化学反应工程习题参考答案.pdf

化学反应工程习题答案一、单选题一、单选题1、下列属于均相反应的是（B）A 煤炭燃烧 B 氢气燃烧 C 离子交换 D 加氢裂解2、一级连串反应ACP,max=K1PK2S在全混流釜式反应器中，则目的产物P 的最大浓度（B）K2K22K1KCA0KCA0(1)K2K1CA0(2)K1/22K2K1A B(K2/K1)+1 CCA01/22(K/K)+112 D3、反应器中等温进行着AP(1)和 AR(2)两个反应，当降低A 的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而 R 的生成量略降低，表明(A )A 反应(1)对 A 的反应级数大于反应(2)B 反应(1)对 A 的反应级数小于反应(2)C 反应(1)的活化能小于反应(2)D 反应(1)的反应速率常数大于反应(2)24、四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为(B )A 10 B 025 C 050 D 05、全混流反应器的返混为（B）A 最小 B 最大 C 零 D 一样大d=kdCimd，当进料中的杂质6、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为dt吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d 为（A）A 0 B=1 C 3 D 1(1)(2)APQ7、对一平行连串反应AR(3)，P 为目的产物，若活化能次序为：E2E1-rA2 B-rA1=-rA2 C-rA1 -rA2 D不能确定何者为大11、下列非催化气固相反应，属于粒径缩小的缩粒模型的是(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Da=0.1uL，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数 N12、已知一闭式反应器的r为（B）。A 45 B 56 C35 D4013、气固催化反应的内扩散模数柱形则 L=（C）A 厚度/2 B R C R/2 D R/314、固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生(C)。A 物理吸附 B 化学反应 C 化学吸附 D 质量传递15、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(B)A 越大 B 越小 C 不变 D 先减小后增大16、宏观流体混合的混合态称为(A)A 完全凝集态 B 部分凝集态 C 混合凝集态 D 不完全凝集态17、轴向分散模型的物料衡算方程在(D)式边界条件下有解析解A 闭闭 B 开闭 C 闭开 D 开开18、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m 1L=LkVCS/De，其中 L 为特征长度，若颗粒为圆topt=(D)ln(K2/K1)1ln(K1/K2)ln(K2/K1)K1K2K1K2AK2K1 BK2K1 C D19、下列反应没有涉及到链反应的是(B)A 石油裂解 B 酯化反应 C 烃类氧化 D 聚合反应2=8.971，t20、用多级全混流串联模型来模拟一管式反应装置中的脉冲实验，已知t2=6.187，则一级不可逆等温反应的出口转化率为(C)A 037 B 047 C 057 D 06721、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠(B)力结合的A 化学键 B 范德华 C 金属键 D 氢键22、气体在固体表面上的吸附中化学吸附是(B)分子层的。A 多 B 单 C 单或多 D 不依靠23、下列哪种物质属于绝缘体催化剂(D）A 金属 B 金属氧化物 C 金属盐类 D 酸性催化剂24、包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为(B)A 堆(积)密度 B 颗粒密度 C 真密度 D 平均密度25、固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于(A)方程。A BET B BFT C BTT D EBT26、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(D)所致。A 分子间相斥 B 分子间相吸 C 分子间粘附 D 分子间碰撞27、在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种(C)。A平推流反应器 B 轴向流反应器 C 全混流反应器 D 多釜串联反应器28、某液相反应，其反应式可写成A+CR+C 反应称为(B )A均相催化反应 B自催化反应 C链锁反应 D 可逆反应29、高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成(B )A气、液均为平推流 B气、液均为全混流C气相平推流、液相全混流 D气相全混流、液相平推流30、对于气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，粒子体积(A)A 不变 B 变大 C 变小 D 或大或小31、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是(A)。A 粒子与流体间有浓度差B 粒子与流体间无浓度差C 床层径向有温度梯度D 床层径向有浓度梯度32、气固催化反应的内扩散模数，其中L 为特征长度，若颗粒为圆柱形则L=_C_。A 厚度/2BRCR/2DR/333、间歇操作的釜式反应器反应器辅助时间T0 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34、下列非催化气固相反应，属于粒径缩小的缩粒模型的是(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35、对于循环操作的平推流反应器，当循环比趋近于0 时为(B)反应器A 全混流B 平推流C 全混流或平推流D 全混流串平推流36、下列非催化气固相反应，属于粒径不变的缩核模型的是（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37、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38、某液相反应，其反应式可写成A+C=R+C 反应称为(B)A 均相催化反应B 自催化反应C 链锁反应D 可逆反应39、全混流釜式反应器最多可能有_C_个定常态操作点。A 1B 2C 3D 440、气固催化反应本征速率是指排除哪个阻力后的反应速率(C)A 外扩散阻力B 内扩散C 内外扩散D 吸附和脱附41、下列哪种物质属于半导体催化剂（B）A 金属B 金属硫化物C 金属盐类D 酸性催化剂42、对于反应级数 n0 的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用_B_。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43、高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成(B)A 气、液均为平推流B 气、液均为全混流C 气相平推流、液相全混流D 气相全混流、液相平推流44、轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_C_无关。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45、在全混流反应器中，反应器的有效体积与进料流体的体积流量之比为_A_。A 空时 B 反应时间 t C 停留时间 t D 平均停留时间二、多选题二、多选题46、气固相反应系统的流化床存在着（ABCD）区域。A 气泡区 B 泡晕区 C 上流区 D 回流区47、化学反应过程按操作方法分为（ABC）A分批式操作 B 连续式操作 C 半分批式操作 D 一体式操作48、轴向分散模型的边界条件有（ABCD）A 闭闭式边界 B 闭开式边界 C 开开式边界 D 开闭式边界49、下列哪一项属于流化床反应器按深度而分的第级模型的特点（ABD）A 各参数均为恒值 B 参数值不随床高而变C 参数值与气泡大小无关 D 参数值与气泡大小有关50、流化床反应器的优点有（ABCD）A 传热效能高，而且 B 能够实现大规模的连续生产 C 充分发挥催化剂的效能 D床内温度易维持均匀51、下列非催化气固相反应，不属于粒径缩小的缩粒模型的是（ABC）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52、在气固相反应系统的流化床中设置分布板，其宗旨是使气体（ABCD）为宜。A 分布均匀 B 防止积料 C 材料节省 D 结构简单53、属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是（BCD）A 粒子与流体间有温度差 B 粒子与流体间无温度差C 床层径向有温度梯度 D 床层轴向有温度梯度54、对于流化床反应器，当气速增大到某一定值时，流体对粒子的曳力与粒子的重力相等，则粒子会被气流带出，这一速度称为（AC）A 带出速度 B 飞出速度 C 终端速度 D 开端速度55、流化床反应器中的操作气速U UU0是根据具体情况定的，一般，流化数0mf可取为（AB）A 20 B 35 C 110 D 0556、流化床的几个阶段分别是（ABC）。A 气流输送B 固定床阶段C 流化床阶段阶段57、下面关于分批式操作的釜式反应器叙述正确的有（BCD）。A 反应物料分批投入反应器内D 气流生成B 在反应过程中，不再向器内投料，也不出料C 待达到反应要求的转化率后，一次性出料D 每批操作所需生产时间为反应时间与非生产性时间之和58、对于一级恒容和一级变容不可逆反应，下面叙述不正确的是(ABD)A 在同一平推流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；B 在同一全混流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；C 在同一间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；D 在同一平推流反应器或间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的59、在流化床中为了传热或控制气固相间的接触，常在床内设置内部构件，以垂直管最为常用，它同时具有(ABD)的作用。A 传热B 控制气泡聚C 隔绝空气D 减少颗粒带出60、实际反应器流动状况偏离理想流动状况的原因有（ABCDE）。A 沟流与短路B 流体流速分布的不均匀C 滞留区的存在D 循环流E 扩散61、间歇式操作的完全混合反应器辅助时间t0 包括（ACD）。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62、化学反应过程按操作方法分为（ABD）A 分批式操作B 连续式操作C 一体式操作D 半分批式操作63、对于恒容的平推流管式反应器（ABCD）一致。A 平均停留时间B 反应时间C 空时D 物料浓度64、对于化学反应的认识，下面正确的是(BD)A 化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催化剂有关系；B 化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关，而且还与反应器内流体的流动方式有关；C 反应器仅仅是化学反应进行的场所，与反应目的产物的选择性无关；D 反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布65、轴向分散模型的边界条件有（ABCD）A 闭闭式边界B 闭开式边界C 开开式边界D 开闭式边界66、将双膜理论应用于气液相反应过程，根据扩散与反应速率的相对大小的不同，可以把反应分成(ABCD)A 极慢反应B 瞬间反应C 快反应D 慢速反应67、停留时间分布的数学特征有（AC）。A 数学期望B 特征函数C 方差D 密度函数68、三传一反”是化学反应工程的基础，下列属于三传的是_BCD_。A 能量传递B 质量传递C 热量传递D 动量传递69、下面关于等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系说法正确的是（BCD）。A 空时是反应器的容积与进料流体的容积流速之比B 反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间C 停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间D 完全混合流反应器内物料具有相同的停留时间且等于反应时间70、关于可逆放热反应描述正确的是（AC）A 要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度B 要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应升高温度C 逆反应速率随反应温度的提高而提高D 逆反应速率随反应温度的提高而降低三、判断题三、判断题71、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累积量=输出量输入量。（错）72、化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以化学反应作为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。（对）73、不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象做出定量的描述，也就要用数学式来表达这个参数间的关系，简称数学模型。（对）74、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，这种流体称为微观观流体。（错）75、凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。（对）76、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全混流。（错）77、描述固定床反应器的数学模型，考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为均相模型。（错）78、描述固定床反应器的拟均相模型忽略了粒子与流体之间温度与体积的差别。（错）79、对于固定床反应器，当某一参数变化到一定程度时就可能使床层温度迅速升高，这种现象俗称飞温，它是固定床反应器设计和操作中所应注意的问题。（对）80、所谓流态化就是固体粒子像流体一样进行流动的现象。（对）81、在全混流反应器中，反应器的有效体积与进料流体的体积流量之比为停留时间。（错）82、对于自催化反应，最合适的反应器为全混流反应器。（错）83、对于反应级数 n0 的反应，为降低反应器容积，应选用平推流反应器为宜。（对）84、反应级数可能大于 3。（错）85、化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。（对）86、基元反应的计量系数与对应物种的反应级数之间存在一一对应关系。（对）87、流化床反应器的Ut/Umf 的范围大致在 1090 之间，粒子愈细，比值愈小，即表示从能够流化起来到被带出为止的这一范围就愈广。（错）88、当微孔孔径小于分子的自由程 01um 时，分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞，而成为扩散阻力的主要因素，这种扩散为分子扩散。（错）89、气液相反应器的设计首先是根据气液反应系统的动力学特征来选择正确的反应器型式，然后结合反应器特性来确定能满足给定生产任务的反应器几何尺寸。（对）90、对于反应级数 n0 的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用全混流串接平推流反应器（错）91、对于可逆放热反应，为提高反应速率应降低温度。（错）92、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累积量=输出量输入量。（错）93、凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。（对）94、化学反应过程按操作方法分为分批式操作、连续式操作、半间歇半连续操作。（对）95、化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以化学反应作为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。（对）96、非理想流动不一定是由返混造成的，但返混造成了停留时间分布。（对）97、反应器设计的基本方程有：质量衡算式、热量衡算式、动量衡算式和速率方程。（对）98、活化能的大小直接反映了反应速率对温度的敏感程度。（对）99、对于液固系统的流化床，流体与粒子的密度相差不大，故起始流化速度一般很小，流速进一步提高时，床层膨胀均匀且波动很小，粒子在床内的分布也比较均匀，故称作散式流化床。（对）100、描述固定床反应器的拟均相模型忽略了粒子与流体之间温度与体积的差别。（错）