化学反应工程试题库.doc

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1、化学反应工程考试题库（分三个部分）（一）（综合章节）复习题一、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 大 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

2、N ，轴向扩散模型的唯一模型参数为 Pe（或Ez / uL） 。6. 工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是 活性、选择性 和 稳定性。7. 平推流反应器的E函数表达式为 ，其无因次方差= 0 ，而全混流反应器的无因次方差 1 。8. 某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr )，该反应为 2 级反应。9. 对于反应，各物质反应速率之间的关系为 (-rA)：(-rB)：rR 1：2：2 。10. 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。11. 某反应的计量方程为，则其反应速率表达式 不能确定 。12. 物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67

3、 时转化50 需要30 min, 而在80 时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46105 (J / mol ) 。13. 反应级数 不可能 （可能/不可能）大于3。14. 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 ；15. 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。16. 下图是某连串反应在各转化率下的产物浓度分布曲线，那么当转化率达70% 时，中间产物R的化学反应工程定义总收率为 64% ，按炼厂

4、或化工厂惯用的收率和选择性的定义，在该转化率条件下的收率是 45% ，选择性是 64% 。00.20.40.60.81.00.20.40.60.81.0A R SXAC/CA0 I.填空题*（综合多个章节）1.(1)化学反应工程是一门研究_的科学。1.(1)化学反应的工程问题2.(1)化学反应速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数，则=_。2.(1)3.(2)平行反应均为一级不可逆反应，若，选择性Sp与_无关，仅是_的函数。 3.(2)浓度、温度4.(1)对于反应级数n0的反应，为降低反应器容积，应选用_反应器为宜。4.(1)平推流5.(3)对于恒容的平推流管式反应器_、_、

5、_一致。5.(3)平均停留时间、反应时间、空时6.(1)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_。6.(1)微观流体7.(2)流体的混合程度常用_、_来描述。7.(2)调匀度S、流体的混合态8.(2)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。8.(2)物理、化学9.(1)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。9.(1)0.1um10.(1)绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变

6、化，因此一般可用_模型来计算。10.(1)拟均相一维11.(1)对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度和平衡温度，二者的关系为_。11.(1)12.(1)描述流化床的气泡两相模型，以的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始流化速度通过，而其余部分_则全部以气泡的形式通过。12.(1)13.(2)描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为_相为平推流，而对_相则有种种不同的流型。13.(2)气、乳14.(1)多相反应过程是指同时存在_相态的反应系统所进行的反应过程。14.(1)两个或更多二、填空题1、化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。2、化学反应速率式为

7、，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数，则=。3、平行反应均为一级不可逆反应，若，选择性Sp与浓度无关，仅是温度的函数。 4、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。5、对于恒容的平推流管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。6、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_微观流体_。7、流体的混合程度常用调匀度S、流体的混合态来描述。8、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_物理失活，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_化学_失活。9、对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约_0.1

8、um _时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。10、绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用拟均相一维模型来计算。11、对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度和平衡温度，二者的关系为_。12、描述流化床的气泡两相模型，以的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始流化速度通过，而其余部分则全部以气泡的形式通过。13、描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为_气_相为平推流，而对_乳_相则有种种不同的流型。14、多相反应过程是指同时存在两个或更多相态的反应系统所进行的反应过程。15、三传一反是化学

9、反应工程的基础。16、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_数学模型_。17、一级连串反应在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度_、_。、）18、着眼反应组分K的转化率的定义式为_。19、一级连串反应在间歇式全混流反应器中，则目的产物P的最大浓度_、_。、）20、化学反应速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数，则=_。21、理想反应器是指全混流反应器、平推流反应器。22、具有良好搅拌装置的釜式反应器按全混流反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按平推流反应器处理。23、全混流反应器稳定的定常态操作点的

10、判据为 、 , 24、平推流反应器的返混为_0_。二.单项选择1.(2)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_。A. B. C. D. 1.(2)D2.(2)全混流反应器的容积效率小于1.0时，且随着的增大而减小，此时该反应的反应级数n_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 02.(2)D3.(2)当反应级数n_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. 13.(2)D4.(2)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。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

11、置4.(2)C5.(2)对于气-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。A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜5.(2)C6.(2)催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d为_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 16.(2)C7.(2)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. 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7.(2)A8.(2)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. 粒子与流体间有浓度差

12、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8.(2)A9.(2)下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第级模型的特点_。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9.(2)C10.(2)流化床反应器中的操作气速是根据具体情况定的，一般取流化数在_范围内。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.510.(2)B1、气相反应进料时无惰性气体，与以12摩尔比进料，则膨胀因子=_A_。A. -2 B. -1 C. 1 D. 22、一级连串反应在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓

13、度_A_。A. B. C. D. 3、串联反应A P（目的）R + S，目的产物P与副产物S的选择性=_C_。A. B. C. D. 4、全混流反应器的容积效率=1.0时，该反应的反应级数n_B_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 05、对于单一反应组分的平行反应，其瞬间收率随增大而单调下降，则最适合的反应器为_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 D. 全混流串接平推流反应器6、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_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

14、相反应， 出口转化率，每批操作时间，装置的生产能力为50000 kg产物R/天，=60，则反应器的体积V为_C_。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，当时，求反应至所需时间t=_B_秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 5609、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_D_。A. B. C. D. 10、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

15、釜式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的最优空时_D_。A. B. C. D. 12、全混流反应器的容积效率小于1.0时，且随着的增大而减小，此时该反应的反应级数n_D_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 013、当反应级数n_D_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. 114、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15、对于气-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_C_装置。A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D

16、. 搅拌釜16、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d为_C_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 117、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18、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19、下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第级模型的特点_C_。A. 各参数均为恒值 B. 参数值不随

17、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20、流化床反应器中的操作气速是根据具体情况定的，一般取流化数在_B_范围内。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.5三、多项选择题：1关于理想的间歇式反应器、平推流反应器和全混流反应器，下列描述正确的是 A, C, D A. 三者同为理想反应器，但理想的内涵是不同的；B. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是一样的，都是反应器内温度和组成处处相同；C. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是不一样的，虽然都是反应器内温度和组成处处相同，但前者随着时间的变化温度和组成可能都发生变化，

18、而后者则不随时间变化；D. 平推流和全混流反应器都是连续流动式反应器，前者的返混为零，后者为无穷大2 关于积分法和微分法，认识正确的是 A, B A. 积分法和微分法是两种求取动力学参数的数据处理方法，前者对数据的精度要求比后者低；B. 积分法不能处理动力学较为复杂的（反应物和产物不止一种、正反应和逆反应的反应级数不同）可逆反应；C. 积分法得到的动力学参数比微分法可靠3 对于一级恒容和一级变容不可逆反应，下面叙述正确的是 C 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

19、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4 对于瞬时收率和总收率，下列正确的判断是 A, C A. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；B. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；C. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系；D. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系；5 气相变容反应，原料中混入了一定量的惰性气体（惰性气体与A和B的转化率为零时的初始总摩尔数比为1：1，A与B的比例为计量比），则膨胀率为 C A. -0.5；B. -1/3；C. -1

20、/6；D. -5/66 纯气体A (浓度2 mol / L，摩尔流率100 mol / min) 在平推流反应器里分解生成一系列产物，其动力学为：，在一个9.8 L的反应器里进行反应所能达到的转化率为 A A. 70%；B. 80%；C. 90%；D. 100%7 关于E函数和F函数，下面正确的是 B, C, D A. F(t)= E(t)；B. ；C. ；D. 8 轴向分散系数与扩散系数，下面论述正确的是 B, C, D A. 两者实质上是相同的，都符合Fick定律；B. 两者实质上是不同的，轴向分散系数的定义实际上是借用了Fick定律的形式；C. 轴向分散系数是与流动有关系的；D. 扩散系

21、数是物质本身的一种属性9 宏观流体和微观流体是流体凝集态的两种极端形式，流体的凝集态不同，对反应结果一般有明显的影响，但对于 A, B 是例外。A. 一级不可逆反应；B. 在平推流反应器内进行反应；C. 在全混流反应器内进行反应；D. 零级反应10 对于一个气固相催化反应，减小外扩散和内扩散影响的措施正确的是 A A. 提高反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；B. 降低反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；C. 降低反应器内气体的流速，增大催化剂颗粒的直径；D. 增加催化剂颗粒的直径，提高反应器内气体的流速11 关于基元反应的认识，正确的是 A, B A. 分子数是针对基元反应的概念

22、；B. 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；C. 基元反应和意义是一样的；D. 有的基元反应的总反应级数可能是小数12 对于一个均相变容反应，针对反应物A的反应速率，下面表述正确的是 B,D A. ；B. ；C. ；D. 13 对于平行反应，活化能E1 E2，反应级数n10。3. 当t=0时，停留时间分布函数F（t）=0。4. 当t=时，停留时间分布函数F（t）=1。5. 停留时间分布的密度函数E（）=_E（t）。6. 表示停留时间分布的分散程度的量2_t2。7. 根据示踪剂的输入方式不同，测定停留时间分布的方法主要分为“脉冲示踪法”和“阶妖示踪法”。8. 平推流反应器

23、的E（t）=0。9. 平推流反应器的F（t）=0。10. 全混流反应器的E（t）_ _ _ _。11. E（t）dt的物理意义是：在同时进入的n个颗粒时，其停留世界介于t和t+dt之间的流体颗粒所占的分率为E（t）dt。12. F（t）的物理意义是：流过系统物料中停留时间小于t物料的百分率。13. 脉冲示踪法测定的停留时间分布曲线为：停留时间分布的密度函数。14. 阶跃示踪法测定的停留时间分布曲线为：停留时间分布函数。15. 以分子尺度粒子作为独立运动单元来进行混合的流体称为：微观流体。16. 以分子集团粒子作为独立运动单元来进行混合的流体称为：宏观流体。17. 当反应级数n1时，宏观流体具有

24、比微观流体“低”的出口转化率。18. 当反应级数n1时，宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。19. 停留时间分布密度函数E（t）的含义？答: 在同时进入的n个颗粒时，其停留世界介于t和t+dt之间的流体颗粒所占的分率为E（t）dt .20. 停留时间分布函数F（t）的含义？答: 流过系统物料中停留时间小于t物料的百分率。第六章1.工业催化剂所必备的三个主要条件是：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“分子间力”结合的，而化学吸附是靠“化学键”结合的。3.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是“多”分子层的，而化学吸附是“单”分子层的。4.气体在固体表面上发生吸附时，

25、描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为：吸附等温线。5. 在气固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应AB，A的反应速率的定义为_。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“分子间碰撞”所致。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：分子扩散。8. 对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.1um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。9. 等温催化剂的有效系数为催化剂粒子的“实际反应速率”与催化剂内部的“浓度和温度与其表面上的相等的反应速

26、率”之比。10. 气固相催化反应的内扩散模数s_，它是表征内扩散影响的重要参数。11. 气固相催化反应的内扩散模数s是表征内扩散影响的重要参数，其数值平方的大小反映了“反应速率”与“扩散系数”之比。12. 气固相催化反应的内扩散模数s的大小可判别内扩散的影响程度，s愈大，则粒内的浓度梯度就“大”，反之，s愈小，内外浓度愈近于“均一”。13. 根据气固相非催化反应的缩核模型，一般而言，强化这种反应过程的主要措施是_和_。14. 气固相催化反应的动力学步骤？15. 简述朗缪尔（Langmuir）等温吸附方程的基本特点？答: 1、均匀表面 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

27、子的吸附 4、吸附的机理均相同，吸附形成的络合物亦均相同。16. 解释努森扩散和分子扩散分别在何种情况下占优势？第七章（1）1. 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”。2. 目前描述固定床反应器的数学模型可分为“拟均相一维模型”和“拟均相二维模型”的两大类。3. 描述固定床反应器的拟均相模型忽略了粒子与流体之间“浓度”与“温度”的差别。4. 忽略固定床内粒子与流体之间温度与浓度的差别的反应器的数学模型称之为“拟均相一维模型”。5. 考虑固定床内粒子与流体之间温度与浓度的差别的反应器的数学模型称之为“拟均相一维模型”。6. 根据浓度和温度是否在轴向和径向上

28、变化的流动模式，描述固定床反应器的拟均相模型可分为“一维”模型和“二维”模型。7. 固定床拟均相模型是指：把固体颗粒和流体当作均相物系来考虑。8. 固定床一维模型是指：把固体颗粒和流体当作均相物系来考虑，且在流体流动方向上没有浓度和温度变化。9. 以催化剂用量最少为目标的多层绝热床优化的原则是什么？第七章（2） 1.所谓流态化就是固体粒子像“流体”一样进行流动的现象。2.对于流化床反应器，当流速达到某一限值，床层刚刚能被托动时，床内粒子就开始流化起来了，这时的流体空线速称为：临界流化速率。3.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

29、度称为：带出速率。4.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“均匀分布、防止积累、结构简单和材料节省”为宜。5.流化床常在床内设置内部构件，以垂直管最为常用，它不仅是传热构件，还能控制气泡的“聚变”和维持流化状态的稳定，同时还能减少床层颗粒的“带出”。6.气固相反应系统的流化床存在着气泡区、泡晕区、上流区和回流区四类区域。7.当气流连续通过流化床的床层时，使床层内那些带出速度小于操作气速的颗粒不断被带出去，这种现象称为：杨析。8.在流化床反应器中，当达到某一高度以后，能够被重力分离下来的颗粒都已沉积下来，只有带出速度小于操作气速的那些颗粒才会一直被带上去，故在此以上的区域颗粒的含

30、量就恒定了，这一高度称作：分离高度。（三）章节复习题（全题型）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_。（数学模型）7. 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_。（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 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）2. 对于反应，则_。（）3.着眼反应组分K的转化率的定义式为_。（）4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反