B、⾮稳定的定常态C、不能确定是否稳定39、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,低温区交点具有如下特征:(A)A、稳定的定常态B、⾮稳定的定常态C、不能确定是否稳定σ 0,则这个反应器近似可看作40、某反应器经脉冲⽰踪法测得的实验数据计算得⽅差2θ为:(A)A、理想的平推流反应器B、理想的全混流反应器C、理想混合间歇反应器41、下图中①②③④⑤分别代表5股物流;a、b、c、d代表四个操作点;L1、L2、L3分别代表三条不同的关系曲线,则曲线L1代表的含义为:(B)A、平衡温度线B、最优温度线C、动⼒学曲线42、如上图,曲线L2代表的含义为:(A)A、平衡温度线B、最优温度线C、动⼒学曲线43、如上图,曲线L3代表的含义为:(C)A、平衡温度线B、最优温度线C、动⼒学曲线44、如上图,a点的转化率与d点的转化率之间的关系为:(B)A、x a>x dB、x aC、x a=x d45、如上图,b点与c点之间存在如下关系:(C)A 、x b >x cB 、x bC 、x b =x c46、理想平推流反应器串联的级数越多,则流体质点经过反应器后的离散程度:(C )A 、越⼤B 、越⼩D 、不确定47、理想全混流反应器串联的级数越多,则流体质点经过反应器后的离散程度:(B )A 、越⼤B 、越⼩C 、不变D 、不确定48、移热速率⼤于放热速率是全混流反应器保持稳定操作的:(B )A 、充分条件B 、必要条件C 、充分必要条件49、可以通过下述的哪种⽅法减⼩固定催化床反应器床层阻⼒降P ?:(B )A 、提⾼线速度B 、提⾼床层空隙率C 、提⾼催化剂的⽐表⾯积50、球形催化剂进⾏⼀级不可逆反应,可以⽤梯尔模数值(ev s D k R =φ)的⼤⼩来判断内扩散的影响程度,若球形催化剂颗粒半径越⼤,则梯尔模型值越⼤,内扩散影响程度越则:(A )A 、越⼤B 、越⼩C 、不变51、球形催化剂进⾏⼀级不可逆反应,可以⽤梯尔模数值(ev s D k R =φ)的⼤⼩来判断内扩散的影响程度,若球形催化剂颗粒半径越⼤,催化剂颗粒的有效系数则:(A )A 、越⼤B 、越⼩C 、不变52、球形催化剂进⾏⼀级不可逆反应,可以⽤梯尔模数值(ev s D k R =φ)的⼤⼩来判断内扩散的影响程度,若反应物在粒内有效扩散系数越⼤,催化剂颗粒的有效系数则:(A )A 、越⼤B 、越⼩C 、不变53、球形催化剂进⾏⼀级不可逆反应,可以⽤梯尔模数值(ev s D k R =φ)的⼤⼩来判断内扩散的影响程度,若所进⾏的化学反应速率越快,催化剂颗粒的有效利⽤系数则:(B )A 、越⼤B 、越⼩54、为了提⾼级数相对较⾼的主反应的选择性,在反应器选型时,下列哪种说法是合理的:(B )A 、返混程度⼤的优于返混程度⼩的B 、返混程度⼤的劣于返混程度⼩的C 、相同55、在⼀定温度下达到定常态的⽓固多相催化反应,粒外扩散速率总是粒内化学反应速率:(C)A、⼤于B、⼩于C、等于56、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(A)A、消除轴向温度梯度B、消除径向温度梯度C、消除轴向浓度梯度D、消除径向浓度梯度57、若⽓固多相催化反应速率被内扩散所控制,则反应物⽓相主体浓度C AG与催化剂颗粒外表⾯浓度C AS之间的关系为:(C)A、C AG⼤于C ASB、C AG⼩于C ASC、C AG等于C AS58、若⽓固多相催化反应速率被外扩散所控制,则反应物⽓相主体浓度C AG与催化剂颗粒外表⾯浓度C AS之间的关系为:(A)A、C AG⼤于C ASB、C AG⼩于C ASC、C AG等于C AS59、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H60、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 )A 、参数随时间变化B 、参数随空间变化C 、累积量为零D 、累积量不为零4、在对间歇反应器进⾏物料衡算时,下⾯哪些量为零:(AB )A 、流⼊量B 、流出量C 、反应量D 、累积量5、全混流反应器CSTR 的特点包括:(AC )A 、瞬间理想混合B 、返混程度最⼩C 、出⼝物料参数与器内相同D 、独⽴变量为时间6、平推流PFR 反应器的特点包括:(BD )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B ε是影响床层流体流动特性的重要参数,⼀般情况下当B ε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11、若⽓固多相催化反应器内存在短路流现象,可以通过下述哪种措施加以改良:(AB )A 、增⼤催化床层直径B 、改善床层空隙率均⼀C 、增⼤催化剂粒径12、⽓固多相催化反应本征动⼒学的推导⼀般涉及到下列哪些项?(ACD )A 、表⾯吸附B 、内扩散C 、表⾯反应D 、表⾯脱附E 、外扩散13、可以通过下述的哪种⽅法减⼩固定催化床反应器床层阻⼒降P ?:(BC )A、提⾼流体线速度B、减少流体线速率C、提⾼床层空隙率14、多釜串联操作的全混流反应器在计算出⼝转化率时可采⽤NANNkx+-=τ111公式进⾏计算,该公式必须满⾜三个条件,它们是:(ABD)A、各釜温度⼀致B、各釜体积相同C、⼀级可逆反应D、⼀级不可逆反应15、如图所⽰ABC为某可逆放热⽓-固相催化反应的平衡曲线,DEF为最佳温度曲线,则反应速度为零的点包括:(be)a、C-Fb、A-Bc、D-Ed、Ge、C16、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)A、消除轴向温度梯度B、提⾼反应器容积效率C、消除轴向浓度梯度17、为了提⾼级数相对较⾼的主反应的选择性,在反应器选型时,下列哪种做法是合理的:(BC)A、选全混流不选平推流B、选平推流不选全混流C、选多釜串联的全混流不选单釜全混流D、选间歇反应器不选平推流18、提⾼⽓固多相催化反应催化剂的有效利⽤系数的⽅法包括如下哪⼏项?(ACD)A、提⾼反应温度B、增⼤催化剂的粒径C、减少催化剂的粒径D、改善内扩散速率19、若⽓固多相催化反应速率被外扩散所控制,且所进⾏的催化反应为快反应,C AG代表主体浓度,C AS代表催化剂颗粒外表⾯浓度,下⾯的哪⼏项是合理存在的?(AC)A、C AG⼤于C ASB、C AG⼩于C ASC、C AS近似等于零D、C AG等于C AS20、重油催化裂化不宜选⽤的反应器包括:(ABD)A、固定床B、列管式C、流化床D、间歇釜式反应器三、判断题(共20⼩题,每题0.5分)1、装置结构、尺⼨、型式影响反应器内物料流动、混合、传热等,从⽽改变反应的动⼒学特性。
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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2=0 ,而全混流反应器的无因次方差2= 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。
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*(综合多个章节)1.(1)化学反应工程是一门研究______________的科学。
1.(1)化学反应的工程问题2.(1)化学反应速率式为BA C A C C K r ,如用浓度表示的速率常数为CK ,用压力表示的速率常数PK ,则C K =_______P K 。
2.(1))()(RT 3.(2)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。
3.(2) 浓度、温度4.(1)00.20.40.60.8 1.00.20.40.60.81.0ARSX AC/C A0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。
8.(2) 物理、化学9.(1)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。
9.(1) 0.1um 10.(1)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。
10.(1) 拟均相一维11.(1)对于可逆的放热反应,存在着使反应速率最大的最优温度optT 和平衡温度eqT ,二者的关系为______________。
11.(1)1212lnE E E E R T T T T opteq opteq 12.(1)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mfU 通过,而其余部分_______则全部以气泡的形式通过。
12.(1)mfU U 013.(2)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。
13.(2) 气、乳14.(1)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。
14.(1) 两个或更多二、填空题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、化学反应速率式为B A C AC 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 =)()(RT 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 与浓度无关,仅是温度的函数。
4、对于反应级数n >0的反应,为降低反应器容积,应选用平推流反应器为宜。
5、对于恒容的平推流管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。
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_微观流体_。
7、流体的混合程度常用调匀度S 、流体的混合态来描述。
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_物理失活,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_化学_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_0.1um _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,因此一般可用拟均相一维模型来计算。
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optT 和平衡温度eqT ,二者的关系为___1212lnE E E E R T T T T opteq opteq___________。
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mfU 通过,而其余部分mfU U 0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_气_相为平推流,而对___乳__相则有种种不同的流型。
14、多相反应过程是指同时存在两个或更多相态的反应系统所进行的反应过程。
15、三传一反是化学反应工程的基础。
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AS 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 _______、optt ______。
)]/([21122k k k k k 、1212)/ln(k k k k )18、着眼反应组分K 的转化率的定义式为_K KK Kn n n _。
19、一级连串反应AS K 1K 2P在间歇式全混流反应器中,则目的产物P 的最大浓度max,P C _______、optt ______。
)]/([21122k k k k k 、1212)/ln(k k k k )20、化学反应速率式为BA C A C C K r ,如用浓度表示的速率常数为CK ,用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。
21、理想反应器是指全混流反应器、平推流反应器。
22、具有良好搅拌装置的釜式反应器按全混流反应器处理,而管径小,管子较长和流速较大的管式反应器按平推流反应器处理。
23、全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为rG Q Q 、 ,dTdQ dT dQ Gr 24、平推流反应器的返混为____0___。
二.单项选择1.(2)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_______。
A. 1212)/ln(K K K K B.1221)/ln(K K K K C.2112)/ln(K K K K D.211K K 1.(2) D 2.(2)全混流反应器的容积效率η小于 1.0时,且随着A的增大而减小,此时该反应的反应级数n_______。
A. <0B. =0C. ≥0D. >02.(2)3.(2)当反应级数n_______时,微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。
A. =0 B. =1 C. >1 D.<13.(2) D4.(2)轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_______无关。
A. 示踪剂的种类 B. 示踪剂的输入方式C.管内的流动状态 D.检测位置4.(2) C5.(2)对于气-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应,为提高反应速率,应选用_______装置。
A. 填料塔 B. 喷洒塔 C.鼓泡塔 D.搅拌釜5.(2) C6.(2)催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为dm id Ck dtd,当平行失活对反应物有强内扩散阻力时,d 为_______。
A. ≈0B. =1C.→3 D.≈16.(2) C7.(2)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_______。
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7.(2) A 8.(2)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_______。
A. 粒子与流体间有浓度差B. 粒子与流体间无浓度差C. 床层径向有温度梯度D.床层径向有浓度梯度8.(2) A 9.(2)下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第Ⅱ级模型的特点_______。
A. 各参数均为恒值B. 参数值不随床高而变C. 参数值与气泡大小无关D.参数值与气泡大小有关9.(2) C 10.(2)流化床反应器中的操作气速U 是根据具体情况定的,一般取流化数mfU U 0在_______范围A. 0.1~0.4B. 1.5~10C. 10~15D. 0.4~1.510.(2) B1、气相反应CO + 3H 2CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体,CO 与2H 以1∶2摩尔比进料,则膨胀因子CO=__A_。
A. -2B. -1C. 1D. 2 2、一级连串反应AS K 1K 2P在间歇式反应器中,则目的产物P 的最大浓度max,P C ___A____。
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 A 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P S =__C_。