化学反应工程试题集及复习题

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,()0,ttEttt，其无因次方差2=0，而全混流反应器的无因次方差2＝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22ABR，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ARS，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℃时转化50％需要30min,而在80℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为3.46×105(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%。I.填空题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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。2.(1))()(RT3.(2)平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应，若主E＞副E，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n＞0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_______、_______、_______一致。5.(3)00.20.40.60.81.00.20.40.60.81.0ARSXAC/CA0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optT和平衡温度eqT，二者的关系为______________。11.(1)1212lnEEEERTTTTopteqopteq12.(1)描述流化床的气泡两相模型，以0U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mfU通过，而其余部分_______则全部以气泡的形式通过。12.(1)mfUU013.(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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。3、平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应，若主E＞副E，选择性Sp与浓度无关，仅是温度的函数。4、对于反应级数n＞0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_0.1um_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optT和平衡温度eqT，二者的关系为___1212lnEEEERTTTTopteqopteq___________。12、描述流化床的气泡两相模型，以0U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mfU通过，而其余部分mfUU0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ASK1K2P在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度max,PC_______、optt______。)]/([21122kkkkk、1212)/ln(kkkk）18、着眼反应组分K的转化率的定义式为_00KKKKnnn_。19、一级连串反应ASK1K2P在间歇式全混流反应器中，则目的产物P的最大浓度max,PC_______、optt______。)]/([21122kkkkk、1212)/ln(kkkk）20、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。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判据为rGQQ、,dTdQdTdQGr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opt_______。A.1212)/ln(KKKKB.1221)/ln(KKKKC.2112)/ln(KKKKD.211KK1.(2)D2.(2)全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着A的增大而减小，此时该反应的反应级数n_______。A.＜0B.=0C.≥0D.＞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.=0B.=1C.＞1D.＜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dmidCkdtd，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d为_______。A.≈0B.=1C.→3D.≈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Ⅱ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0U是根据具体情况定的，一般取流化数mfUU0在_______范围内。A.0.1～0.4B.1.5～10C.10～15D.0.4～1.510.(2)B1、气相反应CO+3H2CH4+H2O进料时无惰性气体，CO与2H以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子CO=__A_。A.-2B.-1C.1D.22、一级连串反应ASK1K2P在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度max,PC___A____。A.122)(210KKKAKKCB.22/1120]1)/[(KKCAC.122)(120KKKAKKCD.22/1210]1)/[(KKCA3、串联反应A→P（目的）→R+S，目的产物P与副产物S的选择性PS=__C_。A.AAPPnnnn00B.00APPnnnC.00SSPPnnnnD.00RRPPnnnn4、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n___B__。A.＜0B.=0C.≥0D.＞05、对于单一反应组分的平行反应AP(主)S(副)，其瞬间收率P随AC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A2R，30/30.2mkmolCA，出口转化率7.0Ax，每批操作时间htt06.20，装置的生产能力为50000kg产物R/天，RM=60，则反应器的体积V为_C_3m。A.19.6B.20.2C.22.2D.23.48、在间歇反应器中进行等温一级反应A→B，slmolCrAA/01.0，当lmolCA/10时，求反应至lmolCA/01.0所需时间t=____B___秒。A.400B.460C.500D.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opt_____D__。A.1212)/ln(KKKKB.1221)/ln(KKKKC.2112)/ln(KKKKD.211KK10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t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→