反應(yīng)工程題庫.doc

1、緒論1、化學(xué) 反應(yīng) 工程 是 一門 研究（）的 科學(xué)。（化學(xué) 反應(yīng) 的工 程問題）2. （）和（）一 起，構(gòu)成了化學(xué)反應(yīng)工程的核心。三傳；反應(yīng)動力學(xué)3. 不論是 設(shè)計 、放大或控制，都需 要對 研究對 象作 出定 量的描述，也就 要 用數(shù)學(xué)式 來表 達(dá)個 參數(shù)間的關(guān) 系， 簡稱（）。（數(shù)學(xué)模 型）4. 化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)器的分類方法很多，按反應(yīng)系統(tǒng)涉及的相態(tài)分類，分為：（ ）和（ ）。5. 化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)器的分類方法很多，按操作方法分為（）操作、（）操作和（）操作。6. 化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)器的分類方法很多，按傳熱條件分為（）、（ ） 和（ ）。選擇 1. （ ） “三 傳一 反” 是化 學(xué)反 應(yīng)工程

2、的基礎(chǔ)， 其中 所謂的 一反 是 指。A化學(xué)反應(yīng)B反應(yīng)工程C反應(yīng)熱力學(xué)D反應(yīng)動力學(xué),2. （） “三傳一反”是化 學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)，下列 不屬于三傳的是。 A能量傳遞B質(zhì)量傳 連C 熱量傳遞D動量傳遞3. （ ）按反應(yīng)器的型式來分類，高徑比大于30 的為A. 管式反應(yīng)器B 槽式反應(yīng)器C 塔式反應(yīng)器D 釜式反應(yīng)器三、判斷1. 物理過程不會改變化學(xué)反應(yīng)過程的動力學(xué)規(guī)律，即化學(xué)反應(yīng)速率與溫度濃度之間的關(guān)系并不因為物理過程的存在而發(fā)生變化。（）2. 流體流動、傳質(zhì)、 傳熱過程不會影響實際反應(yīng)的溫度和參與反應(yīng)的各組分濃度在時間、空間上的分布，最終影響反應(yīng)結(jié)果。（）四、簡答1. 利用數(shù)學(xué)模型解決化學(xué)反應(yīng)工

3、程問題的步驟？第一章 均相單一反應(yīng) 動力學(xué)和理想反應(yīng)器1.均相反應(yīng)是指（）。2.如果反應(yīng)體系中多于一個反應(yīng)物，在定義轉(zhuǎn)化率時，關(guān)鍵組分A 的選取原則是（ ）。3.當(dāng)計量方程中計算系數(shù)的代數(shù)和等于零時，這種反應(yīng)稱為（ 為） ，否則稱（ ） .4.化學(xué)反應(yīng)速率式為rA KCCACB ，如用濃度表示的速率常數(shù)為K C ，用壓力表示的速率常數(shù)心則K（） Kp.5.活化 能的 大小 直接反 映了（） 對溫度 的敏 感程度.6.化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)方程有多種形式。對于均相反應(yīng)，方程多數(shù)可以寫成（）或（ ）。7.對于反應(yīng)器的開發(fā)根據(jù)（）來選擇合適的反應(yīng)器，結(jié)合（）和（）兩方面特性來確定操作方式和優(yōu)化操作條件。8.

4、物料在反應(yīng)器的混合，依據(jù)停留時間分為（）（）。9. 按返混情況的不同，理想流動反應(yīng)器可分為（）、（）、（ ）10. 在設(shè)計和分析反應(yīng)器時，經(jīng)常涉及（）、（）、（）、）四個量。其中定義為反應(yīng)器有效容積VR 與流體特征體積流率Vo 之比值為二、選擇1. 其定義為反應(yīng)器有效容積 VR 與流體特征體積流率 V0 之比值的量為（） A 反應(yīng)時間 tr B 停留時間 t C 空間時間 T D 空間速度 S2. 下列那一項不屬于間歇反應(yīng)器中的非反應(yīng)時間（）A 投料時間 B 放料時間 C 清洗時間 D 攪拌時間3. 化學(xué)反應(yīng) 2NO 2H 2 N2 2 出 0，其中化學(xué)反應(yīng)計量系數(shù)為 +2 的是哪種物質(zhì)（）A

5、.NO B.H2 C.N2 D.H2O4 對于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)A AB B, 反應(yīng)組分A 的化學(xué)反應(yīng)速率dnAdndCdCBA.rA AArA dtVdt B.Vdt C.dt D.5 ?對于反應(yīng)aA + bB 一 pP+ sS, 則 rppaA.B. aC.P D.P6 . 氣相反應(yīng) 4A B3R S 進(jìn)料時無惰性氣體， A 與 B 以 3:1 的摩爾比進(jìn)料 ,則膨脹因子A =（） A.1/4B.2/3C.-1/4D.-2/37 .氣相反應(yīng) CO3H 2CH 4 H 2O 進(jìn)料時無惰性氣體， CO 與 H 2 以 1： 2 摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子CO= （ ） A.-2B.-1C.1D.

6、28. 恒溫恒壓下乙炔氣相加氫反應(yīng)式為： GH+H GH 反應(yīng)開始時初始混合物組成：H 為 3mol, C 2H2 為 1mol, CH 4 為 1mol 。則膨脹因子C2H , 膨脹率G分別為（）A1，-B-1 ，59.反應(yīng) C4H1012CH 4 H 2， k 2.0S，則反應(yīng)級數(shù) n= ()A.0B.1C.2D.3反應(yīng) 3A T P，已只K=0.15(mol/L)1.S-1 ，則反應(yīng)級數(shù)n= （）歡迎下載2A.0B.1C.2D.3歡迎下載39 . 反應(yīng) A B C ，已只K=0.45(mol/L)-1 .S-,則反應(yīng)級數(shù)n=() 。A.0B.1C.2D.310.對于反應(yīng) :A 2B3C

7、4D 則反應(yīng)物的消耗速率與產(chǎn)物的生成速率之間的關(guān)系為（）111AA 2B3c4D A BrcD B234111111C 広2 rcDD2 B343411.若將反應(yīng)速率寫成広CA 的條件是（）dtA恒溫 B恒壓 C恒容 D絕熱12. 某二級液相不可逆反應(yīng)在初始濃度為 5kmol -m 3 時，反應(yīng)到某一濃度需要 285s , 初始濃度為 1kmol ? m3 時，反應(yīng)到同一濃度需要 283s , 那么，從初始濃度為 5kmol -m反應(yīng)到 1kmol - m3 需要多長時間（）A2B 4S“ C 6S D8S “三、判斷1.化學(xué)反應(yīng)計量式中的計量系數(shù)與化學(xué)反應(yīng)式中的計量系數(shù)相等（）（）2.化學(xué)反

8、應(yīng)計量式只表示參與化學(xué)反應(yīng)的各組分之間的計量關(guān)系，與反應(yīng)歷程及反應(yīng)可以進(jìn)行的程度無關(guān)。（）3.反應(yīng)器內(nèi)的物料組成將受到返混的影響（）（）4. 由于存在充分?jǐn)嚢?，所以間歇反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器一樣，都存在返混，只是返混程度不一樣。（）（）5. 任何實際的流動都存在返混，管內(nèi)流體的流動返混較小，容器內(nèi)流體的流動返混較大（ ）o （ ）6.在定常態(tài)操作下，連續(xù)流動的理想反應(yīng)器物料衡算中，積累量一項為零（V ）7.（）間歇反應(yīng)器的缺點是存在非反應(yīng)時間，產(chǎn)物損失大，操作費用高，通常用于產(chǎn)值低、批量大的的產(chǎn)物。（）8. 由于存在輔助工作時間，在相同條件下，間歇反應(yīng)器所需要的反應(yīng)體積比平推流和全混流反應(yīng)器所需

9、體積小得多（）9. 實際生產(chǎn)中對于流動處于湍流條件下的管式反應(yīng)器，列管固定床反應(yīng)器等，?？砂雌酵屏鞣磻?yīng)器處理（）10. 平推流反應(yīng)器與間歇反應(yīng)器的共同之處是他們都不存在返混（）11. 一個化學(xué)反應(yīng)只有一個反應(yīng)速率，就是以反應(yīng)程度表示的反應(yīng)速率（）12.對于式Aa+Bb cC+Dd,a,b,c,d分別是組分 A. B .C .D 的化學(xué)計量系數(shù)，其中 a0,b0,d0（）歡迎下載413. 反應(yīng)程度 E 描述了某反應(yīng)進(jìn)行的程度 ，它是一個時間的函數(shù) .當(dāng)組分為反應(yīng)物時E 0;而當(dāng)組分 I 為產(chǎn)物時 ,E VRVRVR圖 3 為某種反應(yīng)器中濃度（CA ）、轉(zhuǎn)化率（ XA）、反應(yīng)速率（ -rA ）的變

10、化圖 圖 4 為單管循環(huán)反應(yīng)器的示意圖，以下那一項不是對該循環(huán)反應(yīng)器的基本假設(shè)（）A 反應(yīng)器內(nèi)為為理想活塞流流動B 管線內(nèi)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)總 Ki出料新鮮 ro進(jìn)料菽循環(huán)料國 4 單管循環(huán)C 整個體系處于定常態(tài)D定義循環(huán)比為 B,循環(huán)比 B 258.當(dāng)循環(huán)比大于多少的時候，即可認(rèn)為該循環(huán)反應(yīng)器為是等濃度操作（）A10B25C40D55歡迎下載8k19. 自催化反應(yīng) 一尸一 （k2）假設(shè)反應(yīng) 1.2 都為基元反應(yīng) ,起始濃度為AP 2PPCAo,Go ,則最大反應(yīng)速率對應(yīng)的反應(yīng)物濃度為（）A C Aoptk 1 k 2（CA0 CP0 ）C Aoptki k2 （CAOCpo2k 2）kC C A

11、optki k2（CC Aoptk1 k2（CA0C po2k 2 k12k?10 對于自催化反應(yīng)，僅從反應(yīng)器體積最小考慮，最優(yōu)組合為（）A： CSTR+PFR B PFR分離裝置C :CSTR 分離裝置D :BR+PFR11. 溫度對可逆放熱反應(yīng)的影響要復(fù)雜的多，工業(yè)上通常選擇（），使每一反應(yīng)器中物料的濃度與溫度都落在最佳溫度曲線上。A CSTR 串聯(lián) B PFR 串聯(lián) C CSTR+PFR D CSTR+分離裝置12. 對于平行反應(yīng)，全混流反應(yīng)器的平均選擇性Sp 與瞬時選擇性Sp 的關(guān)系為（ ）A： SpSp BSp a2 ,b 1 b2 時，若要維持較咼的CA 、CB ，則應(yīng)優(yōu)先選用（）

12、A 間歇反應(yīng)器 B 平推流反應(yīng)器 C 單個全混釜反應(yīng)器D 平推流 +全混釜串聯(lián)三、判斷1. 流體的流動、傳質(zhì)、傳熱過程會影響實際場所的溫度和濃度在時間、空間上的分布，從而影響反應(yīng)的結(jié)果（）2. 反應(yīng)體積相同時，平推流反應(yīng)器可以得到更高的轉(zhuǎn)化率，但是在出口轉(zhuǎn)化率相同的條件下，全混流反應(yīng)器的體積小于平推流（）3. 在相同進(jìn)口條件和反應(yīng)時間下，間歇反應(yīng)器與平推流反應(yīng)器中可以得到相同的反應(yīng)結(jié)果。（）4.5.轉(zhuǎn)化率是確定反應(yīng)器型式的唯一條件（）多釜串聯(lián)的反應(yīng)器，由于釜間無返混，所以總空間時間小于單個全混釜達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率XAN歡迎下載9操作時的空間時間()6. 對于可逆反應(yīng)，提高溫度總是對反應(yīng)k1有利的

13、()k27.對于平行反應(yīng) a,A b,B pP( 目的產(chǎn)物 ) ； a2 A b2B sS( 副產(chǎn)物 ) ，在溫度不變時，若aia 2,bib2,升高濃度，使選擇性降低()四、簡答1. 動力學(xué)方程的實驗測定時，有采用循環(huán)反應(yīng)器的，為什么 ？ 為什么可逆吸熱反應(yīng)宜選平推流反應(yīng)器且在高溫下操作，而可逆放熱反應(yīng)卻五、計算1.有一分解反應(yīng)A P 目的產(chǎn)物rp k,cAA S 付產(chǎn)物rS k2cA其中 ki=lh -1， k2=l.5m 3kmol -1 h-1 ，CAO =5kmol ? m3， CPO =CSO=O ,體積流速為 5nn ? h-1， 求轉(zhuǎn)化率為 90%時：(1) 全混流反應(yīng)器出口目

14、的產(chǎn)物 P 的濃度及所需全混流反應(yīng)器的體積。(2) 若采用平推流反應(yīng)器，其出口 CP 為多少？所需反應(yīng)器體積為多少 ？(3) 若采用兩釜串聯(lián)，最佳出口CP 為多少？相應(yīng)反應(yīng)器體積為多少 ？k12. 在體積 V=0.12m 3 的全混流反應(yīng)器中，進(jìn)行反應(yīng) A B R S , 式中k2k1 =7n ikmol -1min -1 , k2=3m 3kmol -1 min -1，兩種物料以等體積加入反應(yīng)器中，一種含2.8kmolA ? m3，另一種含 1.6kmolA ? m3。設(shè)系統(tǒng)密度不變，當(dāng)B 的轉(zhuǎn)化率為 75%時，求每種物料的流量。2. 可逆一級液相反應(yīng) A P ，已知 CAO 0.5kmol

15、 m 3, C p。 0 ; 當(dāng)此反應(yīng)在間歇 反應(yīng)器中進(jìn)行，經(jīng)過 8min 后， A 的轉(zhuǎn)化率為 33.3% , 而平衡轉(zhuǎn)化率是 66.7%, 求此反應(yīng)的動力學(xué)方程式。3. 平行液相反應(yīng)A Prp=1A Rrp=2CAA S2rs=C A已知 CA0 =2kmol ?, CAf =0.2kmol ? m3，求下列反應(yīng)器中， CP 最大為多少 ？(1) 平推流反應(yīng)器； (2)全混流反應(yīng)器； (3)兩相同體積的全混流反應(yīng)器串聯(lián)， CA1=1 kmol ? m3。4. 某氣相基元反應(yīng)： A+24P 已知初始濃度之比 CAO ： CBO =1：3，求如的關(guān)系式。dt解歡迎下載10第三章非理想流動反應(yīng)器

16、1. 物料在反應(yīng)器內(nèi)不僅有空間上的混合而且有時間上的混合，這種混合過程稱為( ) 。歡迎下載112. 流體在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間分布的定量描述：分別是兩個函數(shù)（）、（）和兩個特征值（）、（）03. 按返混程度對反應(yīng)器分類，反應(yīng)器分為（）、（）、（）04 停留時間分布規(guī)律的實驗測定的基本方法是示蹤法，目前示蹤訊號輸入的方式有兩種分別是（）、（）0選擇1.實際反應(yīng)器的返混程度介于（、A 0 B + X C - X D （0 , +x）2?描述停留時間分布的函數(shù)有（、A. F(t),E(t) B. F(t),6 (t)C.E(t),6 (t)3?停留時間分布函數(shù)F(t) 的定義式為 (、A. F(t)

17、=dF(t)/dtB. F(t)=dF(t)/dF(X ) C.F(t)=N t/NX D.F(t)=N X /Nt4?停留時間分布密度函數(shù)為（、A.E(t)= N t/NX B.E(t)= N X/NI C.E(t)=dF(t)/dtD.E(t)=dt/dF(t)5.停留時間分布函數(shù)F(t) ，當(dāng) t= X 時， F (X ) 為(、A0B1CXD-16.停留時間分布規(guī)律的實驗測定方法有（、 A.階躍法和脈沖法B.階躍法和示蹤法C.脈沖法和示蹤法D.脈沖法和注入法第四章氣固相催化反應(yīng)本征動力學(xué)1. 氣固相反應(yīng)是指反應(yīng)物和產(chǎn)物為（但其質(zhì)和量在反應(yīng)前后維持不變，、相，催化劑為（、相。2. 能改變

18、化學(xué)反應(yīng)的歷程，盡管它參與了反應(yīng),該反應(yīng)過程稱為（這種物質(zhì)被稱為（、。3. 當(dāng)催化劑與原料形成的混合物是同一項時，;若催化劑與原料并非同一項，則稱為（劑是固）; 如原料為氣相，而催化相是，該反應(yīng)過程為（。04. 固體催化劑是由（）、（）、（）和（組成。）5. 工業(yè)催化劑所必備的四個主要條件是： （ ） 0） 、（ ）、（ ）、6.由過程（）、（）、（。表現(xiàn)的速率稱本證反應(yīng)速率。7.化工中廣泛使用的固體催化劑按其化合形電子性質(zhì)及其在催化作用中的電子態(tài)、）、（）0因素分為三類：（）、（8. 氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是靠（）結(jié)合的。9. 氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是（ 。分子層的。歡迎

19、下載1210 吸附過程的表觀速率為（）與（。之差。11.較著名的吸附模型有（）、（）、（ ） 012.對于理想表面的催化動力學(xué)模型，所需確定的參數(shù)是（。常數(shù)和（。常數(shù)。歡迎下載1313. 對冥函數(shù)型模型，所需要確定的參數(shù)是（氣固相催化）常數(shù)和（）。反應(yīng)的本證動力學(xué)方程一般為（14）、（ ）二、選擇1. 下列哪種物質(zhì)屬于半導(dǎo)體催化劑（）A.金屬 B.金屬硫化物C.金屬鹽類D.酸性催化劑2. 催化劑的比表面積是指單位質(zhì)量催化劑具有的表面積（m ? g-1）。工業(yè)上可按比表面積的大小，將載體分為三類，其中中比表面積的大小為（）A 1 m 2 ? g-1 B 10 m 2 ? g-1 C 50 m 2

20、 ? g-1 D 0.1B 血0.1 C 0.1魚 1004. 綜合擴(kuò)散是給定的孔道中某一濃度范圍內(nèi)，即存在分子擴(kuò)散，也存在克怒森擴(kuò)散,當(dāng)孔徑 d0 與分子的平均自由行程入滿足什么關(guān)系是為綜合擴(kuò)散（）A100 歸 0.1 B 0.1 蟲 10 C 1000 蟲 100 D 1 蟲 10歡迎下載165.當(dāng)希勒模數(shù) S 在什么范圍內(nèi)，效率因子1，內(nèi)擴(kuò)散過程已無影響。（）A:S0.6 BS V0.5 CS0.3 DS3B S5C S7D S97.氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)（CAS）,其中 L 為特征長若顆粒為圓柱形則 L=（）.度,A.厚度 /2 B.R C.R/2D.R/38. 圖 5 反映了不同形

21、狀的催化劑效率因子隨希勒模數(shù)的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是9.對于氣固相催化平行反應(yīng) A K1P（目的產(chǎn)物），反應(yīng)級數(shù)為 m,A K21 S（副產(chǎn)物），反應(yīng)級數(shù)為 n,當(dāng)存在內(nèi)擴(kuò)散影響時，瞬時選擇性SP 增大還是 減小取決于兩個反應(yīng)級數(shù)只差 ，以下結(jié)論正確的是（）A: m=n 時，瞬時選擇性 SP 下降 B mn 時，瞬時選擇性 SP 下降C:mn 時，瞬時選擇性 SP 上升10 圖 6 是宏觀反應(yīng)速率在不同控制步驟下的示意圖，其中“ 2”過程由什么控制（）A 外擴(kuò)散控制B內(nèi)擴(kuò)散控制C 內(nèi)外擴(kuò)散同時控制D 動力學(xué)控制歡迎下載1711. 通常情況下 ，在氣固催化反應(yīng)中 ，反應(yīng)物 A 的濃度（）A. C

22、Ag CAS & C ACB.C Ag C AS C ACC.CAC C Ag C ASD.C AS C AC C Ag12. 氣固相催化宏觀反應(yīng)過程中，當(dāng)化學(xué)動力學(xué)控制時，反應(yīng)物A 的濃度（）A ? C Ag C AS & CAC B. C Ag & CAS C ACC. CAC & C Ag & CAS D.CAC C AS C Ag13. 氣固相催化宏觀反應(yīng)過程中，當(dāng)外擴(kuò)散控制時，反就物A的濃度（A）A ? C Ag C AS B. C AS C ACC. C Ag & CAS D. C Ag & CAC14 由于流體與顆粒外表之間存在層流邊界層，造成流體的濃度與顆粒外表面濃度（）A.相

23、同 B.不同 C.增大 D.減小15.石油化工中催化反應(yīng)的“結(jié)炭”和砷化物可與釩催化劑生成揮發(fā)性的V2O s?As 2 Os 氣體將 V2O 5 帶走兩種催化劑失火原因分別屬于（）A 物理中毒，結(jié)構(gòu)變化B 物理中毒，化學(xué)中毒C化學(xué)中毒，結(jié)構(gòu)變化D 物理中毒，暫時性中毒三、判斷1. 對于氣固相催化反應(yīng)，本征動力學(xué)的研究更具有實際和重要的意義（）2. 分子擴(kuò)散阻力主要是分子與孔壁的碰撞所致（）3. 綜合擴(kuò)散是即存在分子擴(kuò)散，也存在克怒森擴(kuò)散（）希勒模數(shù)的數(shù)值反映出過程受化學(xué)反應(yīng)及內(nèi)擴(kuò)散過程影響的程度（）4. 希勒模數(shù)值越小，說明擴(kuò)散速率相對于反應(yīng)速率越大，宏觀反應(yīng)速率受擴(kuò)散的影響越小，過程屬于反應(yīng)

24、動力學(xué)控制（）5. 內(nèi)擴(kuò)散對復(fù)合反應(yīng)的選擇性無影響（）6. 催化劑一旦失活，就不能再使用（）四、簡答1. 固體催化劑有哪幾部分組成，一個好的固體催化劑須具備哪些特點？2.何為宏觀動力學(xué)，宏觀動力學(xué)主要討論那幾方面的內(nèi)容？3.實驗室中欲測取某氣固相催化反應(yīng)動力學(xué)，該動力學(xué)方程包括本征動力學(xué)與宏觀動力學(xué)方程，試問如何進(jìn)行？4.什么是宏觀反應(yīng)速率的定義式？什么是宏觀反應(yīng)速率的計算式？兩者有何異同？五、計算1. 異丙苯在催化劑上脫烷基生成苯，如催化劑為球形，密度為P P=1.06kg ? m-3，空 隙率& P=0.52 ，比表面積為 Sg=350n ng1，求在 500 E 和 101.33kPa ，異丙苯在微孔中的歡迎下載18有效擴(kuò)散系數(shù)，設(shè)催化劑的曲折因子T =3, 異丙苯 -