《《化學(xué)反應(yīng)工程》期末考試試題及答案.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《化學(xué)反應(yīng)工程》期末考試試題及答案.doc（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 單項(xiàng)選擇題： （每題2分，共20分） 1．反應(yīng)器中等溫進(jìn)行著A→P(1)和A→R(2)兩個(gè)反應(yīng)，當(dāng)降低A的濃度后，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)生成P的量顯著降低，而R的生成量略降低，表明(A ) A．反應(yīng)(1)對(duì)A的反應(yīng)級(jí)數(shù)大于反應(yīng)(2) B．反應(yīng)(1) 對(duì)A的反應(yīng)級(jí)數(shù)小于反應(yīng)(2) C．反應(yīng)(1)的活化能小于反應(yīng)(2) D．反應(yīng)(1)的反應(yīng)速率常數(shù)大于反應(yīng)(2) 2.四只相同體積的全混釜串聯(lián)操作，其無(wú)因次停留時(shí)間分布的方差值為( B ) A． 1.0 B. 0.25 C．0.50 D．0 3．對(duì)一平行—連串反應(yīng)，P為目的產(chǎn)物，若活化能次序?yàn)椋篍2 -rA2 B．-rA1 = -rA2 C．-rA1 < -rA2 D.不能確定何者為大 5. 已知一閉式反應(yīng)器的，該反應(yīng)器若用多釜串聯(lián)模型來(lái)描述，則模型參數(shù)N為（ B ）。 A． 4.5 B. 5.6 C．3.5 D．4.0 6．固體催化劑之所以能起催化作用，是由于催化劑的活性中心與反應(yīng)組分的氣體分子主要發(fā)生( C)。 A．物理吸附 B．化學(xué)反應(yīng) C．化學(xué)吸附 D．質(zhì)量傳遞 7．包括粒內(nèi)微孔體積在內(nèi)的全顆粒密度稱之為( B ) A．堆(積)密度 B．顆粒密度 C．真密度 D．平均密度 8．在氣固催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中，內(nèi)循環(huán)式無(wú)梯度反應(yīng)器是一種( C )。 A．平推流反應(yīng)器 B. 軸向流反應(yīng)器 C. 全混流反應(yīng)器 D. 多釜串聯(lián)反應(yīng)器 9．某液相反應(yīng)，其反應(yīng)式可寫成A+CR+C這種反應(yīng)稱為(B ) A．均相催化反應(yīng) B．自催化反應(yīng) C．鏈鎖反應(yīng) D.可逆反應(yīng) 10．高徑比不大的氣液連續(xù)鼓泡攪拌釜，對(duì)于其中的氣相和液相的流動(dòng)常可近似看成( B ) A．氣、液均為平推流 B．氣、液均為全混流 C．氣相平推流、液相全混流 D．氣相全混流、液相平推流 3．間歇釜反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)： (1) －rA1＝k1CAa1 (2) －rA2=k2CAa2 在CA0和反應(yīng)時(shí)間保持不變下，降低反應(yīng)溫度，釜液中CP/CS增大，表明活化能E1與E2的相對(duì)大小為 E1a2 。 A．a(chǎn)l>a2 B．a(chǎn)lE2 4．從反應(yīng)器停留時(shí)間分布測(cè)定中,求得無(wú)因次方差,反應(yīng)器可視為 全混流反應(yīng)器 又若求得無(wú)因次方差,則反應(yīng)器可視為 活塞流反應(yīng)器 。 5．有兩個(gè)有效容積不等的全混流反應(yīng)器串聯(lián)操作，反應(yīng)為二級(jí)不可逆反應(yīng)A→P，若大釜在先，小釜在后，出口轉(zhuǎn)化率為xA1，小釜在先、大釜在后，則出口轉(zhuǎn)化率為xA2，兩種情況下，進(jìn)料流速、進(jìn)料濃度和反應(yīng)溫度均相同，比較xA1和xA2的相對(duì)大小為 xA1ηb （2）二級(jí)反應(yīng)，等溫操作。ηa<ηb 三、問(wèn)答題（每題6分，共12分） 1.液相復(fù)合反應(yīng), 若為使目的產(chǎn)物P的選擇性高，應(yīng)選擇： (1) 若采用間歇反應(yīng)釜，其加料方式為？ (2) 若采用管式反應(yīng)器，其進(jìn)料方式為？ (3) 若E1>E2，則反應(yīng)溫度應(yīng)盡可能采用高溫或低溫？ 答：為使目的產(chǎn)物P的選擇性高，應(yīng)選擇： (1)若采用間歇反應(yīng)釜，其加料方式為 A一次性加入，B連續(xù)滴加 ； (2)若采用管式反應(yīng)器，其進(jìn)料方式為 A從反應(yīng)器進(jìn)口處加入，B沿管長(zhǎng)多處加入 ； (3)若E1>E2，則反應(yīng)溫度應(yīng)采用 高溫 。 一、選擇題 1、氣相反應(yīng)進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體，與以1∶2摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一級(jí)連串反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度___A____。 A. B. C. D. 3、串聯(lián)反應(yīng)A → P（目的）→R + S，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性=__C_。 A. B. C. D. 4、全混流反應(yīng)器的容積效率η=1.0時(shí)，該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n___B__。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5、對(duì)于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng)，其瞬間收率隨增大而單調(diào)下降，則最適合的反應(yīng)器為_(kāi)___B__。 A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器 C. 多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器 6、對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n＞0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用____A___。 A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器 C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器 7、一級(jí)不可逆液相反應(yīng)，， 出口轉(zhuǎn)化率，每批操作時(shí)間，裝置的生產(chǎn)能力為50000 kg產(chǎn)物R/天，=60，則反應(yīng)器的體積V為_(kāi)C_。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)反應(yīng)A → B，，當(dāng)時(shí)，求反應(yīng)至所需時(shí)間t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、一級(jí)連串反應(yīng)A → P → S在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí)_____D__。 A. B. C. D. 10、分批式操作的完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時(shí)間不包括下列哪一項(xiàng)____B___。 A. 加料時(shí)間 B. 反應(yīng)時(shí)間 C. 物料冷卻時(shí)間 D. 清洗釜所用時(shí)間 11、全混流反應(yīng)器中有___B__個(gè)穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 12、全混流反應(yīng)器的容積效率η小于1.0時(shí)，且隨著的增大而減小，此時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n _ D_ 。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 13、當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n_D_時(shí)，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。 A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1 14、軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與___C__無(wú)關(guān)。 A. 示蹤劑的種類 B. 示蹤劑的輸入方式 C. 管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài) D. 檢測(cè)位置 15、對(duì)于氣-液相反應(yīng)幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率，應(yīng)選用___C____裝置。 A. 填料塔 B. 噴灑塔 C. 鼓泡塔 D. 攪拌釜 16、催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活，其失活速率式為，當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí)，d為_(kāi)_C__。 A. ≈0 B. =1 C. →3 D. ≈1 17、不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)是__A__。 A. 粒子與流體間有溫度差 B. 粒子與流體間無(wú)溫度差 C. 床層徑向有溫度梯度 D. 床層軸向有溫度梯度 18、屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)是___A____。 A. 粒子與流體間有濃度差B. 粒子與流體間無(wú)濃度差 C. 床層徑向有溫度梯度D. 床層徑向有濃度梯度 19、下列哪一項(xiàng)不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第Ⅱ級(jí)模型的特點(diǎn)__C__。 A. 各參數(shù)均為恒值 B. 參數(shù)值不隨床高而變 C. 參數(shù)值與氣泡大小無(wú)關(guān) D. 參數(shù)值與氣泡大小有關(guān) 20、流化床反應(yīng)器中的操作氣速是根據(jù)具體情況定的，一般取流化數(shù)在__B__范圍內(nèi)。 A. 0.1～0.4 B. 1.5～10 C. 10～15 D. 0.4～1.5 21、全混流反應(yīng)器進(jìn)行放熱反應(yīng)時(shí)，要使反應(yīng)器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)，則必須滿足以下條件 C A．移熱速率>放熱速率 B．移熱速率<放熱速率 C．移熱速率隨溫度變化率>放熱速率隨溫度的變化率 D．移熱速率隨溫度變化率<放熱速率隨溫度的變化率 22、氣固催化反應(yīng)本征速率是指排除 C 阻力后的反應(yīng)速率。 A．外擴(kuò)散阻力 B．內(nèi)擴(kuò)散 C．內(nèi)外擴(kuò)散 D．吸附和脫附 23、等溫液相反應(yīng) A+B→P rp=klCACB， 2A→R rR=k2CA2 P為目的產(chǎn)物，有下列四種方案可供選擇，從提高P的收率著眼適宜選用 D A． 間歇釜式反應(yīng)器，A和B一次性加入； B．全混流反應(yīng)器； C．半間歇釜式反應(yīng)器，A一次性加入，B連續(xù)滴加； D．半間歇釜式反應(yīng)器，B一次性加入，A連續(xù)滴加。 24、乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時(shí)間反應(yīng)后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表明這是一個(gè) B 反應(yīng)。 A．慢速 B．可逆 C．自催化 D．不可逆 25、等溫恒容下進(jìn)行各步均為一級(jí)不可逆串聯(lián)反應(yīng) 若保持相同的轉(zhuǎn)化率xA，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度使k2/k1降低，則P的收率將 A A.增大 B．減小 C．不變 D．先增后減 26、在全混流反應(yīng)器中，反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比為_(kāi)__A___。 A. 空時(shí)τB.反應(yīng)時(shí)間t C. 停留時(shí)間t D. 平均停留時(shí)間 27、階躍示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布 對(duì)應(yīng)曲線為_(kāi)__B___。 A. E（t）曲線B. F（t）曲線C. I（t）曲線 D.y（t）曲線 28、氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù) ，其中L為特征長(zhǎng)度，若顆粒為球形則L=___D___。 A. 厚度/2B. RC. R/2D. R/3 29、對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n＞0的不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用___A___。 A. 平推流反應(yīng)器 B. 全混流反應(yīng)器 C. 循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器 D. 全混流串接平推流反應(yīng)器 二、填空題 1、化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究 化學(xué)反應(yīng)的工程問(wèn)題 的科學(xué)。 2、化學(xué)反應(yīng)速率式為，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用壓力表示的速率常數(shù)，則=。 3、平行反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若＞，選擇性Sp與 濃度 無(wú)關(guān)，僅是 溫度 的函數(shù)。 4、對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n＞0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用 平推流 反應(yīng)器為宜。 5、對(duì)于恒容的平推流管式反應(yīng)器 平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí) 一致。 6、若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)行混合，這種流體稱為_(kāi)微觀流體_。 7、流體的混合程度常用 調(diào)勻度S 、 流體的混合態(tài) 來(lái)描述。 8、催化劑在使用過(guò)程中，可能因晶體結(jié)構(gòu)變化、融合等導(dǎo)致表面積減少造成的_物理 失活，也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的_化學(xué)_失活。 9、對(duì)于多孔性的催化劑，分子擴(kuò)散很復(fù)雜，當(dāng)微孔孔徑在約_0.1um _時(shí)，分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素，這種擴(kuò)散稱為 努森擴(kuò)散 。 10、絕熱床反應(yīng)器由于沒(méi)有徑向床壁傳熱，一般可以當(dāng)作平推流處理，只考慮流體流動(dòng)方向上有溫度和濃度的變化，因此一般可用擬均相一維模型來(lái)計(jì)算。 11、對(duì)于可逆的放熱反應(yīng)，存在著使反應(yīng)速率最大的最優(yōu)溫度和平衡溫度，二者的關(guān)系為_(kāi)_____________。 12、描述流化床的氣泡兩相模型，以的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流化速度通過(guò)，而其余部分則全部以氣泡的形式通過(guò)。 13、描述流化床的數(shù)學(xué)模型，對(duì)于氣、乳兩相的流動(dòng)模式一般認(rèn)為_(kāi)氣_相為平推流，而對(duì)___乳_(kāi)_相則有種種不同的流型。 14、多相反應(yīng)過(guò)程是指同時(shí)存在 兩個(gè)或更多 相態(tài)的反應(yīng)系統(tǒng)所進(jìn)行的反應(yīng)過(guò)程。 15、 三傳一反 是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。 16、不論是設(shè)計(jì)、放大或控制，都需要對(duì)研究對(duì)象作出定量的描述，也就要用數(shù)學(xué)式來(lái)表達(dá)個(gè)參數(shù)間的關(guān)系，簡(jiǎn)稱_數(shù)學(xué)模型_。 17、一級(jí)連串反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______、______。、） 18、著眼反應(yīng)組分K的轉(zhuǎn)化率的定義式為_(kāi)_。 19、一級(jí)連串反應(yīng)在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______、______。、） 20、化學(xué)反應(yīng)速率式為，如用濃度表示的速率常數(shù)為，用壓力表示的速率常數(shù)，則=_______。 21、理想反應(yīng)器是指 全混流反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器 。 22、具有良好攪拌裝置的釜式反應(yīng)器按 全混流 反應(yīng)器處理，而管徑小，管子較長(zhǎng)和流速較大的管式反應(yīng)器按 平推流 反應(yīng)器處理。 23、全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為 、 , 24、平推流反應(yīng)器的返混為_(kāi)___0___。 25、一個(gè)可逆的均相化學(xué)反應(yīng)，如果正、逆兩向反應(yīng)級(jí)數(shù)為未知時(shí)，采用_初始速率法_法來(lái)求反應(yīng)級(jí)數(shù)。 26、分批式完全混合反應(yīng)器操作的優(yōu)化分析是以_平均生產(chǎn)速率 最大_、_生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)最低_為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的。 27、軸向分散模型的數(shù)學(xué)期望值 __ ___，方差 _ _。 28、測(cè)定氣-液相反應(yīng)速率的方法與均相反應(yīng)時(shí)不同之點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)時(shí)要排除氣相和液相中的__擴(kuò)散阻力_，使反應(yīng)在動(dòng)力學(xué)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。 29、在流化床中為了傳熱或控制氣-固相間的接觸，常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件，但很少使用水平構(gòu)件，它對(duì)顆粒和氣體的上下流動(dòng)起一定的阻滯作用，從而導(dǎo)致床內(nèi)產(chǎn)生明顯的_溫度_梯度和_濃度_梯度。 30、對(duì)于氣-固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器的粗顆粒系統(tǒng)，氣速超過(guò)起始流化速度后，就出現(xiàn)氣泡，氣速愈高，氣泡的聚并及造成的擾動(dòng)亦愈劇烈，使床層波動(dòng)頻繁，這種流化床稱為_(kāi)聚式流化床_。 31、當(dāng)前用于描述氣-液兩相流相間傳質(zhì)的模型有兩大類：一是按穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散來(lái)處理的_雙膜模型_；一是按非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散處理模型，如_溶質(zhì)滲透模型_和_表面更新模型_。 32、在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，根據(jù)基礎(chǔ)資料建立物料衡算式的一般式為_(kāi)輸入量=輸出量+反應(yīng)量+ 累積量_。 33、活化能的大小直接反映了_反應(yīng)速率_對(duì)溫度的敏感程度。 34、生成主產(chǎn)物的反應(yīng)稱為_(kāi)主反應(yīng)__，其它的均為_(kāi)_副反應(yīng)__。 35、固定床中顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為具有相同體積Vp的球粒子直徑，表達(dá)式dv=__(6VP/π)1/3_。