化学反应工程试卷与答案.doc

优质文本 .装.订.线.化学反响工程试卷及答案一、填空题共25分,每空1分1化学反响工程学不仅研究化学反响速率与反响条件之间的关系，即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反响器的特点及其与化学反响结果之间的关系。2反响器按型式来分类可以分为管式反响器、 和 。3对于反响，反响物A的消耗速率表达式为 ；反响产物C的生成速率表达式为： 。4反响器设计计算所涉及的根底方程式就是动力学方程式、 和 。5间歇釜反响器中进行如下反响： (1) (2) 在和反响时间保持不变下，降低反响温度，釜液中增大，说明活化能 与的相对大小为 ；在温度和反响时间保持不变下，增高反响浓度，釜液中增大，说明反响级数、的相对大小为 。6单位时间内由颗粒外外表传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。7全混流反响器稳定的定常态操作点的判据为 、 。8对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。9复合反响包括三个根本反响类型，即并列反响、平行反响和_。10在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。11对于反响级数的反响，为了降低反响器容积，应选用 反响 器为宜；对于反响级数的反响，为了降低反响器容积，应选用 反响器为宜。12固定床催化反响器主要缺点是 ， 。13有效因子物理意义 。14. 多段绝热式反响器是筒体内放置几次搁板，搁板上放置 ，层与层之间设置气体的 装置。二、选择题共20分,每题2分1对于可逆放热反响，为提高反响速率应( )。 A提高压力 B降低压力 C提高温度 D降低温度2对于反响，那么( )。A. B. C. D. 3 非等分子反响的膨胀因子等于 A. 1/2 B. 1 C. 1/2 D. 4. 平推流反响器停留时间分布的无因次方差为A. B. 2 C. 0 D. 15. 多釜串联的反响器，由于釜间无返混，使返混程度减少，当时，多釜串联全混反响器组的操作就相当于 ( )。 A多釜串联反响器 B. 平推流反响器 C. 全混流反响器 D. 无法确定6. 等温一级不可逆液相反响，采用以下三种方案进行：(1)一个间歇反响釜，容积V1(仅考虑反响时间所需)， (2)一个平推流反响器，容积V2，(3)二个等体积全混流反响器串联，总容积为V3。上述三种情况反响温度、物料处理量及转化率均相同，那么容积比较为( ) AV1<V2<V3 BV1=V2<V3 CV2<V1<V3 DV2<V1=V37. 随着流体流量的增加，颗粒受到的曳力也随着增加。假设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、前后的剧烈运动，这时整个床层称为 ( )。 A流化态 B流化床 C固定床 D移动床. 对于气液相反响来说，慢反响是指化学反响将在液相主体内发生的，而快反响过程是指反响仅发生在液膜区( )。A液相主体，气相主体 B气相主体，液相主体 C液相主体，液膜区 D液膜区， 液相主体 9. 焦姆金吸附模型认为一般吸附活化能随覆盖率的增加而 ，脱附活化能随覆盖率的增加而 ( )。A增大、减小 B减小、增大 C增大、增大 D减小、减小10.以下关于停留时间分布函数F(t)表述含义正确的选项是 ( )。A表示流过系统的物料中停留时间小于t的流体粒子所占的分率 B. 表示流过系统的物料中停留时间大于t的流体粒子所占的分率 C. 表示流过系统的物料中停留时间在t和之间的流体粒子所占的分率D. 表示流过系统的物料中停留时间为t的流体粒子所占的分率三、名词解释共12分,每题3分1理想置换反响器:2体积当量直径：3气液相反响过程：4. 浓相段: 四、简答题共12分,每题6分1 简述反响速率方程的推导过程步骤。2. 简述流化床反响器的特点。五、计算题共31分，第1小题11分，第2小题10分，第3小题10分。1在及下，在平推流管式反响器中进行气相反响，进料中含A摩尔分数，其余为惰性物料，加料流量为，动力学方程式为为了到达95转化率，试求：(1) 所需空速为多少?(2) 反响器容积大小?2 有一分解反响目的产物 目的产物 其中，体积流率为，求转化率为90%时：全混流反响器出口目的产物的浓度及所需全混流反响器的体积。3.在一总长为4m的填充床中，气体以的质量流率通过床层。床层体安装直径为3mm的球形催化剂颗粒，空隙率为0.45，气体密度为，其粘度为。求床层的压降。答案一、填空题共25分,每空1分1化学反响动力学、宏观化学反响速率。2槽式反响器釜式反响器和塔式反响器先后可以互换3、。4物料衡算方程式、热量衡算方程式先后可以互换5、。67 、 8比外表积、孔体积9连串反响或串联反响10简单混合、返混11全混流、平推流12固定床中传热较差，更换催化剂时必须停止生产或者说更换催化剂麻烦(前后都行) 1314. 催化剂、冷却或加热二、选择题共20分,每题2分题号12345678910答案CACCBBBCAA三、名词解释共12分,每题3分1理想置换反响器平推流反响器是指通过反响器的物料沿同一方向以相同速度向前流动，向活塞一样在反响器中向前平推，故又称为活塞流或平推流反响器。2体积当量直径：与颗粒具有相同体积的球体的直径称为该颗粒的体积当量直径3气液相反响过程：是指气相中的组分必须进入到液相中才能进行反响的过程。 4. 浓相段:当流体通过固体床层的空塔速度值高于初始流化速度但低于逸出速度时，颗粒在气流作用下悬浮于床层中，所形成的流固混合物称为浓相段。 (根本点答对就给全分，根据答题情况酌情给分)四、问答题共12分,每题6分3 简述反响速率方程的推导过程答：假定反响机理，即确定反响所经历的步骤；确定速率控制步骤，该步骤的速率即为反响过程的速率，根据速率控制步骤的类型，写出该步骤的速率方程；非速率控制步骤均到达平衡。假设为吸附或解析步骤，列出兰格缪尔吸附等温式，假设为化学反响，那么写出化学平衡式；利用所列平衡式与，将速率方程中各种外表浓度变换为气相组分分压的函数，即得所求的反响速率方程。每点1.5分，全对6分。(根本点答对就给全分，根据答题情况酌情给分)2. 简述流化床反响器的特点。1颗粒剧烈搅动和混合，整个床层处于等温状态，可在最正确温度点操作；2传热强度高，适于强吸热或放热反响过程； (3)颗粒比较细小，有效系数高，可减少催化剂用量；4压降恒定，不易受异物堵塞；5返混较严重，不适于高转化率过程；6为防止沟流、偏流等，对设备精度要求较高。每点1分，全对6分。(根本点答对就给全分，根据答题情况酌情给分)五、计算题共31分，第1题11分，第2题10分，第3题10分。1在及下，在平推流管式反响器中进行气相反响，进料中含A摩尔分数，其余为惰性物料，加料流量为，动力学方程式为为了到达95转化率，试求：(3) 所需空速为多少?(4) 反响器容积大小?解4 有一分解反响目的产物 目的产物 其中，体积流率为，求转化率为90%时：全混流反响器出口目的产物的浓度及所需全混流反响的体积。解：全混流反响器平均选择性等于瞬间选择性 1分 3.在一总长为4m的填充床中，气体以的质量流率通过床层。床层体安装直径为3mm的球形催化剂颗粒，空隙率为0.45，气体密度为，其粘度为。求床层的压降。解3分Ergun方程