化學(xué)反應(yīng)工程試卷試題及答案

1、 .裝.訂.線.化學(xué)反應(yīng)工程試卷及答案一、填空題（共25分,每空1分）1化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)不僅研究化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)條件之間的關(guān)系，即 ，而且著重研究傳遞過(guò)程對(duì) 的影響，研究不同類型反應(yīng)器的特點(diǎn)及其與化學(xué)反應(yīng)結(jié)果之間的關(guān)系。2反應(yīng)器按型式來(lái)分類可以分為管式反應(yīng)器、 和 。3對(duì)于反應(yīng)，反應(yīng)物A的消耗速率表達(dá)式為 ；反應(yīng)產(chǎn)物C的生成速率表達(dá)式為： 。4反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算所涉及的基礎(chǔ)方程式就是動(dòng)力學(xué)方程式、 和 。5間歇釜反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)： (1) (2) 在和反應(yīng)時(shí)間保持不變下，降低反應(yīng)溫度，釜液中增大，表明活化能 與的相對(duì)大小為 ；在溫度和反應(yīng)時(shí)間保持不變下，增高反應(yīng)濃度，釜液中增大，表明反應(yīng)級(jí)數(shù)、

2、的相對(duì)大小為 。6單位時(shí)間內(nèi)由顆粒外表面?zhèn)鬟f至氣相主體的熱量可由牛頓冷卻定律表達(dá)，其表數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。7全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為 、 。8對(duì)催化劑性能影響最大的物理性質(zhì)主要是 、 和孔體積分布。9復(fù)合反應(yīng)包括三個(gè)基本反應(yīng)類型，即并列反應(yīng)、平行反應(yīng)和_。10在停留時(shí)間相同的物料之間的均勻化過(guò)程，稱之為 。而停留時(shí)間不同的物料之間的均勻化過(guò)程，稱之為 。11對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)的反應(yīng)，為了降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用 反應(yīng) 器為宜；對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)的反應(yīng)，為了降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用 反應(yīng)器為宜。12固定床催化反應(yīng)器主要缺點(diǎn)是 ， 。13有效因子物理意義 。14. 多段絕熱式反應(yīng)器是筒體內(nèi)放置幾次擱板，

3、擱板上放置 ，層與層之間設(shè)置氣體的 裝置。二、選擇題（共20分,每小題2分）1對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率應(yīng)( )。 A提高壓力 B降低壓力 C提高溫度 D降低溫度2對(duì)于反應(yīng)，則( )。A. B. C. D. 3 非等分子反應(yīng)的膨脹因子等于（ ）A. 1/2 B. 1 C. 1/2 D. 4. 平推流反應(yīng)器停留時(shí)間分布的無(wú)因次方差為（）A. 0.5 B. 2 C. 0 D. 15. 多釜串聯(lián)的反應(yīng)器，由于釜間無(wú)返混，使返混程度減少，當(dāng)時(shí)，多釜串聯(lián)全混反應(yīng)器組的操作就相當(dāng)于 ( )。 A多釜串聯(lián)反應(yīng)器 B. 平推流反應(yīng)器 C. 全混流反應(yīng)器 D. 無(wú)法確定6. 等溫一級(jí)不可逆液相反應(yīng)，采用下

4、列三種方案進(jìn)行：(1)一個(gè)間歇反應(yīng)釜，容積V1(僅考慮反應(yīng)時(shí)間所需)， (2)一個(gè)平推流反應(yīng)器，容積V2，(3)二個(gè)等體積全混流反應(yīng)器串聯(lián)，總?cè)莘e為V3。上述三種情況反應(yīng)溫度、物料處理量及轉(zhuǎn)化率均相同，則容積比較為( ) AV1<V2<V3 BV1=V2<V3 CV2<V1<V3 DV2<V1=V37. 隨著流體流量的增加，顆粒受到的曳力也隨著增加。若顆粒受到的升力恰好等于自身重量時(shí)，顆粒受力處于平衡狀態(tài)，故顆粒將在床層內(nèi)作上下、左右、前后的激烈運(yùn)動(dòng)，這時(shí)整個(gè)床層稱為 ( )。 A流化態(tài) B流化床 C固定床 D移動(dòng)床. 對(duì)于氣液相反應(yīng)來(lái)說(shuō)，慢反應(yīng)是指化學(xué)反應(yīng)

5、將在液相主體內(nèi)發(fā)生的，而快反應(yīng)過(guò)程是指反應(yīng)僅發(fā)生在液膜區(qū)( )。A液相主體，氣相主體 B氣相主體，液相主體 C液相主體，液膜區(qū) D液膜區(qū)， 液相主體 9. 焦姆金吸附模型認(rèn)為一般吸附活化能隨覆蓋率的增加而 ，脫附活化能隨覆蓋率的增加而 ( )。A增大、減小 B減小、增大 C增大、增大 D減小、減小10.下列關(guān)于停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)表述含義正確的是 ( )。A表示流過(guò)系統(tǒng)的物料中停留時(shí)間小于t的流體粒子所占的分率 B. 表示流過(guò)系統(tǒng)的物料中停留時(shí)間大于t的流體粒子所占的分率 C. 表示流過(guò)系統(tǒng)的物料中停留時(shí)間在t和之間的流體粒子所占的分率D. 表示流過(guò)系統(tǒng)的物料中停留時(shí)間為t的流體粒子所占的

6、分率三、名詞解釋（共12分,每小題3分）1理想置換反應(yīng)器:2體積當(dāng)量直徑：3氣液相反應(yīng)過(guò)程：4. 濃相段: 四、簡(jiǎn)答題（共12分,每小題6分）1 簡(jiǎn)述反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)過(guò)程（步驟）。2. 簡(jiǎn)述流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)。五、計(jì)算題（共31分，第1小題11分，第2小題10分，第3小題10分。）1在及下，在平推流管式反應(yīng)器中進(jìn)行氣相反應(yīng)，已知進(jìn)料中含A（摩爾分?jǐn)?shù)），其余為惰性物料，加料流量為，動(dòng)力學(xué)方程式為為了達(dá)到95轉(zhuǎn)化率，試求：(1) 所需空速為多少?(2) 反應(yīng)器容積大小?2 有一分解反應(yīng)目的產(chǎn)物 目的產(chǎn)物 其中，體積流率為，求轉(zhuǎn)化率為90%時(shí)：全混流反應(yīng)器出口目的產(chǎn)物的濃度及所需全混流反應(yīng)器的體積

7、。3.在一總長(zhǎng)為4m的填充床中，氣體以的質(zhì)量流率通過(guò)床層。床層體安裝直徑為3mm的球形催化劑顆粒，空隙率為0.45，氣體密度為，其粘度為。求床層的壓降。答案一、填空題（共25分,每空1分）1化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、宏觀化學(xué)反應(yīng)速率。2槽式反應(yīng)器（釜式反應(yīng)器）和塔式反應(yīng)器（先后可以互換）3、。4物料衡算方程式、熱量衡算方程式（先后可以互換）5、。67 、 8比表面積、孔體積9連串反應(yīng)或串聯(lián)反應(yīng)10簡(jiǎn)單混合、返混11全混流、平推流12固定床中傳熱較差，更換催化劑時(shí)必須停止生產(chǎn)（或者說(shuō)更換催化劑麻煩）(前后都行) 1314. 催化劑、冷卻（或加熱）二、選擇題（共20分,每小題2分）題號(hào)12345678910

8、答案CACCBBBCAA三、名詞解釋（共12分,每小題3分）1理想置換反應(yīng)器（平推流反應(yīng)器）是指通過(guò)反應(yīng)器的物料沿同一方向以相同速度向前流動(dòng)，向活塞一樣在反應(yīng)器中向前平推，故又稱為活塞流或平推流反應(yīng)器。2體積當(dāng)量直徑：與顆粒具有相同體積的球體的直徑稱為該顆粒的體積當(dāng)量直徑3氣液相反應(yīng)過(guò)程：是指氣相中的組分必須進(jìn)入到液相中才能進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)程。 4. 濃相段:當(dāng)流體通過(guò)固體床層的空塔速度值高于初始流化速度但低于逸出速度時(shí)，顆粒在氣流作用下懸浮于床層中，所形成的流固混合物稱為濃相段。 (基本點(diǎn)答對(duì)就給全分，根據(jù)答題情況酌情給分)四、問(wèn)答題（共12分,每題6分）3 簡(jiǎn)述反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)過(guò)程答：假定反

9、應(yīng)機(jī)理，即確定反應(yīng)所經(jīng)歷的步驟；確定速率控制步驟，該步驟的速率即為反應(yīng)過(guò)程的速率，根據(jù)速率控制步驟的類型，寫(xiě)出該步驟的速率方程；非速率控制步驟均達(dá)到平衡。若為吸附或解析步驟，列出蘭格繆爾吸附等溫式，若為化學(xué)反應(yīng)，則寫(xiě)出化學(xué)平衡式；利用所列平衡式與，將速率方程中各種表面濃度變換為氣相組分分壓的函數(shù)，即得所求的反應(yīng)速率方程。（每點(diǎn)1.5分，全對(duì)6分）。(基本點(diǎn)答對(duì)就給全分，根據(jù)答題情況酌情給分)2. 簡(jiǎn)述流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)。（1）顆粒劇烈攪動(dòng)和混合，整個(gè)床層處于等溫狀態(tài)，可在最佳溫度點(diǎn)操作；（2）傳熱強(qiáng)度高，適于強(qiáng)吸熱或放熱反應(yīng)過(guò)程； (3)顆粒比較細(xì)小，有效系數(shù)高，可減少催化劑用量；（4）壓降恒定，不易受異物堵塞；（5）返混較嚴(yán)重，不適于高轉(zhuǎn)化率過(guò)程；（6）為避免溝流、偏流等，對(duì)設(shè)備精度要求較高。（每點(diǎn)1分，全對(duì)6分）。(基本點(diǎn)答對(duì)就給全分，根據(jù)答題情況酌情給分)五、計(jì)算題（共31分，第1題11分，第2題10分，第3題10分。）1在及下，在平推流管式反應(yīng)器中進(jìn)行氣相反應(yīng)，已知進(jìn)料中含A（摩爾分?jǐn)?shù)），其余為惰性物料，加料流量為，動(dòng)力學(xué)方程式為為了達(dá)到95轉(zhuǎn)化率，試求：(3) 所需空速為多少?(4) 反應(yīng)器容積大小?解4 有一分解反應(yīng)目的產(chǎn)物 目的產(chǎn)物 其中