(建筑工程管理)化学反应工程自测试卷
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3）固定床中的传热较差；（①分）
4）催化剂的更换必须停产进行。（①分）
5.(5)
1）以U0的气速进入床层的气体中，壹部分在乳相中以起始流动速度Umf通过，而其余部分以（U0-Umf）则全部以气泡的形式通过；①分
2）床层从流化前的高度Lmf增高到流化时的高度Lf，完全是由于气泡的体积所造成；①分
3）气泡相为向上的平推流，大小均壹；①分
用多级全混流串联模型来模拟壹管式反应装置中的脉冲实验，已知，，求
1）推算模型参数N；（3分）
2）推算壹级不可逆等温反应的出口转化率。（2分）
化学反应工程期末自测试卷答案
(1)
1.(1)
化学反应的工程问题
2.(1)
3.(2)
浓度、温度
4.(1)
平推流
5.(3)
平均停留时间、反应时间、空时
6.(1)
微观流体
13.(2)
描述流化床的数学模型，对于气、乳俩相的流动模式壹般认为_______相为平推流，而对_______相则有种种不同的流型。
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。
II.单项选择
1.(2)
壹级连串反应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_______。
1.(10)
解：设在时间t时乙烯酮和甲烷的浓度分别为x和y，初始为，则
①分
①分
相加得①分
将其积分
②分
1）当转化率为99%时
①分
①分
2）瞬时选择性为①分
积分得②分
①分
2.(10)
解：由于俩等体积釜串联，则
①分
②分
∴①分
而②分
即①分
由②分
反应器的总容积为①分
3.(10)
解：等Baidu Nhomakorabea积釜串联应有①分
对第二个全混流反应器作物料衡算
4）反应完全在乳相中进行；①分
5）气泡和乳相间的交换量Q为穿流量q和扩散量之和。①分
6.(5)
该模型设想在气-液俩相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和液膜，（①分）而把气液俩相阻力集中在这俩个流体膜内，而假定气相主体和液相主体内组成均壹，不存在传质阻力（①分）。组分是通过在气膜和液膜内的稳定的分子扩散过程来进行传质的，通过气膜传递到相界面的溶质组分瞬间的溶于液体且达到平衡（①分）。因此，把复杂的相间传质过程模拟成串联的稳定的双膜分子扩散过程的叠加（①分），相间传质总阻力等于传质阻力的加和（①分）。
2.(5)
阶跃示踪法是对于定常态的连续流动系统，（①分）在某瞬间t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A且浓度为的流体，（①分）同时保持系统内流动模式不变，且在切换的同时，在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变化。（①分）对应的曲线为F（t），。（②分）
3.(5)
1）反应物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡；②分
C.床层径向有温度梯度D.床层径向有浓度梯度
9.(2)
下列哪壹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.参数值和气泡大小无关D.参数值和气泡大小有关
10.(2)
流化床反应器中的操作气速是根据具体情况定的，壹般取流化数在_______范围内。
3.(10)
(A)(P)(S)
反应速度；，在恒温恒容下求等容积的俩釜串联全混流反应器内进行这壹反应时,求目的产物P的选择性，其中,，,。
4.(10)
有壹个反应器测其方差，如果这个反应器能够用等体积多釜串联模型来描述，且在这个反应器中进行液相反应A+B→2R，已知，，，求反应器的出口转化率？
5.(5)
10.(1)
绝热床反应器由于没有径向床壁传热，壹般能够当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此壹般可用_______模型来计算。
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和平衡温度，二者的关系为______________。
12.(1)
描述流化床的气泡俩相模型，以的气速进入床层的气体中，壹部分在乳相中以起始流化速度通过，而其余部分_______则全部以气泡的形式通过。
A.≈0B.=1C.→3D.≈1
7.(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.粒子和流体间有温度差B.粒子和流体间无温度差
C.床层径向有温度梯度D.床层轴向有温度梯度
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.粒子和流体间有浓度差B.粒子和流体间无浓度差
①分
∴①分
对于P:①分
∴+②分
①分
①分
∴①分
①分
4.(10)
解：①分
②分
则每个反应器的停留时间为①分
对第壹个釜进行物料衡算
①分
整理得①分
解得①分
同理对第二个釜进行物料衡算
①分
解得①分
①分
5.(5)
解：1）①分
①分
取N=4①分
2）②分
A.B.C.D.
2.(2)
全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着的增大而减小，此时该反应的反应级数n_______。
A.＜0B.=0C.≥0D.＞0
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.=0B.=1C.＞1D.＜1
4.(2)
轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件和_______无关。
5.(5)
简述气固流化床反应器气泡俩相模型的特点？
6.(5)
简述双膜理论？
IV.计算题
1.(10)
醋酸在高温下可分解为乙烯酮和水，而副反应生成甲烷和二氧化碳：
已知在916℃时，试计算：
1）99%的醋酸反应掉的时间；(6分)
2）在此反应条件下醋酸转化成乙烯酮的选择性。（4分）
2.(10)
有壹级不可逆反应A→P，在85℃时反应速率常数为3.45h-1，今拟在壹个容积为10m3的釜式反应器中进行，若最终转化率为，设该反应的处理量为1.82m3/h，今若改用俩个容积相等的串联釜操作，求反应器的总容积？
7.(2)
调匀度S、流体的混合态
8.(2)
物理、化学
9.(1)
0.1um
10.(1)
拟均相壹维
11.(1)
12.(1)
13.(2)
气、乳
14.(1)
俩个或更多
1.(2)
D
2.(2)
D
3.(2)
D
4.(2)
C
5.(2)
C
6.(2)
C
7.(2)
A
8.(2)
A
9.(2)
C
10.(2)
B
1.(5)
空时是反应器的有效容积和进料流体的容积流速之比。（①分）反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某壹程度所需的反应时间。（①分）停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。（①分）由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。（②分）
（建筑工程管理）化学反应工程自测试卷
化学反应工程期末自测试卷
(4)
科目:化学反应工程适用对象:化学工程和工艺本科
2004-7-6
I.填空题
1.(1)
化学反应工程是壹门研究______________的科学。
2.(1)
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，则=_______。
7.(2)
流体的混合程度常用_______、_______来描述。
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。
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，分子和孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。
3.(2)
平行反应均为壹级不可逆反应，若＞，选择性Sp和_______无关，仅是_______的函数。
4.(1)
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。
5.(3)
对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______壹致。
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_______。
A.0.1～0.4B.1.5～10C.10～15D.0.4～1.5
III.简答题
1.(5)
简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？
2.(5)
简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？
3.(5)
简述气-液反应的宏观过程：A（g）+bB（l）→产物（l）？
4.(5)
简述固定床反应器的优缺点？
2）反应物气相组分A从气液相界面扩散入液相，且在液相内反应；①分
3）液相内的反应产物向浓度下降方向扩散，气相产物则向界面扩散；①分
4）气相产物向气相主体扩散。①分
4.(5)
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器。（①分）
1）催化剂在床层内不易磨损；（①分）
2）床层内流体的流动接近于平推流，和返混式反应器相比，用较少的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力；（①分）
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
5.(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
6.(2)
催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d为_______。
4）催化剂的更换必须停产进行。（①分）
5.(5)
1）以U0的气速进入床层的气体中，壹部分在乳相中以起始流动速度Umf通过，而其余部分以（U0-Umf）则全部以气泡的形式通过；①分
2）床层从流化前的高度Lmf增高到流化时的高度Lf，完全是由于气泡的体积所造成；①分
3）气泡相为向上的平推流，大小均壹；①分
用多级全混流串联模型来模拟壹管式反应装置中的脉冲实验，已知，，求
1）推算模型参数N；（3分）
2）推算壹级不可逆等温反应的出口转化率。（2分）
化学反应工程期末自测试卷答案
(1)
1.(1)
化学反应的工程问题
2.(1)
3.(2)
浓度、温度
4.(1)
平推流
5.(3)
平均停留时间、反应时间、空时
6.(1)
微观流体
13.(2)
描述流化床的数学模型，对于气、乳俩相的流动模式壹般认为_______相为平推流，而对_______相则有种种不同的流型。
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。
II.单项选择
1.(2)
壹级连串反应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_______。
1.(10)
解：设在时间t时乙烯酮和甲烷的浓度分别为x和y，初始为，则
①分
①分
相加得①分
将其积分
②分
1）当转化率为99%时
①分
①分
2）瞬时选择性为①分
积分得②分
①分
2.(10)
解：由于俩等体积釜串联，则
①分
②分
∴①分
而②分
即①分
由②分
反应器的总容积为①分
3.(10)
解：等Baidu Nhomakorabea积釜串联应有①分
对第二个全混流反应器作物料衡算
4）反应完全在乳相中进行；①分
5）气泡和乳相间的交换量Q为穿流量q和扩散量之和。①分
6.(5)
该模型设想在气-液俩相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和液膜，（①分）而把气液俩相阻力集中在这俩个流体膜内，而假定气相主体和液相主体内组成均壹，不存在传质阻力（①分）。组分是通过在气膜和液膜内的稳定的分子扩散过程来进行传质的，通过气膜传递到相界面的溶质组分瞬间的溶于液体且达到平衡（①分）。因此，把复杂的相间传质过程模拟成串联的稳定的双膜分子扩散过程的叠加（①分），相间传质总阻力等于传质阻力的加和（①分）。
2.(5)
阶跃示踪法是对于定常态的连续流动系统，（①分）在某瞬间t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A且浓度为的流体，（①分）同时保持系统内流动模式不变，且在切换的同时，在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变化。（①分）对应的曲线为F（t），。（②分）
3.(5)
1）反应物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡；②分
C.床层径向有温度梯度D.床层径向有浓度梯度
9.(2)
下列哪壹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.参数值和气泡大小无关D.参数值和气泡大小有关
10.(2)
流化床反应器中的操作气速是根据具体情况定的，壹般取流化数在_______范围内。
3.(10)
(A)(P)(S)
反应速度；，在恒温恒容下求等容积的俩釜串联全混流反应器内进行这壹反应时,求目的产物P的选择性，其中,，,。
4.(10)
有壹个反应器测其方差，如果这个反应器能够用等体积多釜串联模型来描述，且在这个反应器中进行液相反应A+B→2R，已知，，，求反应器的出口转化率？
5.(5)
10.(1)
绝热床反应器由于没有径向床壁传热，壹般能够当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此壹般可用_______模型来计算。
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和平衡温度，二者的关系为______________。
12.(1)
描述流化床的气泡俩相模型，以的气速进入床层的气体中，壹部分在乳相中以起始流化速度通过，而其余部分_______则全部以气泡的形式通过。
A.≈0B.=1C.→3D.≈1
7.(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.粒子和流体间有温度差B.粒子和流体间无温度差
C.床层径向有温度梯度D.床层轴向有温度梯度
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.粒子和流体间有浓度差B.粒子和流体间无浓度差
①分
∴①分
对于P:①分
∴+②分
①分
①分
∴①分
①分
4.(10)
解：①分
②分
则每个反应器的停留时间为①分
对第壹个釜进行物料衡算
①分
整理得①分
解得①分
同理对第二个釜进行物料衡算
①分
解得①分
①分
5.(5)
解：1）①分
①分
取N=4①分
2）②分
A.B.C.D.
2.(2)
全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着的增大而减小，此时该反应的反应级数n_______。
A.＜0B.=0C.≥0D.＞0
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.=0B.=1C.＞1D.＜1
4.(2)
轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件和_______无关。
5.(5)
简述气固流化床反应器气泡俩相模型的特点？
6.(5)
简述双膜理论？
IV.计算题
1.(10)
醋酸在高温下可分解为乙烯酮和水，而副反应生成甲烷和二氧化碳：
已知在916℃时，试计算：
1）99%的醋酸反应掉的时间；(6分)
2）在此反应条件下醋酸转化成乙烯酮的选择性。（4分）
2.(10)
有壹级不可逆反应A→P，在85℃时反应速率常数为3.45h-1，今拟在壹个容积为10m3的釜式反应器中进行，若最终转化率为，设该反应的处理量为1.82m3/h，今若改用俩个容积相等的串联釜操作，求反应器的总容积？
7.(2)
调匀度S、流体的混合态
8.(2)
物理、化学
9.(1)
0.1um
10.(1)
拟均相壹维
11.(1)
12.(1)
13.(2)
气、乳
14.(1)
俩个或更多
1.(2)
D
2.(2)
D
3.(2)
D
4.(2)
C
5.(2)
C
6.(2)
C
7.(2)
A
8.(2)
A
9.(2)
C
10.(2)
B
1.(5)
空时是反应器的有效容积和进料流体的容积流速之比。（①分）反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某壹程度所需的反应时间。（①分）停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。（①分）由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。（②分）
（建筑工程管理）化学反应工程自测试卷
化学反应工程期末自测试卷
(4)
科目:化学反应工程适用对象:化学工程和工艺本科
2004-7-6
I.填空题
1.(1)
化学反应工程是壹门研究______________的科学。
2.(1)
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，则=_______。
7.(2)
流体的混合程度常用_______、_______来描述。
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。
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，分子和孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。
3.(2)
平行反应均为壹级不可逆反应，若＞，选择性Sp和_______无关，仅是_______的函数。
4.(1)
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。
5.(3)
对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______壹致。
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_______。
A.0.1～0.4B.1.5～10C.10～15D.0.4～1.5
III.简答题
1.(5)
简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？
2.(5)
简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？
3.(5)
简述气-液反应的宏观过程：A（g）+bB（l）→产物（l）？
4.(5)
简述固定床反应器的优缺点？
2）反应物气相组分A从气液相界面扩散入液相，且在液相内反应；①分
3）液相内的反应产物向浓度下降方向扩散，气相产物则向界面扩散；①分
4）气相产物向气相主体扩散。①分
4.(5)
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器。（①分）
1）催化剂在床层内不易磨损；（①分）
2）床层内流体的流动接近于平推流，和返混式反应器相比，用较少的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力；（①分）
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
5.(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
6.(2)
催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d为_______。