反应工程练习题

一、单项选择题：1.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2.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3.某液相反应，其反应式可写成A+CR+C这种反应称为(B)A．均相催化反应B．自催化反应C．链锁反应D.可逆反应4.下列不属于Langmuir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6.下列属于理想吸附等温方程的是_______。（A）A.Langmuir型B.Freundlich型C.Temkin型D.BET型7.催化剂颗粒扩散的Thiele模数Φ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.实际反应速率8.气固催化反应的内扩散模数emSVLDCkL/1，其中L为特征长度，若颗粒为圆柱形则L=_______。（C）A.厚度/2B.RC.R/2D.R/39.如果连续操作的反应器达到定态，那么反应器中的浓度、温度等参数AA.不随时间变化，可能随位置变化B.随时间变化，也随位置变化C.不随时间变化，也不随位置变化D.随时间变化，但不随位置变化10.“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11.“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12.下列属于非均相反应的是_______。（B）A.乙酸和乙醇的酯化B.加氢脱硫C.氢气燃烧D.烃类气相裂解13.化学反应OHNHNO222222，其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质______。（D）A.NOB.2HC.2ND.OH214.对于一非恒容均相化学反应αAAαBB，反应组分A的化学反应速率Ar_______。（A）A.VdtdnrAAB.VdtdnrBAC.dtdCrAAD.dtdCrBA15.气相反应A+B→3P+S进料时无惰性气体，A与B以1∶1摩尔比进料，则膨胀因子A=_______。（D）A.–2B.–1C.1D.216.气相反应2A+B→3P+S进料时无惰性气体，A与B以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子A=_______。（C）A.–1B.–1/2C.1/2D.117.气相反应2A+B→3P+S进料时无惰性气体，A与B以3∶2摩尔比进料，则膨胀因子B=_______。（D）A.–1B.1/3C.2/3D.1二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为52894J／mol。molJEETTREkk/528942ln)30812981(314.82ln)11(ln21122、气体分子在固体催化剂微孔中扩散的主要形式有，当，ABAeDD，当时，kAAeDD。3.可逆放热反应在不同转化率下的最佳温度不同，一般而言，转化率越高，最佳温度越。4．一气固催化反应RBA，若本征反应速率方程为：2)1(RRBBAABBAASPKPKPKPKPKkr＋则该反应可能的反应机理为σRRσσRσBσAσBσσBAσσASk）此步为速率控制步骤(2225、化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。6、化学反应速率式为BACACCKr，如用浓度表示的速率常数为CK，用压力表示的速率常数PK，则CK=)()(RTPK。7、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。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、对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度optT和平衡温度eqT，二者的关系为___1212lnEEEERTTTTopteqopteq___________。10、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。11、三传一反是化学反应工程的基础。13、着眼反应组分K的转化率的定义式为_00KKKKnnn_。14、化学反应速率式为BACACCKr，如用浓度表示的速率常数为CK，用压力表示的速率常数PK，则CK=_______PK。15、在建立数学模型时，根据基础资料建立物料衡算式的一般式为_输入量=输出量+反应量+累积量_。16、活化能的大小直接反映了_反应速率_对温度的敏感程度。17、生成主产物的反应称为_主反应__，其它的均为__副反应__。(4)气相反应A＋3B→2C，则δA=▁▁▁δΒ=▁▁▁(6)Thiele模数φ的定义是▁▁▁▁▁内扩散效率因子ζ和φ的关系（φ大于5）是：▁▁▁▁▁▁(1)化学反应速率可以表为dtdCrAA,前提是▁▁▁▁。(2)固体催化剂的主要组成有▁▁▁▁▁▁，▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁(3)多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为4.0克／cm3的材料制成。则孔容积Vg=▁▁▁▁▁,孔隙率θ=▁▁▁假密度ρ=▁▁▁18.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）19.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）20.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）21.均相反应是指___________________________________。（参与反应的物质均处于同一相）22.aA+bBpP+sS对于反应，则Pr_______)(Ar。（ap）23.着眼反应组分K的转化率的定义式为_______。（00KKKKnnn）24.化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为CK，用气体摩尔分率表示的速率常数yK，则CK=_______yK。（npRT）25.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）26.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）27.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_______。（吸附等温方程）28.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）29.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，_______为扩散阻力的主要因素。（分子与孔壁的碰撞）30.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）31.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_______，反之，S愈小，内外浓度愈近于_______。（愈大、均一）三、分析解答题1、对于可逆放热反应如何选择操作温度？答：1）对于放热反应，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；2）这是由于可逆放热反应，由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高，净反应速率出现一极大值；3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。2简述Langmuir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）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。3.气—固相催化反应的微观与宏观动力学步骤分别是？4.解释努森扩散和分子扩散分别在何种情况下占优势？答：多孔物质催化剂的粒内扩散较为复杂。当微孔孔径较大时，分子扩散阻力是由于分子间的碰撞所致，这种扩散为分子扩散。当微孔孔径小于分子的自由程0.1um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，这种扩散为努森扩散。