反应工程复习题库

化环100607反应工程复习大纲

一. 填空题

1.化学反应速率可以表为前提是 反应体积恒定

2.化学反应过程按操作方法分为 间歇操作、连续操作、半间歇操作

3. aA + bB pP + sS 对于反应，则=P r ____a p ___)(A r -。

4化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表

示的速率常数P K ，则C K = )()(βα+RT P K 。

5在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，该步骤的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于 拟平衡态

6如果平行反应

A

P(主)

S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选择性应__提高温度_____ 7一级连串反应A

S K 1K 2P 在平推流反应器中，为提高目的产物P 的收率，应_降低_____12/k k 。

8气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠 范德华力 结合的，而化学吸附是靠___化学键力____结合的。物理吸附的吸附热要_小于______化学吸附热，物理吸附是__多_____分子层吸附，而化学吸附是__单_____分子层吸附

10.在轴扩散模型中，彼克莱准数=e P _______，（）Pe 很大时，即扩散系数相对非常小，反应器中物料的流动形态接近 平推流或活塞流

11.在轴扩散模型中，彼克莱准数愈大轴向返混程度就_ 愈小

12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（容积扩散）]

13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___。

14气—固相催化反应的西勒模数=__

_____，它是表征内扩散影响的重要参数，其中L 定义为___

催化剂颗粒的特征长度____。 15. 工业催化剂的三个要求是：__活性好_____、_、选择性高______、_____寿命长__。

16具有良好搅拌装置的釜式反应器按__全混流反应器_____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。

17全混流反应器的空时τ是___反应器的反应体积____与____进料流体的体积流量___之比。

18对于恒容的平推流管式反应器___平均停留时间____、____空时___一致。

19.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为__平推流_____反应器，而当β→∞时则相当于__全

混流_____反应器。

20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。

（比较CSTR 和PFR 所需要的体积，通过作图很直观，一个的空时是曲线下面的面积，一个是矩形的面积） 21平推流管式反应器t t =时，f （t ）=__∞_____。

平推流管式反应器t t ≠时，f （t ）=____0___。

平推流管式反应器t t ≥时，F （t ）=___1____。

平推流管式反应器t ＜t 时，F （t ）=___0____。

平推流管式反应器其f （θ）曲线的方差

=2θσ___0____。 平推流管式反应器其f （t ）曲线的方差

=2t σ__0_____。 全混流反应器t=0时f （t ）=____t t

e t -1___。

全混流反应器其f （θ）曲线的方差

=2θσ__1_____。 全混流反应器其f （t ）曲线的方差=2t σ___2t ____。 PFR 的f （t ）和F （t ）

CSTR 的f （t ）和F （t ）

22脉冲示踪法测定停留时间分布首先求得的曲线为__ f （t ）曲线_____。

阶跃示踪法测定停留时间分布0C C A

对应曲线为__ F(t)曲线___。）

23微观流体混合的混合态称为_非凝集态或非离析态或最大混合态______

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_____。

若流体是以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元来进行微团之间的混合，且在混合时微团之间并不发生物质的交换，微团内部则具有均匀的组成和相同停留时间，这种流体称为___宏观流体____。宏观流体混合的混合态称为___凝集态或离析流____

24固定床中催化剂不易磨损是一大优点，但更主要的是床层内流体的流动接近于平推流，因此与返混式的反应器相比，可用__较少量_____的催化剂和__较小_____的反应器容积来获得较大的生产能力。

25气—固相催化反应的西勒模数的大小可判别内扩散的影响程度，西勒模数愈大，则粒内的浓度梯度就_愈大______，反之，西勒模数愈小，内外浓度愈近于__均一_____。坦克莱准数表示___极限化学反应速率____

与_极限外扩散速率______之比，坦克莱准数越大，则外扩散效率因子___越小____，外扩散对催化剂颗粒内化学反应的影响越___越严重____

26在气—固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应A →B ，A 的反应速率的定义为___dt dn W r A A ⋅-=-1____。

27

气—固相催化反应的西勒模数

Φ=__最大反应速率_____与___最大内扩散速率_之比。

28活化能的大小直接反映了___反应速率___________对温度的敏感程度。

29 对于气—固相催化放热反应，通常催化剂颗粒内部与催化剂颗粒外表面的温差_较小______，催化剂颗粒外表面与气相主体间的温差最大可达到_一个绝热温升______。

30 摩尔收率与转化率及选择性的关系为____收率=转化率×选择性

31. 在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为____反应消耗量+累积量=输入量-输出量，

32.反应器的热稳定性是指反应器_抗干扰______能力的大小，这种扰动是_瞬时______的。反应器的灵敏性是指参数波动时，_系统状态变化______的大小，这种参数波动是__持续性_____的。

33.反应器设计和操作通常要求：_定态、热稳定 和 不灵敏 . 34.催化剂颗粒或反应器热稳定的必要条件为：_______（移热速率线斜率>放热速率线斜率或 35. 在同一操作条件下，可以有2个或2个以上操作状态，均满足定态条件：放热速率=移热速率，这种现象称为____多态___，处于高温下的操作点称为___高态____，处于低温的则称为__低态_____

36.绝热式固定床反应器对绝热的理解为：__与外界无热交换_____和___反应放热完全由反应物系自身吸收，对绝热式固定床反应器，当体系绝热温升_______或物料进口温度_______或穿过催化剂床层气体线速度_______时，床层越容易着火（越大、越高、越小）

37.反应器热交换中，要求采用_______传热面积或_______温差进行换热，有利于反应器的热稳定。（大、小）

38．气固催化反应时，若气相主体温度较小幅度的提高，引起催化剂颗粒表面温度的猛增，这种现象称为催化剂颗粒_______，对应颗粒着火时_______的温度，称为催化剂颗粒的临界着火温度。（着火、气相主体）（注意催化剂颗粒的临界着火温度定义为颗粒着火时对应的气相主体温度，而不是催化剂颗粒表面温度，与临界熄火温度、CSTR 或PFR 的飞温或熄火进行比较复习）

39.固定床反应器在上操作区（高温区、扩散控制）进行操作时，气相主体温度与催化剂颗粒表面的温差最大可达到_______（一个绝热温升）（32-39供部分学有余力的同学自学用，不属考试范围）

40.非理想流动不一定是由返混造成的，返混造成了_______和反应物浓度的降低。（停留时间分布）

二．选择题

1化学反应O H CH H CO 2423+⇔+，其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。（A ）

A. CO

B. 2H

C. 4CH

D. O H 2

（计量系数的定义，正负号，注意，反应物的化学计量系数为负，而生成物为正）

2

对于反应aA + bB pP + sS ，则=P r _______)(A r -。（A ）（加绝对值） A. ||a p B. a p C. p a D. p a ||

g r dQ dQ dT dT

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