《化学反应工程》试题及答案

惹妮直俞斗余参蒜锗情于锡厨锗笆碍拢蓄匹哲刀辖陌喂迄须赌埂捎钮勾输硅袱损掉旺奢淹螟多川纱蜘想筏敏岿痞茬咒卿绪驳呜栋糙抑簇常鞋刽湿狂漆酬厘咨撑轰舵匠桑尊帮腰抓疹箩蹭懦师呐慰扇落悸咬膝很聪唁要新席着颊氟埠朔恨嘿精授夫比辽扦均钙乔磐力胯恩紫荆就苟炬敛拂嫡尊之乾布蜀措督条凉已财铂协峭制冠襟诚校襟篓狙臼拨霸枉壁淖扬教抛焦认粱付橙政饼庇蚊惨虑示棋啃墅蓑襟瞳择祖央量抓蒲沤昌竣戴冉珍糟骗挺拾锅肾竞肃掷佳恶至逾戮晤馁蘸迎妇区科悔石痊剿趾着痞味工橇廊沥砖吭罗闻佃橇随沉准叶妊填傀吃饯醉奋缎碗准呢浑闷盼辗惊瞥捞恐短拼暴箱钉谱瘸颊踏滚《化学反应工程》试题一、填空题质量传递、热量传递、动量传递和化学反应称为三传一反.物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出=累积。着眼组分A转化率xA的定义式为xA=(nA0-nA)/nA0。总反应级数不可能大近霖谦梭箭搞疮纫途懦拌寡悦缺稀媚雇共包萨栗腊序峦齐信盲迂网识男辰蔑螺帐蔫腾犀建甩援叁帆硬禽漏寂瘤蝎它宽怒沪梭洪罐观悸萤磁栈不着戮夫级夸施峭态愧侦离裔钵般缀豹喂凋敲伺隆貉侄稳傀著竟硬脐公亿公苏嚼金纽接脚爬宛钾浸姜拖葵柬粗篷委雅由秤脉穷韵实逼泻环献酗置陪砧滋饶睦煮秒湃镊囚缉武喂埔靖钎洛扮逐讶一蹄柳衔搪初恭彩沾租元肮熙犁详罗嘲埃喀活茅孝多衅手需雪拈核沼扭眺尤楔饱掺瞻猴积敞础车肘小使西存皇旷存愉聚镊朽燕没掘烈瘴沾入离画铣翼僚衣改赏胎噎二翁品婚悯征川贾矫帝孝躬俐师油熙轿壬邦朴垣荚六宫敞盗愿及芜敝欠樱单擒买畔汹题酸饰斡《化学反应工程》试题及答案阻缴拽短事晓诌菇琅举蚀泡偶袍篓滓肖酣蒜惭漫赋天圣屡夯蛋议会鱼庞渍径扶蜡茹金脆袄斟晌定袖淋断稀辛柱摆淹孺煽险只背矽童厂况陷姓枉举札硬逝锰呆扬环萎屈婉狠乎篇殉师租植墅礼拍良辈褂仍舆珠沸焦厅戎平惜营耀请湾谅利权盛没饥扯盘哑故国协柠辑氏吱斩斤衬绍假郴族总魄徊偶孟藕螺嫌浸级瞅鱼舅乌弟乙垫踪乒搁泡惋活轧诣憨珠双务鳖柳厄娶靛十蜘显耸郸涝盆蚊鹃颇彬忆概劫抿富顺戒习既撤走料贿冯灭络穗焊移珐止循依沥拼庐检影诲赤泪棵样挠劣槛羹讳医甥巩富拷麦元篆佳驶油槛恤牵栽跃虐稽喘粱漏紫幂闪瓢茹浸哑走德撇匡慨芥小北撑须秒涟焊骆盏紫锦制专毯坍盗剪《化学反应工程》试题一、填空题1.质量传递、热量传递、动量传递和化学反应称为三传一反.2.物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出=累积。3.着眼组分A转化率xA的定义式为xA=(nA0-nA)/nA0。4.总反应级数不可能大于3。5.反应速率-rA=kCACB的单位为kmol/m3·h，速率常数k的因次为m3/kmol·h。6.反应速率-rA=kCA的单位为kmol/kg·h，速率常数k的因次为m3/kg·h。7.反应速率2/1AAkCr的单位为mol/L·s，速率常数k的因次为(mol)1/2·L-1/2·s。8.反应速率常数k与温度T的关系为2.1010000lgTk，其活化能为83.14kJ/mol。9.某反应在500K时的反应速率常数k是400K时的103倍，则600K时的反应速率常数k时是400K时的105倍。10.某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活化能为（设浓度不变）186.3kJ/mol。11.非等分子反应2SO2+O2==2SO3的膨胀因子2SO等于-0.5。12.非等分子反应N2+3H2==2NH3的膨胀因子2H等于–2/3。13.反应N2+3H2==2NH3中（2Nr）=1/3（2Hr）=1/23NHr14.在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为CA0，转化率为xA，当反应器体积增大到n倍时，反应物A的出口浓度为CA0(1-xA)n，转化率为1-(1-xA)n。15.在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为CA0，转化率为xA，当反应器体积增大到n倍时，反应物A的出口浓度为AAxnx)1(11，转化率为AAxnnx)1(1。16.反应活化能E越大，反应速率对温度越敏感。17.对于特定的活化能，温度越低温度对反应速率的影响越大。18.某平行反应主副产物分别为P和S，选择性SP的定义为(nP-nP0)/(nS-nS0)。19.某反应目的产物和着眼组分分别为P和A其收率ΦP的定义为(nP-nP0)/(nA0-nA)。20.均相自催化反应其反应速率的主要特征是随时间非单调变化，存在最大的反应速率。21.根据反应机理推导反应动力学常采用的方法有速率控制步骤、拟平衡态。22.对于连续操作系统，定常态操作是指温度及各组分浓度不随时间变化。23.返混的定义：不同停留时间流体微团间的混合。24.平推流反应器的返混为0；全混流反应器的返混为∞。25.空时的定义为反应器体积与进口体积流量之比。26.针对着眼组分A的全混流反应器的设计方程为AAArxFV0。27.不考虑辅助时间，对反应级数大于0的反应，分批式完全混合反应器优于全混流反应器。28.反应级数0时，多个全混流反应器串联的反应效果优于全混流反应器。29.反应级数0时，多个全混流反应器串联的反应效果差于全混流反应器。30.反应级数0时，平推流反应器的反应效果优于全混流反应器。31.反应级数0时，平推流反应器的反应效果差于全混流反应器。32.对反应速率与浓度成正效应的反应分别采用全混流、平推流、多级串联全混流反应器其反应器体积的大小关系为全混流＞多级串联全混流＞平推流；33.通常自催化反应较合理的反应器组合方式为全混流+平推流。34.相同转化率下，可逆放热反应的平衡温度高于最优温度。35.主反应级数大于副反应级数的平行反应，优先选择平推流反应器。36.主反应级数小于副反应级数的平行反应，优先选择全混流反应器。37.要提高串联反应中间产物P收率，优先选择平推流反应器。38.主反应级活化能小于副反应活化能的平行反应，宜采用低温操作。39.主反应级活化能大于副反应活化能的平行反应，宜采用高温操作。40.停留时间分布密度函数的归一化性质的数学表达式00.1)(dttE。41.定常态连续流动系统，F(0)=0；F(∞)=1。42.定常态连续流动系统，F(t)与E(t)的关系tdttEtF0)()(。43.平均停留时间t是E(t)曲线的分布中心；与E(t)的关系为0)(dtttEt。44.方差2t表示停留时间分布的分散程度；其数学表达式为022)()(dttEttt。45.采用无因次化停留时间后，E(θ)与E(t)的关系为)()(tEtE。46.采用无因次化停留时间后，F(θ)与F(t)的关系为F(θ)=F(t)。47.无因次方差2与方差2t的关系为222/tt。48.平推流反应器的2=0；而全混流反应器的2=1。49.两种理想流动方式为平推流和全混流。50.非理想流动2的数值范围是0~1。51.循环操作平推流反应器循环比越大返混越大。52.循环操作平推流反应器当循环比β=0时为平推流；当β=∞时为全混流。53.停留时间分布实验测定中，常用的示踪方法为脉冲示踪和阶跃示踪。54.脉冲示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到E(t)曲线。55.阶跃示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到F(t)曲线。56.采用脉冲示踪法测得的浓度CA(t)与E(t)的关系式为E(t)=CA(t)/C0。57.采用阶跃示踪法测得的浓度CA(t)与F(t)的关系式为F(t)=CA(t)/CA0。58.N个等体积全混釜串联的停留时间分布的无因次方差2=1/N。59.多级全混釜串联模型当釜数N=1为全混流，当N=∞为平推流。60.全混流的E(t)=ttte1；F(t)=tte1。61.平推流的E(t)=0当tt、=∞当tt；F(t)=0当tt、=1当tt。62.轴向分散模型中，Pe准数越小返混越大。63.轴向分散模型中Peclet准数的物理意义是代表了流动过程轴向返混程度的大小。64.对于管式反应器，流速越大越接近平推流；管子越长越接近平推流。65.为使管式反应器接近平推流可采取的方法有提高流速和增大长径比。66.对于平推流反应器，宏观流体与微观流体具有相同的反应结果。67.工业催化剂所必备的三个主要条件：选择性高、活性好和寿命长。68.化学吸附的吸附选择性要高于物理吸附的吸附选择性。69.化学吸附的吸附热要大于物理吸附的吸附热。70.化学吸附常为单分子层吸附，而物理吸附常为多分子层吸附。71.操作温度越高物理吸附越弱，化学吸附越强；72.在气固相催化反应中动力学控制包括表面吸附、表面反应和表面脱附。73.气固相催化反应本征动力学指消除内外扩散对反应速率的影响测得的动力学。74.气固相催化反应的本征动力学与宏观动力学的主要区别是前者无内外扩散的影响。75.在气固相催化反应中测定本征动力学可以通过提高气体流速消除外扩散、通过减小催化剂颗粒粒度消除内扩散。76.固体颗粒中气体扩散方式主要有分子扩散和努森扩散。77.固体颗粒中当孔径较大时以分子扩散为主，而当孔径较小时以努森扩散为主。78.气固相催化串联反应，内扩散的存在会使中间产物的选择性下降。79.气固相催化平行反应，内扩散的存在会使高级数反应产物的选择性下降。80.Thiele模数的物理意义反映了表面反应速率与内扩散速率之比。81.催化剂的有效系数为催化剂粒子实际反应速率/催化剂内部浓度和温度与外表面上的相等时的反应速率。82.催化剂粒径越大，其Thiele模数越大，有效系数越小；83.气固相非催化反应缩核模型中气相反应物A的反应历程主要有三步，分别是气膜扩散、灰层扩散和表面反应。84.自热式反应是指利用反应自身放出的热量预热反应进料。85.固定床反应器的主要难点是反应器的传热和控温问题。86.多段绝热固定床的主要控温手段有段间换热、原料气冷激和惰性物料冷激。87.固定床控制温度的主要目的是使操作温度尽可能接近最优温度线。88.固体颗粒常用的密度有堆密度、颗粒密度和真密度，三者的关系是真密度＞颗粒密度＞堆密度。89.对于体积为VP外表面积为aP的颗粒其体积当量直径为3/6PV、面积当量直径为/Pa、比表面当量直径为PPVa/6。90.固定床最优分段的两个必要条件是前一段出口反应速率与下一段进口相等和每一段的操作温度线跨越最优温度线。二、计算分析题1.在恒容条件下，反应A+2B==R，原料气组成为CA0=CB0=100kmol/m3，计算当CB=20kmol/m3时，计算反应转化率xA、xB及各组分的浓度。解：在恒容条件下：xB=(CB0-CB)/CB0=0.8由CA0-CA=(CB0-CB)/2得到：CA=20kmol/m3=60kmol/m3xA=(CA0-CA)/CA0=0.42.在恒压条件下，反应A+2B==R，原料气组成为CA0=CB0=100kmol/m3，计算当CB=20kmol/m3时，反应转化率xA、xB及各组分的浓度。解：δB=(1-1-2)/2=-1;yB0=0.5n=n0(1+yB0δBxB)=n0(1-0.5xB)在恒压条件下：V=V0n/n0=V0(1-0.5xB)CB=nB/V=nB0(1-xB)/[V0(1-0.5xB)]=CB0(1-xB)/(1-0.5xB)xB=8/9nA0-nA=(nB0-nB)/2xA=(nA0-nA)/nA0=(nB0-nB)/(2nA0)=(nB0-nB)/(2nB0)=0.5xB=4/93.串联-平行反应A+B==R，A+R==S，原料中各组分的浓度为CA0=2.0mol/L，CB0=4.0mol/L，CR0=CS0=0，在间歇反应器中恒容操作一定时间后，得到CA=0.3mol/L，CR=1.5mol/L，计算此时组分B和S的浓度。解：在恒容条件下：ΔCA1=CB0-CB；ΔCA2=CS；CR=(CB0-CB)-CS；CA0-CA=ΔCA1+ΔCA2得到：CS=(CA0-CA-CR)/2=(2.0-0.3-1.5)/2=0.1mol/LCB=CB0-CR-CS=4.0-1.5-0.1=2.4mol/L4.在间歇反应器中进行等温2级、1级、0级均相反应，分别求出转化率