反应工程期末自测题 2011秋季

2011秋季期末考试自测题

一、填空题

1.化学反应工程是化学工程学科的一个重要分支，主要包括两个方面的内容，即______与______。(反应动力学,反应器分析与设计)

2.化学反应器按操作方式分类，分为______、______、______。（间歇反应器，连续反应器，半间歇反应器）

3. 化学反应器按传热条件分类，分为______、______、______。（等温反应器，绝热反应器，非等温、非绝热反应器）

4.温度升高10K 反应速率增加一倍的经验规则（the rule of thumb) 只适用于对给定的活化能在特定的温度条件。经验规则成立时活化能与温度之间的关系为___________ （写成E=f(T)的形式)。

忽略浓度随温度的变化。（

.

5.着眼关键反应组分A 的转化率的定义式为_______。（0

0A A A A N N N X -=

）

6.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）

7. 气态等分子转化，或液相反应中，溶剂占主要体积，溶质反应对溶液的密度影响不明显，反应进行时反应体系的体积可看成不变，则该系统称为_______（恒容或恒密度系统）。

8.在构成反应机理的诸个基元反应步骤中，如果有一个基元反应步骤的速率较之其他基元反应步骤慢得多，该反应步骤被称为_______（决速步），其速率即代表整个反应的速率，其他基元反应步骤可视为处于_______。（拟平衡常态）

9. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。（反应速率） 10.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。（主反应、副反应）

11.多重反应或复合反应包括平行反应、连串反应、并列反应三个基本类型。其中，_____反应又称独立反应。 12. 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____

_。(提高温度) 13. 一级连串反应A S P

在平推流反应器中，为提高目的产物P 的收率，应

______

2

1

k k 的值。（提高） 14.在等温间歇釜式反应器中进行下列连串反应A →P →Q ，r 1=k 1C A , r 2=k 2C P ,P 为目的产物，即第一个反应为主反应，第二个反应为副反应，A 的初浓度为C A0，为使目的产物P 的收率最大，则最优反应时间t opt =____________。

15.理想反应器是指_______、_______。[理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流）反应器] 16.具有良好搅拌装置的釜式反应器（CSTR ）按_______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_______反应器处理。（理想混合反应器、平推流） 17.全混流反应器的空时τ是_______与_______之比。（反应器的有效容积、进料流体的容积流速） 18.全混流要做到热稳定操作必须同时满足两个条件，即定常条件：____________和稳定条件：____________。（r g Q Q =，

g

r dQ dQ dT dT

=） 19.全混流反应器的返混_______。（最大）；平推流反应器的返混为_______。（零）

20.对于恒容的平推流管式反应器的平均停留时间、反应时间、空时_______。（一致）

21.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_______的平推流反应器。（循环操作）

22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。（平推流、全混流）

23. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_______，而当β→∞时则反应器内返混为_______。（零、最大）

24. 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。（全混流）； 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。（平推流） 25. 对于自催化反应，最合适的反应器为_______。（全混流反应器串联平推流反应器）

26.大多数工业反应器是非理想流动反应器，它们和理想反应器有一定的偏差，偏差的原因是多方面的，大致可分为两类。第一类：不均匀的速度分布引起的：______、______、沟流，（死角、短路）管式反应器的_______（层流）及反应器截面突变引起的收缩和膨胀。第二类：管式反应器反应中产物向主流体____________的方向流动（相反）或釜式反应器内的______（循环流）。

27.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_______、_______、_______等。（脉冲法、阶跃法、周期示踪法） 28.非理想流动不一定是由_______造成的（返混），但返混造成了_______。（停留时间分布）

29.固体催化剂由三部分组成，活性组分、助剂和载体,三者不能截然分开。通常对活性组分的要求： 具有尽可能高的_______ (催化活性、选择性和抗毒性)。

30.对于气—固相催化反应，要测定本征动力学即真实的反应速率，必须首先排除_______和_______的影响。（内扩散、外扩散）。

31.测定气固相催化速率检验外扩散影响时，可以同时改变_______和_______，但保持W /F A 0 不变。（催化剂装量、进料流量）

32.测定气固相催化速率检验内扩散影响时，可改变催化剂的粒度（直径d p ），在恒定的_______下测转化率，看二者的变化关系。（ W /F A 0 ） 33.流动循环（无梯度）式反应器是指消除_______、_______的存在， 使实验的准确性提高。（温度梯度、浓度梯度） 34. 对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由分子间碰撞所致，这种扩散通常称为_______。(分子扩散)

35.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，这种扩散称为_______。（努森扩散）

36.气—固相催化反应的内扩散Thiele 模数是表征内扩散影响的重要参数。已知球形催化剂的粒径为2R 。当反应物A 的本征动力学表达式为r A =kC A , A 在催化剂内有效扩散系数为D e 。则Thiele 模数φs =_______.)3(

e

D k

R

37. 描述固定床反应器的数学模型，忽略了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。（拟均相模型）

38. 对于固定床反应器，当某一参数变化到一定程度时就可能使床层温度迅速升高，这种现象俗称_______，它是固定床反应器设计和操作中所应注意的问题。（飞温）

39.对于流化床反应器，当流速达到某一限值，床层刚刚能被托动时， 床内粒子就开始流化起来了，这时的流体空线速称为_______。（起始流化速度）

40.对于气固相催化反应，由于反应在异相进行，存在本征动力学和宏观动力学之分，其区别在于有无_______的影响。（传递过程）

41.随着流体流量增加，颗粒受到的曳力也随着增大。若颗粒受到的升力恰好等于自身重量时，颗粒受力处于平衡状态，故颗粒将在床层内作上下、左右、前后的激烈运动，这种现象被称为固体的_______，整个床层称为_______。（流态化，流化床） 二、选择题

1.下列属于均相反应的是_______。（A ）

A. 乙酸乙酯水解

B. CuO 的还原

C. 加氢脱硫

D. 电石水解 2.下列属于均相反应的是_______。（C ）