2019年化学反应工程习题试题.pdf

第一章绪论1 .化学反应工程是一门研究 的科学。（化学反应的工程问题）2 .化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以 作为研究对象，又以 为研究对象的学科体系。（化学反应、工程问题）3 .是化学反应工程的基础。（三传一反）4 .化 学 反 应 过 程 按 操 作 方 法 分 为、操作。（分批式操作、连续式操作、半分批式）5 .化学反应工程中的“三传一反”中 的 三 传 是 指、。（传质、传热、动量传递）6 .不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称 o （数学模型）7.在建立数学模型时一，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为 O （累积量=输入量-输出量）8 .“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指 o （D）A.化学反应 B.反应工程 C.反应热力学 D.反应动力学9.“三传一反”是化学反应工程的基础，下 列 不 属 于 三 传 的 是。（A）A.能量传递 B.质量传递 C.热量传递 D.动量传递第二章均相反应动力学1 .均 相 反 应 是 指（参与反应的物质均处于同一相）P2 .aA+b B -A P P +S S 对于反应，则。=（-%）。（|。|）V K。一 K3 .着眼反应组分K的 转 化 率 的 定 义 式 为。（K。）4 .当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这 种 反 应 称 为,否则称为 o （等分子反应、非等分子反应）5 .化 学 反 应 速 率 式 为 用 浓 度 表 示 的 速 率 常 数 为 七，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数勺，则底=加）6.化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为底，用逸度表示的速率常数K/,则分=Kf o（RT）7.化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为七，用气体摩尔分率RT表示的速率常数监，则K c=K，.（13）8 .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，他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。（拟平衡常态）9.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时，既不存在速率控制步骤时，可假定所有各步基元反应都处于 o （拟定常态）1 0 .活化能的大小直接反映了 对温度的敏感程度。（反应速率）1 1 .一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用法来求反应级数。（初始速率法）1 2 .生成主产物的反应称为_ _ _ _ _,其它的均为_ _ _ _ _ _ _o （主反应、副反应）_ _P（主）A1 3 .平行反应 s（副）均为一级不可逆反应，若%,选择性工与无关，仅是 的函数。（浓度、温度）1 4 .如 果 平 行 反 应 均 为 一 级 不 可 逆 反 应，若后主七 副，提高选择性A-S（副）SP应 o （提高温度）1 5.级连串反应A-AP 最大浓度Gw x=_ _ _ _ _、To p 2 N H3 进料时无惰性气体，%与 心 以 2 ：3摩尔比进料，则 膨 胀 因 子 o (B)A.-1 B.-2/3 C.2/3 D.13 8 .化学反应速率式为-？=底或，如用浓度表示的速率常数为晨，用压力表示的速率常数为勺，则七=KP o(B)A.(R7Y(a+m B.(RT)k=2.0s l,则反应级数 n=o (B)A.0 B.1 C.2 D.34 1 .反应A +B -C,已知左=则反应级数n=o (B)A.0 B.1 C.2 D.34 2 .反应3 A -*P,已知A =0.1 5 w/.s,则反应级数n=。(A)A.0 B.1 C.2 D.34 3.反应 C H3 c oOH+C H3 c H2 0 H-CH3coOC2H5+H2O,已知攵=2.3/S/w/,则反应级数n=_ _ _ _ _ _ _ 2NH3,已知=0.8 1/-s/?o/,则反应级数n=_ _ _ _ _ o(C)A.0B.1C.2D.34 5.反应 N a OH+HC l-A即+H2 ,已知k=o.1/S/3,则反应级数n=_ 0(C)A.0B.1C.2D.34 6.反应 A +B -C,已知攵=0A 5m o l/l-s,则反应级数 n=_ _ _ _ _ _ _ o (A)A.0B.1C.2D.34 7.下列属于平行反应的是_ _ _ _ _0 (C)P(主)A+8 9 P A-A.A +B -P B.P+B-R C.s(副)D.A +B -P =R+S4 8.串联反应A np 一 尸（）P (目 的)f R +S,nP 目的产物P的得率x.=_nP-冏 0 0 o (B)nP-nP0A.nM nAB.%。C.nS ns o D.nR 几 RO4 9.串联反应A -Sp=_ _ _ _ _ _ _ 0 (C)P （目的）-R+S,目的产物P与副产物S的选择性 P ponP nP0np -nPQA.nA O-nAB.nA 0C.s -s o D.R -八 RO5 0.串联反应A -P (目 的)f R +S,目的产物p 的总收率如=_ _ _o (A)一鹿POn p 一 力 Q 0n p 一 一。及一%0A.nA 0 nAB.nA 0C.ns -ns o D.nR 八 ROP（主）A5 1.如果平行反应 s（副）均为一级不可逆反应，若提高选择性，应 o （B）A.提高浓度 B.提高温度 C,降低浓度 D.降低温度P（主）A5 2.如果平行反应S(副)均为一级不可逆反应，若E%提高收率如应 o(C)A.提高浓度 B.降低浓度 C.提高温度 D.降低温度53.一级连串反应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=o (D)KJ ln(KJKJ ln(KJ KJ _ 1_A.KK、B.KK、C.J&K；D.JK、K/54.一级连串反应A上 A P、S在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度。2=。(B)r (A 产 一&_ _ _ _CAO_ (2 K7-Kt _CAO_A,K?B,6/段严+1/C.A0X D,(KJK?y+1255.一级连串反应AP-、s在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度c.a=。(A)(K产/_ _ _ _40_ (K2_ go_A.婷 B收/%产+12 C.A 0石 D.囚/(严+1256.一级连串反应A3P A S在平推流管式反应器中，则目的产物P的最大浓度金2 =o(A)C(烙产:/_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ c-A.“K B.【(勺/&)+if c,A 0V D.(&/勺严+1/57.一级连串反应A-P S在间歇式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间，=o (D)1 _ ln(KJK?)1晔/勺)ln(K JK、)A.JK、K B,K2-K；C.J&K；D.58.一级连串反应A-P-S在平推流管式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间=0 (C)ln(KJKQ 1咽 /&)1哗/K)A.I阳 B.KK；c.KK、D.RK；59.下列反应没有涉及到链反应的是 o(B)A.石油裂解 B.防化反应 C.煌类氧化 D.聚合反应60.简述均相反应及其动力学的研究内容？答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。6 1 .简述链锁反应所具有的基本特征？答：1）链反应具有三个阶段：链的引发、链的传播和链的终止；2）链的引发和传播均需要通过游离原子或游离基；3）游离原子和游离基均具有较高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳定的分子，从而使链反应终止。6 2 .反应 2 N 0 +2 H 2 =M +2 H20,*试设定能满足实验结果的反应机理。解：机 理（1）：2NO+H2 N2+H2O2H2O2+H2 2 H2Oy N,=y、=h e防 CH&所以与实验结果相同机 理（2）：ZNOON QN2O2+H2 N2+H2O2H2O2+H2 2 H2O达拟平衡态，为速控步骤Y N2=为=左5 c M e c/Q由得 卜心仞=%3 c赤7N,=kCCH,代入，此机理与实验结果相同，选 机 理（2）,是。（慢）（快）（快速）（慢速）（快）因其无叁分子反应，而 机 理（1）6 3 .由A和B进行均相二级不可逆反应aA A+a BB=a s S,速率方程:也二YA-dt kCACB o求:(1)时的积分式(2)时的积分式Go/解：（1）CA与 a之比保持恒定/CB。所以积分得 g。人=-（二一）写成转化率时 g。1 一 然（2）。4=/（1 一 力 A）CB-C p o Q X/C/）（l q心）%C f i O_%CA O _aBA-AAB式中：%CBO%,1 Ikt =-In积分得（1-%）CB O6 4.反应A -B为 n级不可逆反应。已知在3 00K 时要使A的转化率达到2 0%需 12.6分钟，而在3 4 0K 时达到同样的转化率仅需3.2 0分钟，求该反应的活化能E o1 心k=-(1.25-1-l)x-=M x-(”T)K f (式中M%常数 左加)=M X-,12.6kU 0=Mx 340 3.2I n%k人 30()=E3M/12.6E 1 _ L)8.314 300 340)E=29.06(kJ/mol)65.考虑下述连串反应：C,已知上述反应中每一步均为一级反应，试求A、B和C的浓度随间变化的函数式。解：对于反应物A,应有：积分得_ dC=k Cdt ACA=CM expH.Oa工 D 士心-=kiCA-k2CB=klCMeKp(rklt)-k2CB对于B,应有 dt将上式两端乘以exp(修)可得exp(lc2t)dCB+k2cB exp&f)力=。八。exp2-kx)tdt即 dCB exp(t2r)=K C()exp:2-Z:1)tdt将上式积分得，Cp exp 3)=-CAQ exp 的-K)-1k2 klCB=a C-exp(匕 f)-exp(-&f)k2 一 攵,J G +G +c=CAOk k.=CAO1e x p /)+L-expZ)C。一 go (g +G)h k、k2 k第三章理想反应器1.理 想 反 应 器 是 指、。理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出流）反应器2.具有良好搅拌装置的釜式反应器按 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 反应器处理。（理想混合反应器、平推流）3.分 批 式 完 全 混 合 反 应 器 操 作 的 优 化 分 析 是 以、为目标进行优化的。（平均生产速率4最大、生产经费最低）4.全混流反应器的空时T是 与 之比。（反应器的有效容积、进料流体的容积流速）5.全混流反应器的容积效率n为 与 之比。（反应时间t、空时T）6.全混流反应器的放热速率&=o （%）7（1 /）（7严”）7.全混流反应器的移热速率2=o （Vg vap cp）8.全混流反应器的定常态操作点的判据为 o （2;=2）9.全 混 流 反 应 器 稳 定 的 定 常 态 操 作 点 的 判 据 为、o （2。=。，、dQ,、d0cdT dT）10.全混流反应器的返混 o （最大）11.平推流反应器的返混为 o （零）12.对 于 恒 容 的 平 推 流 管 式 反 应 器、一致。（平均停留时间、反应时间、空时）13.对于恒容的 管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。（平推流）14.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为 的平推流反应器。（循环操作）1 对于循环操作的平推流反应器，当循环比B-0 时为 反应器，而当6 8 时则相当于 反应器。（平推流、全混流16.对于循环操作的平推流反应器，当循 环 比 6-0时反应器内返混为,而当B -8 时 则 反 应 器 内 返 混 为 （零、最大）17.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为 o （全混流串平推流）18.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。（平推流）20.对于自催化反应，最合适的反应器为 o （全混流串平推流）21.对 于 可 逆 的 放 热 反 应，使 反 应 速 率 最 大 的 反 应 温 度 oR i n 及0&04 0（1 -%/t）K i n ；-（+CAO/A）22.对 于 可 逆 的 放 热 反 应，达 到 化 学 反 应 平 衡 时 的 温 度 o一（-&）R i n U I 一心）（0（C/?0+CA O/A）2 3 .分批式操作的完全混合反应器非生产性时间,。不包括下列哪一项 o(B)A.加料时间 B.反应时间 C.物料冷却时间 D.清洗釜所用时间2 4 .在间歇反 应 器 中进行等温二级 反 应 A -B,-rA=Q.Q C m o l/l.s ,当g o=i m。时,求反应至Q=0.0 1?。/所需时间t=秒。(D)A.8 5 0 0 B.8 9 0 0 C.9 0 0 0 D.9 9 0 025 .在 间 歇 反 应 器 中 进 行 等 温 一 级 反 应 A f B,-rA=0.0 CAm o l/l.S f当U 0=l m。时，求反应至孰=0.0 厢。/所需时间t=秒。(B)A.4 0 0 B.4 6 0 C.5 0 0 D.5 6 026 .在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_。(A)A.空时t B.反应时间t C.停留时间t D.平均停留时间，27 .全混流反应器的容积效率n 大 于 1.0时，且随着心的增大而增大，此时该反应的反应级数n o (A)A,028.全混流反应器的容积效率n 小 于 1.0 时，且随着Z 的增大而减小，此时该反应的反应级数n o (D)A.029.全混流反应器的容积效率H =1.0时，该反应的反应级数n _(B)A.0A.1 B.2 C.3D.431.全混流反应器中有_ 个稳定的定常态操作点。(B)A.1 B.2 C.3D.432.对于 的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。(D)A.间歇式反应器 B.全混流反应器 C.搅 拌 釜 式 反 应 器 D.平推流管式反应器33.一级不可逆液相反应A =2R ,g o =230km。11而，出口转化率4=0.7,每批操作时间r +，。=20 6/?,装置的生产能力为5 0 0 0 0 k g 产 物 R/天，加吃6 0,则反应器的体积V为 加。(C)A.1 9.6 B.20.2 C,22.2 D.23.434.对于自催化反应，最合适的反应器为 o (D)A.全混流反应器 B.平推流反应器C.循环操作的平推流反应器 D,全混流串接平推流反应器35.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器为 o (D)A.平推流反应器 B.全混流反应器C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应器36.对于反应级数n 0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用(A)A.平推流反应器 B,全混流反应器C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应器38.对于可逆放热反应，为 提 高 反 应 速 率 应。(C)A.提高压力 B.降低压力 C.提高温度 D.降低温度P(主)A 一39.对于单一反应组分的平行反应 s(副)，其瞬间收率%随g增大而单调增大，则最适合的反应器为 o (A)A.平推流反应器 B.全混流反应器C.多釜串联全混流反应器 D.全混流串接平推流反应器P 住)A 一40.对于单一反应组分的平行反应 s(副)，其瞬间收率为随G增大而单调下降，则最适合的反应器为 o (B)A.平推流反应器 B.全混流反应器C.多釜串联全混流反应器器D.全混流串接平推流反应第四章非理想流动1.停留时间分布的密度函数在t 0)3.当 t=0时，停留时间分布函数F(t)=o (0)4.当 t=8 时，停留时间分布函数F(t)=o (1)5.停留时间分布的密度函数E(0)=E(t)o(O97-6.表示停留时间分布的分散程度的量=6。(产)7.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的，根据示踪剂 的 输 入 方 式 不 同 分 为、O (脉冲法、阶跃法、周期示踪法、随机输入示踪法)8.平推流管式反应器/=时 一，E(t)=o(8)9.平 推 流 管 式 反 应 器 时，E(t)=o (0)10.平推流管式反应器年，时，F(t)=o (1)11.平 推 流 管 式 反 应 器 时，F(t)=o (0)12.平推流管式反应器其E(0)曲线的方差或=o(0)13.平推流管式反应器其E(t)曲线的方差苏=。(0)14.全混流反应器t=0时 E(t)=o (产)215.全混流反应器其E(0)曲线的方差与=0(1)16.全混流反应器其E(t)曲 线 的 方 差 苏=o (产)17.偏离全混流、平推流这两种理想流动的非理想流动，E(6)曲线的方差吗为 o (0 1)18.当流体在半径为R 的管内作层流流动时，在径向存在流速分布，轴心处的流速以。记，则距轴心处距离为r 的流速与 =o19.当流体在半径为R 的管内作层流流动时，管 壁 处 的 流 速 心=o (0)20.流体在半径为R 的管内作层流流动的停留时间分布密度函数E(t)=。(26)21.流体在半径为R 的管内作层流流动的停留时间分布函数F(t)=22.脉冲示踪法测定停留时间分布C。对应曲 线 为。（E （t）曲线）g23.阶跃示踪法测定停留时间分布 对应曲 线 为。（F（t）曲线）24 .非理想流动不一定是由 造成的。（返混）25 .非理想流动不一定是由返混造成的，但返混造成了 o （停留时间分布）26 .为了模拟返混所导致流体偏离平推流效果，可借助这种轴向返混与扩散过程的相似性，在 的基础上叠加上轴向返混扩散相来加以修正，并认为的假定该轴向返混过程可以用费克定律加以定量描述，所以，该模型称为o （平推流、轴向分散模型）uL27 .在轴向分散模型中，模 型 的唯一参数彼克莱准数_ _ _ _ _o （瓦）28 .在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就o （愈小）29 .轴向分散模型的偏微分方程的初始条件和边界条件取决于采用示踪剂的、,的情况。（输入方式、管内的流动状态、检测位置）30 .轴 向 分 散 模 型 的 四 种 边 界 条 件 为、o（闭一闭式边界、开一闭式边界、闭一开式边界、开一开式边界）31.误差函数e rf 的定义式为。（对）=下 。32.误 差 函 数 的 定 义 式 为 显卜,则 时（8）=,时（。）=。（1、0）_21+33.轴向分散模型的数学期望值不=_ _ _ _ _,方差其=_ _ _ _ _ _ _ _。P，,2（，）+8（,）234 .流体的混合程度常用_ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _来描述。（调匀度S、流体的混合态）35 .流体的混合程度常用调匀度S聂衡量，如 果 S值偏离,则表明混合不均匀。（1）36 .微观流体混合的混合态称为。（非凝集态）37 .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 o（微观流体）38 .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 o （宏观流体）39 .宏观流体混合的混合态称为 o （完全凝集态）4 0 .介于非凝集态与完全凝集态之间的混合态称为 o （部分凝集态）4 1.在气一液鼓泡搅拌装置中，气体以气泡方式通过装置，是宏观流体，而 为微观流体。（气体、液体）4 2.在气一液喷雾塔中液体以液滴形式的分散相，是宏观流体，而为微观流体。（液体、气体）4 3.反应级数n=时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。（1）4 4 .对于 反应器，微观流体与宏观流体具有相同的反应结果。（平推流）4 5 .当反应级数n l 时，宏观流体具有比微观流体 的出口转化率。（高）4 6 .当反应级数n 1时,宏观流体具有比微观流体高的出口转化率0（）4 7 .当反应级数n V l 时，宏观流体具有比微观流体 的出口转化率。（低）4 8 .当反应级数n 1时，宏观流体具有比微观流体低的出口转化率。（4 9 .脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为 o （A）A.E （t）曲线 B.F （t）曲线 C.I （t）曲线 D.y（t）曲线5 0 .阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为 o （B）A.E （t）曲线 B.F （t）曲线 C.I （t）曲线 D.y（t）曲线5 1.平推流流动的E（t）曲线的方差4 =o (A)A.0B.0-1C.1D.15 2.全混流流动的E（t）曲线的方差其=_ _ _o (C)A.0B.0-1C.1D.15 3.轴向分散模型的物料衡算方程在 式边界条件下有解析解。（D）A.闭一闭 B.开一闭 C.闭一开 D.开一开5 4 .轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与 无关。（C）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 5 .反应级数n=时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。（C）A.0 B.0.5 C.1 D.25 6.当反应级数n时，宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。(C)A.=0B.=1 C.1 D.1 D.1 D.1 D.16 0 停留时间分布密度函数E (t)的含义？答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在反应器出口流体的质点中，在器内停留了 t 到 t+d t之间的流体的质点所占的分率为E (t)d t(分)。I(/)=LOo61.停留时间分布函数F (t)的含义？答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在出口流体中停留时间小于t 的物料所占的分率为F (t)。F(t)=LE(t)dto62.简述描述停留时间分布函数的特征值？答：用两个最重要的特征值来描述一一平均停留时间，和方差N o1)1)7定义式为：公(机4，平均停留时间，是 E (t)曲线的分布中心，是 E (t)曲线对于坐标原点的一次矩，又称E(t)的数学期望。2)2)&是表示停留时间分布的分散程度的量,在数学上它是指对于平均停留时间的二次矩苏=J。口一尸。第五章非均相反应动力学1.工业催化剂所必备的三个主要条件是：、O (活性好、选择性高、寿命长)2.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠 结合的，而化学吸附是靠 结合的。(范德华力、化学键力)3 .气体在固体表面上的吸附中物理吸附是 分子层的，而化学吸附是分子层的。(多、单)4 .气体在固体表面上发生吸附时，描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为 o （吸附等温方程）5.吸附等温方程式是假定吸附热是随着表面覆盖度的增加而随基数关系减少的。（F r eu n d l i c h）6.吸附等温方程式是按吸附及脱附速率与覆盖率成指数函数的关系导出的。（T em k i n）7.固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于 方程。（B E T）8.在气一固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，_r-1 dnA如反应A-B,A的反应速率的定义为 o （*W dt）9.对于气一固相催化反应，要测定真实的反应速率，必须首先排除 和 的影响。（内扩散、外扩散）10.测定气固相催化速率检验外扩散影响时、可以同时改变催化剂装量和进料流量，但保持 不变。（叼外。）1 1 .测定气固相催化速率检验外扩散影响时，可以同时改变 和,但保持叼时不变。（催化剂装量、进料流量）1 2 .测定气固相催化速率检验内扩散影响时，可 改 变 催 化 剂 的,在恒定 的 叼 几 下 测,看二者的变化关系。粒 度（直 径/）、转化率1 3 .测定气固相催化速率检验内扩散影响时;可改变催化剂的粒度（直径乙）,在恒定的 下测转化率，看二者的变化关系。（卬/%）1 4 .催化剂回转式反应器是把催化剂夹在框架中快速回转，从而排除影响和达到气相 及反应器 的目的。（外扩散、完全混合、等温51 5 .流动循环（无梯度）式 反 应 器 是 指 消 除、的存在，使实验的准确性提高。（温度梯度、浓度梯度）1 6 .对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由所致。（分子间碰撞）1 7 .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 o 分子扩散（容积扩散）1 8 .对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约 时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。（0.l u m）1 9 .对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.l u m 时，为扩散阻力的主要因素。（分子与孔壁的碰撞）2 0 .对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.l u m 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）21.等温催化剂的有效系数n 为催化剂粒子的 与催化剂内部的 之比。（实际反应速率、浓度和温度与其外表面上的相等时的反应速率）22,气一固相催化反应的内扩散模数%=,它是表征内扩散影响的重要参数。（1。）R gT23.气一固相催化反应的内扩散模数直=V D,它是表征内扩散影响的重要参数，数值平方的大小反映了 与 之比。（表面反应速率、内扩散速率）24.气一固相催化反应的内扩散模数力的大小可判别内扩散的影响程度，虑愈大，则 粒 内 的 浓 度 梯 度 就,反之，四愈小，内外浓度愈近于 O（愈大、均一）25.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。（物理、化学）26.催化剂的失活可能是由于某些化学物质的中毒引起的，关于中毒的两种极端情况是 与。（均匀中毒、孔口中毒）27.描述气一固相非催化反应的模型有：、o （整体均匀转化模型、粒径不变的缩核模型、粒径缩小的缩粒模型）28.对于气一固相非催化反应的缩核模型，反应从粒子外表面逐渐向内核部分推进，但 粒 子 体 积。（不变）29.煤炭燃烧属于气一固相非催化反应，粒径随着反应进行而不断的缩小，这种模型属于粒径缩小的 模型。（缩粒）30.硫化矿的燃烧、氧化铁的还原都属于气一固相非催化反应，反应从粒子外表面逐渐向内核部分推进，但粒子体积不变，这种模型属于粒径不变的模型。（缩核）31.膜内转化系数丫值的大小反映了在膜内进行的那部分反应可能占的比例，因而可以用来判断 的程度。（反应快慢）32.测定气一液相反应速率的方法与均相反应时不同之点是实验时要排除气相 和 液 相 中 的，使反应在动力学区域内进行。（扩散阻力）33.下列哪种物质属于半导体催化剂 o （B）A.金属 B.金属硫化物 C.金属盐类 D.酸性催化剂3 4 .下列哪种物质属于绝缘体催化剂 o (D)A.金属 B.金属氧化物 C.金属盐类 D.酸性催化剂3 5 .骨架N i 催化剂的制备是将N i 与 A 1 按比例混合熔炼，制成合金，粉碎以后再用苛性钠溶液溶去合金中的A 1 而形成骨架，这种制备方法是 0(A)A.溶蚀法 B.热熔法 C.沉淀法 D.混合法3 6 .下列不属于L a n g m u i r 型 等 温 吸 附 的 假 定 的 是。(B)A.均匀表面 B.多分子层吸附 C.分子间无作用 D.吸附机理相同3 7 .下列属于理想吸附等温方程的是 o (A)A.L a n g m u i r 型 B.F r e u n d l i c h 型 C.T e m k i n 型 D.B E T型3 8 .测量气一固相催化反应速率，在确定有无外扩散影响时是在没有改变的条件下进行实验的。(D)A.催化剂装置 B.催化剂装量 C.进料流量 D.3 9 .g催化剂颗粒的微孔的孔径小于分子的自由程_ _ _ _ _时，分子与孔壁的碰撞成了扩散阻力的主要因素，这种扩散称为努森扩散。(B)A.0.O l u m B.0.l u m C.l u m D.I n m4 0.催 化 剂 颗 粒 扩 散 的 无 因 次 扩 散 模 数%值 的 大 小 反 映 了 表 面反应速率与_ _ _ _ _ _ _ 之比。(C)A,扩散速率 B.外扩散速率 C.内扩散速率 D.实4 3.气固催化反应的内扩散模数血=W vCb/D,其中L为特征长度，若颗粒为平片形则L=o (A)A.厚度/2 B.R C.R/2 D.R/3际反应速率4 1.气固催化反应的内扩散模数次=WVC-A/D,其中L为特征长度，若颗粒为圆柱形则L=一。(C)A.厚度/2 B.R C.R/2 D.R/34 2.气固催化反应的内扩散模数次=川3皿,其中L为特征长度，若颗粒为球形则L=_ _ _ _ _ _ _ o (D)A.厚度/2 B.R C.R/2 D.R/3_ 帆=k g W4 4 .催化剂在使用过程中会逐渐失活，其 失 活速率式为dt 当平行失活对反应物无内扩散阻力时，d为 o (B)A.40 B.=1 C.一3 D._ 飒=k Q W4 5 .催化剂在使用过程中会逐渐失活，其 失 活速率式为dt 当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d为 o (C)A.40 B.=1 C.一3 D._ 丝=鬲 C /4 6 .催化剂在使用过程中会逐渐失活，其 失 活速率式为dt 当串联失活时，d为 o (D)A.40 B.=1 C.一3 D.4 7 .催化剂在使用过程中会逐渐失活，其 失 活速率式为dt 当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d 为 o (A)A.40 B.=1 C.一3 D.4 8 .下列非催化气一固相反应，属于粒径缩小的缩粒模型的是 o (D)A.硫化矿的焙烧 B.分子筛的焙烧 C.氧化铁的还原 D.煤炭的燃烧4 9 .下列非催化气一固相反应，属于粒径缩小的缩粒模型的是 o (B)A.硫化矿的焙烧 B.焦碳与硫磺的反应 C.氧化铁的还原 D.分子筛的焙烧5 0 .下列非催化气一固相反应，属于粒径不变的缩核模型的是 o (C)A.煤炭的燃烧 B.焦碳与硫磺的反应 C.氧化铁的还原 D.水煤气反应5 1 .气一液相反应中的膜内转化系数丫在 范围内，反应几乎全部在在液相主体内进行的极慢反应。(A)A.0.0 2 B.0.0 2 y 25 2 .气一液相反应中的膜内转化系数丫在 范围内，反应为在液膜内进行的瞬间反应及快速反应。(D)A.0.0 2 B.0.0 2 y 25 3 .气一液相反应中的膜内转化系数丫在 范围内，反应为中等速率的反应。(B)A.0.0 2 B,0.0 2 y 25 4 .对于气一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。(C)A.填料塔 B.喷洒塔 C.鼓泡塔 D.搅拌釜5 5.对于气一液相反应中等速率反应，为提高反应速率，使其转变为快反应应选用 装置。（D）A.填料塔 B.喷洒塔 C.鼓泡塔 D.搅拌釜5 6 简述L an g m u i r 等温吸附方程的基本特点？答：1）均匀表面（或理想表面）：即催化剂表面各处的吸附能力是均一的，吸附热与表面已被吸附的程度如何无关；2）2）单分子层吸附；3）被吸附的分子间互不影响，也不影响别的分子；4）吸附的机理均相同，吸附形成的络合物均相同。5化学反应工程考试总结一、填空题：1.所 谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其 中“三传”是指 质量传递、热量传递和动量传递,“一反”是指反 应 动 力 学。2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高 的反应的选择性，反 应 物 浓 度 升 高 有 利 于 反 应 级 数 的 反 应 的 选 择 性。3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法和阶 跃 示 踪 法。4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为积分法 和 微 分 法。5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N，轴向扩散模型的唯一模型参数为 Pe （或 E z/u L）。6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是适强、选择性和 稳定性。g,t=t 27 .平推流反应器的E函数表达式为_ EQ)=1 ._ _ _ _ _ _ _ _ _,其无因次方差4=Q ,O/H f 一9而全混流反应器的无因次方差b j=1。8 .某反应速率常数的单位为m3/(mo l-hr),该反应为 2 级反应。9 .对于反应A+2332R,各物质反应速率之间的关系为(-rA)：(-rB)：rR=1：2：21().平推流反应器和全混流反应器中平推流 更适合于目的产物是中间产物的串联反应。1 1 .某反应的计量方程为A f R+S,则其反应速率表达式 不能确定。1 2 .物质A 按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在 6 7 时转化50%需要3 0 min,而在8 0 时达到同样的转化率仅需2 0 秒，该反应的活化能为 3.4 6 X1 0 5 (J/m o l)。1 3 .反应级数 不可能(可能/不可能)大于3。1 4 .对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑反应器的大 小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是 目的产物的收率；1 5 .完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度均 一，并 且 等于(大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。二.单项选择1 0.(2)B1、气相反应C 0 +3 H 2 n=。乩+见。进料时无惰性气体，C 与”2 以1 ：2 摩尔比进料，则膨 胀 因 子%=_ 七。A.-2 B.一 1 C.1 D.22、一级连串反应AS在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度C p,mu x =_ _A_ _ _ _ oc(4 _ 产_ 7 _ _ _ _ _QA O_ R-A.KJ B.(勺/屈度+1 c.加4 D.(&/(严+1 23、串联反应A-P (目 的)-R +S,目的产物P 与副产物S的选择性S p=_ J。一九00n p 一C ns%。D.nR n RO4、全混流反应器的容积效率n=LO时，该反应的反应级数n_B_oA.0P住)A5、对于单一反应组分的平行反应S(副)，其 瞬 间 收 率 随 增 大 而 单 调 下 降,则最适合的反应器为B_oA.平推流反应器 B.全混流反应器C.多釜串联全混流反应器 D.全混流串接平推流反应器6、对于反应级数n 0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用_A _。A.平推流反应器 B.全混流反应器C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应器7、一级不可逆液相反应A=2R,CM=2.3 Q k m o llm 出口转化率4=0.7,每批操作时间，+。=2.0仲，装置的生产能力为50000 kg产物R/天，加=6 0,则反应器的体积丫为 加3。A.19.6 B.20.2 C.22.2 D.23.48、在间歇反应器中进行等温一级反应A-B,-fA=O.OlCAm o l/l-s f当。加二加。/时，求反应至CA 所需时间1=B一 秒。A.4009、一 级连串反应A%=_D _.(&/&)A.KK、B.460 C.500 D.560一 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In d J K I 1晔/0)_1KK、JRK?n10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间。不包括下列哪一项B _。A.加料时间 B.反应时间 C.物料冷却时间 D.清洗釜所用时间11、一级连串反应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 弓=_D。ln(K JK J ln(KJKD 1晔/0)_1_A.K-Kt g K&Q A/RK2 口.4 KK12、全混流反应器的容积效率n小于1.0时，且随着力 八 的增大而减小，此时该反应的反应级数n_D_oA.0 D.013、当反应级数n2时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。A.=0 B.=1 C.1 D.2 R 意义