注册化工工程师分类模拟题化学反应动力学及反应器

化学反应动力学及反应器

[仿真习题]

6-1 在某等温恒容条件下进行的气相反应，测得A的浓度C A(kmol/m3)随反应时间t(min)的变化关系为

反应时间为30min时A的反应速率是( )。

(A)2.68×10-2kmol/(m3·min) (B)1.56×10-4kmol/(m3·min)

(C)3.12×10-4kmol/(m3·min) (D)4.35×10-6kmol/(m3·min)

6-2 在某等温恒容条件下进行的气相反应，测得A的浓度C A(kmol/m3)随反应时间t(min)的变化关系为

反应组分A的初始反应速率是( )。

(A)2.68×10-2kmol/(m3·min) (B)1.56×10-4kmol/(m3·min)

(C)4.79×10-4kmol/(m3·min) (D)4.35×10-6kmol/(m3·min)

6-3 已知催化水煤气变换反应的正反应速率方程为

式中：yco，yco2为一氧化碳及二氧化碳的瞬时摩尔分率；0.1013MPa压力及700K时反应速率常数k w=0.0535kmol/(kg·h)。若催化剂的比表面为30m2/g，堆密度为1.13g/cm3，则以反应体积为基准的速率常数k v，为( )。

(A)60.64kmol/(m3·h) (B)606.4kmol/(m3·h)

(C)0.64kmol/(m3·h) (D)0.0535kmol/(m3·h)

6-4 已知催化水煤气变换反应的正反应速率方程为

式中：yco，yco2为一氧化碳及二氧化碳的瞬时摩尔分率；0.1013MPa压力及700K时反应速率常数d w=0.0535kmol/(kg·h)。若催化剂的比表面为30m2/g，堆密度为1.13g/m3，则以反应相界面积为基准的速率常数k s为( )。

(A)1.64×10-4kmol/(m2·h) (B)1.78×10-6kmol/(m2·h)

(C)0.64×10-6kmol/(m2·h) (D)0.0535kmol/(m2·h)

6-5 已知催化水煤气变换反应的正反应速率方程为

式中：yco，yco2为一氧化碳及二氧化碳的瞬时摩尔分率；0.1013MPa压力及700K时反应速率常数k w=0.0535kmol/(kg·h)。若催化剂的比表面为30m2/g，堆密度为1.13g/cm3，则以分压表示反应物系组成时的反应速率常数k p为( )。

(A)1.64×10-4kmol/(pa0.45·kg·h) (B)8.98×10-6kmol/(pa0.45·kg·h)

(C)2.99×10-4kmol/(pa0.45·kg·h) (D)0.075kmol/(Pa0.45·kg·h)

6-6 已知催化水煤气变换反应的正反应速率方程为

式中：yco，yco2为一氧化碳及二氧化碳的瞬时摩尔分率；0.1013MPa压力及700K时反应速率常数k w=0.0535kmol/(kg·h)。若催化剂的比表面为30m2/g，堆密度为1.13g/cm3，则以摩尔浓度表示反应物系组成时的反应速率常数k c为( )。

(A)4.34×10-2mol0.55(m3)0.45/(g·h) (B)9.08mol0.55(m3)0.45/(g·h)

(C)5.29×10-4mol0.55(m3)0.45/(g·h) (D)0.015mol0.55(m3)0.45/(g·h)

6-7 下面的T-X图中，AB是平衡曲线，CD是最佳温度曲线。由图确定反应的类型为( )。

(A)可逆放热反应(B)可逆吸热反应

(C)不可逆放热反应(D)不可逆吸热反应

6-8 上面的T-X图中，AB是平衡曲线，GH是最佳温度曲线，FB是等转化率线。

由图确定在等转化率FB线上所标明的各点中，( )点速率最小。

(A)B (B)F (C)H (D)D

6-9 下面的T-X图中，AB是平衡曲线，GH是最佳温度曲线，FB是等转化率线。

由图确定在等转化率FB线上所标明的各点中，( )点速率最大。

(A)H (B)G (C)F (D)I

6-10 已知一化学反应在1000K时的速率常数是500K时的10000倍，则800K的速率常数是600K时的( )倍。

(A)9.5 (B)46.4 (C)123.5 (D)1206

6-11 对某一已知的不可逆化学反应，在仅改变温度，其他条件相同的情况下，测得1000k时的反应速率是500K时的10000倍，则反应的活化能为( )。

(A)459.27J/mol (B)871.45J/mol(C)76574.4J/mol (D)120.6J/mol

6-12 对一已知的n级不可逆化学反应A→B，在相同的反应物浓度条件下，300K时A 的转化率达到50%需要60min，400K时达到相同转化率耗时1min，则反应的活化能为( )。

(A)34561.5J/mol (B)4913.2J/mol(C)40848.5J/mol (D)15743.8J/mol

6-13 乙烷热裂解制乙烯反应，800K时的反应速率常数k=3.43s-1，反应中加入大量的水蒸气，可按恒容反应处理。则间歇操作时，乙烷转化率为80%所需的反应时间为( )。

(A)0.46s (B)0.2s (C)4.5s (D)2.25s

6-14 由下图推测反应级数为( )。

(A)1 (B)0 (C)0.5 (D)2

6-15 由本题附图推测反应级数为( )。

(A)0.5 (B)1 (C)1.5 (D)2

6-16 反应组分有A，B，C三种，由下图表示的间歇反应器中反应组分浓度随时间变化曲线，判断反应的类型为( )。

(A)平行反应(B)并列反应(C)单一反应(D)连串反应

6-17 反应组分有A，B两种，由附图表示的反应物A的消耗速率随浓度变化曲线，判断反应的类型为( )。

(A)一级反应(B)自催化反应(C)可逆反应(D)连串反应

6-18 氮氧化物的氧化反应

NO+0.5O2→NO2

已知某反应条件下，NO2的生成速率为10mol/(m3·s)，则O2的消耗速率为( )。

(A)10mol/(m3·s) (B)20mol/(m3·s)

(C)5mol/(m3·s) (D)3.16mol/(m3·s)

6-19 丁烯催化脱氢制丁二烯反应

被假定由以下基元步骤构成

反应组分在活性中心σ上的吸附可用Langmuir等温吸附方程描述，问当第二步为速率控制步骤时，反应动力学方程的形式为( )。

6-20 在全混流反应器和活塞流反应器中分别进行等温恒容零级不可逆反应，反应温度及原料的初始浓度均相同，则达到相同转化率时所需的空时大小( )。

(A)相等(B)全混流小于活塞流

(C)全混流大于活塞流(D)不确定

6-21 在全混流反应器和活塞流反应器中分别进行等温恒容零级不可逆反应，反应温度及原料的初始浓度均相同，则达到相同转化率时所需的反应体积大小( )。

(A)相等(B)不确定

(C)全混流大于活塞流(D)全混流小于活塞流

6-22 选择在活塞流反应器中进行等温恒容一级不可逆反应时的空时与转化率的函数关系式为( )。

6-23 选择在全混流反应器中进行等温恒容一级不可逆反应时的空时与转化率的函数关系式为( )。

6-24 选择在全混式间歇反应器中进行等温零级不可逆反应时的反应时间与转化率的函数关系式为( )。

6-25 在全混流反应器和全混式间歇反应器中分别进行等温恒容零级不可逆反应，反应温度及原料的初始浓度均相同，则达到相同转化率时所需的空时τ与反应时间t的长短( )。

(A)相等(B)全混流小于全混式间歇反应器

(C)全混流大于全混式间歇反应器(D)不确定

6-26 在全混流反应器和全混式间歇反应器中分别进行等温恒容零级不可逆反应，反应温度及原料的初始浓度均相同，则达到相同转化率时所需的反应体积大小( )。

(A)相等(B)不确定

(C)全混流大于活塞流(D)全混流小于活塞流

6-27 选择在全混式间歇反应器中进行等温一级不可逆反应时的反应时间与转化率的函数关系式为( )。

6-28 采用下述两种反应器进行等温、恒容二级不可逆反应：

①体积为V r的一个活塞流反应器；

②两个体积分别为0.5V r的活塞流反应器的串联。

在原料条件相同的情况下，两种反应器能达到的出口转化率( )。

(A)无法判断(B)前者大于后者

(C)相同(D)前者小于后者

6-29 采用下述两种反应器进行等温、恒容二级不可逆反应：

①体积为V r的一个全混流反应器；

②两个体积分别为0.5V r的全混流反应器的串联。

在原料条件相同的情况下，两种反应器能达到的出口转化率( )。

(A)无法判断(B)前者大于后者

(C)相同(D)前者小于后者

6-30 在全混式间歇反应器中进行液相等温二级不可逆反应，当反应5min时，转化率达到90%。现改用全混流反应器，在相同温度和原料浓度下，( )时可以达到相同的转化率：

(A)空时为50min (B)空时为5min

(C)空时等于5.6min (D)不确定

6-31 在一个体积为10L的全混流反应器中进行液相等温一级不可逆反应，当反应5min 时，转化率达到90%。现改用两个5L的全混流反应器串联，在相同温度、原料浓度和进料量下，达到相同的最终转化率，所需总空时是( )。

(A)12.5min (B)0.24min

(C)2.5min (D)5main

6-32 在全混流反应器中进行液相等温二级不可逆反应，反应体积为V r时，出口转化率为X A。若仅出口转化率降低为1/n倍的X A时，反应体积变为( )。

6-33 在N个串连的全混流反应器中进行某化学反应，假定当N→∞时，反应结果与一个活塞流反应器( )。

(A)相当(B)优(C)差(D)不确定

6-34 一个反应器的停留时间分布函数可以写成

F(θ)=1-e-θ

该反应器被称为( )。

(A)活塞流反应器(B)全混流反应器

(C)固定床反应器(D)间歇反应器

6-35 一个反应器的停留时间分布密度函数可以写成

E(θ)=δ(θ-1)

该反应器被称为( )。

(A)釜式床反应器(B)全混流反应器

(C)活塞流反应器(D)间歇反应器

6-36 下面的( )可以作为停留时间分布密度函数E(t)。

6-37 用E(θ)表示活塞流反应器的停留时间分布密度函数，则E(1)等于( )。

(A)0.5 (B)∞(C)0 (D)δ(0)

6-38 用E(θ)表示0.5m3活塞流反应器的停留时间分布密度函数，则E(0)等于( )。

(A)0.5 (B)∞(C)0 (D)δ(1-1)

6-39 用F(θ)表示活塞流反应器的停留时间分布函数，则F(1)等于( )。

(A)1 (B)δ(1-1) (C)0 (D)∞

6-40 用F(t)表示活塞流反应器的停留时间分布函数，则F(2)等于( )。

(A)2 (B)不确定(C)1 (D)0.5

6-41 下面( )可以作为停留时间分布函数。

(A)e-t-1 (B)e t-1

(C)1-e-2t(D)1-ae-1/a,a＞0

6-42 用F(θ)表示全混流反应器的停留时间分布函数，则F(1)等于( )。

(A)0 (B)1 (C)∞(D)0.632

6-43 用E(θ)表示全混流反应器的停留时间分布密度函数，则E(0)等于( )。

(A)1 (B)∞(C)0 (D)不确定

6-44 对非理想流动的反应器，无因次的停留时间分布密度函数E(∞)为( )。

(A)1 (B)0 (C)∞(D)不确定

6-45 对非理想流动反应器进行停留时间分布的实验测定，并计算出无因此方差

则该反应器可用( )釜串连的模型描述。

(A)2 (B)1 (C)4 (D)0.25

6-46 将一个活塞流反应器与一个全混流反应器串联使用，两个的串联顺序颠倒后，停留时间分布特性( )。

(A)变大(B)不确定(C)变小(D)不变

6-47 在一个用全混流模型描述的流化床反应器中进行煤的气化反应

C+O2→CO2

假定颗粒大小均匀，且在某反应条件下，反应级数为零级，反应速率常数k与碳的初始浓度c0之比等于1min-1，则空时为1min时反应器出口处碳的平均转化率为( )。

(A)1 (B)0.632

(C)0.5 (D)0.264

6-48 固定床管式反应器中进行邻二甲苯氧化制苯酐的反应，通常是将控温点放在

( )。

(A)进口处(B)出口处(C)热点处(D)随机摆放

[习题答案]

6-1(B) 6-2(C) 6-3(A) 6-4(B) 6-5(C) 6-6(D)

6-7(A) 6-8(A) 6-9(D) 6-10(B) 6-11(C) 6-12(C)

6-13(A) 6-14(B) 6-15(D) 6-16(A) 6-17(B) 6-18(C) 6-19(A) 6-20(A) 6-21(B) 6-22(B) 6-23(C) 6-24(A) 6-25(A) 6-26(B) 6-27(B) 6-28(C) 6-29(D) 6-30(A) 6-31(B) 6-32(D) 6-33(A) 6-34(B) 6-35(C) 6-36(A) 6-37(D) 6-38(C) 6-39(A) 6-40(B) 6-41(C) 6-42(D) 6-43(A) 6-44(B) 6-45(C) 6-46(D) 6-47(B) 6-48(C)