化學(xué)反應(yīng)工程0001

1、化學(xué)反應(yīng)工程課程綜合復(fù)習(xí)資料一、填空題21、全混流反應(yīng)器的E函數(shù)表達(dá)式為,其無(wú)因次方差=,而平推流反應(yīng)器的無(wú)因次方差2=o2、工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質(zhì)是、和。3、在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行一恒壓氣相反應(yīng)A3B2R,原料為A和B的混合物，其中A含量為20%（mol）,若物料初始體積為2升，則A轉(zhuǎn)化50%時(shí)，物料的總體積為。4、基元反應(yīng)的分子數(shù)（可能/不可能）是小數(shù)。5、某液相反應(yīng)AR于50c下在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)物A轉(zhuǎn)化80%需要10min,如果于相同條件下在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行，則達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率需要的空時(shí)為;如果同樣條件下在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行，達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率需要的空時(shí)。6、測(cè)定非理想

2、流動(dòng)的停留時(shí)間分布函數(shù)時(shí)，兩種最常見(jiàn)的示蹤物輸入方法為和。7、完全混合反應(yīng)器（全混流反應(yīng)器）內(nèi)物料的溫度和濃度,并且（大于/小于/等于）反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。8、多級(jí)混合模型的唯一模型參數(shù)為,軸向擴(kuò)散模型的唯一模型參數(shù)為：。9、對(duì)于單一反應(yīng)，在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下，選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮;而對(duì)于復(fù)合反應(yīng)，選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮的則是。10、對(duì)于反應(yīng)2AB3R,各物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系為：（-rA）:（-rB）:rr=。11、某重油催化裂化裝置處理量為100噸重油/h,未轉(zhuǎn)化重油為6噸/h,汽油產(chǎn)量為42噸/h,則重油的轉(zhuǎn)化率為,工業(yè)上汽油的收率及選擇性為和。12、某反應(yīng)的計(jì)量方程為

3、ARS,則其反應(yīng)速率表達(dá)式。13、反應(yīng)級(jí)數(shù)（可能/不可能）大于3,（可能/不可能）是0,基元反應(yīng)的分子數(shù)（可能/不可能）是0。14、在一個(gè)完整的氣一固相催化反應(yīng)的七大步驟中，屬于本征動(dòng)力學(xué)范疇的三步為、和。15、在均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取化學(xué)反應(yīng)速率方程式的兩種最主要的方法為和。16、對(duì)于一個(gè)在全混流反應(yīng)器里進(jìn)行的放熱反應(yīng)，一般可以出現(xiàn)三個(gè)定常態(tài)操作點(diǎn)M、M、M,如下圖所示，其中M和M3這兩點(diǎn)我們稱之為的定常態(tài)操作點(diǎn)，M2則稱為的定常態(tài)操作點(diǎn)。實(shí)際操作時(shí)，我們一般選擇M1、MM中做為操作點(diǎn)。17、某一級(jí)液相反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行，5min轉(zhuǎn)化率為50%,則轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%需時(shí)間mi

4、n。18、某反應(yīng)的速率方程式為PakCAnmol/,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n為2時(shí)，k的單位為。19、某反應(yīng)的計(jì)量方程為ARS,則其反應(yīng)速率表達(dá)式。60%寸，中間產(chǎn)物R的化20、下圖是某連串反應(yīng)在各轉(zhuǎn)化率下的產(chǎn)物濃度分布曲線，那么當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)學(xué)反應(yīng)工程定義總收率為,按煉廠或化工廠慣用的收率和選擇性的定義，在該轉(zhuǎn)化率條件下的收率是,選擇性是。21、所謂“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的基礎(chǔ)，其中“三傳”是指、和反”是指。22、有一液相不可逆反應(yīng)：A的初始濃度為L(zhǎng)和3mmol/L的條件下均在10min內(nèi)轉(zhuǎn)化了15%,該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)為n=速率常數(shù)k=23、某一級(jí)液相反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行，6min轉(zhuǎn)化率為50%,

5、則轉(zhuǎn)化率達(dá)到85%需時(shí)間min。二、選擇題1、對(duì)于一級(jí)恒容和一級(jí)變?nèi)莶豢赡娣磻?yīng)，下面敘述正確的是。A.在同一平推流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的。B.在同一全混流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的。C.在同一間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的。D.在同一平推流反應(yīng)器或間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的。2、對(duì)于一個(gè)均相變?nèi)莘磻?yīng)，針對(duì)反應(yīng)物A的反應(yīng)速率，下面表述正確的是xAd()dCACA0dxA_C1AXA1dNa；B.a;C.rACa0;D.adt1AxAdtdtVdt3、對(duì)于一級(jí)不可逆反應(yīng)Ak1A.只與

6、速率常數(shù)的大小有關(guān)Rk2S,產(chǎn)物r的最大濃度通常B.只與反應(yīng)溫度有關(guān)C.與A的初始濃度和速率常數(shù)的大小有關(guān)D.只與A的初始濃度有關(guān)4、測(cè)定停留時(shí)間分布常用的方法有脈沖示蹤法和階躍示蹤法，關(guān)于這兩種方法，下列描述正確的A.這兩種方法都是物理示蹤法B.根據(jù)脈沖示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)C.根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)D.根據(jù)階躍示蹤法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以直接得到F函數(shù)5、軸向分散系數(shù)與擴(kuò)散系數(shù)，下面論述正確的是。A.兩者實(shí)質(zhì)上是相同的，都符合Fick定律B.兩者實(shí)質(zhì)上是不同的，軸向分散系數(shù)的定義實(shí)際上是借用了Fick定律的形式C.軸向分散系數(shù)是與流動(dòng)有關(guān)系的D.擴(kuò)

7、散系數(shù)是物質(zhì)本身的一種屬性6、對(duì)于氣固相催化反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理難以確定的主要原因，正確的是。A.中間物種的濃度低B.中間物種的壽命短C.中間物種雖然具有正?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)，但由于儀器靈敏度的原因難以進(jìn)行檢測(cè)D.中間物種往往不具有正?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)7、恒溫恒壓的氣相變?nèi)莘磻?yīng)N23H22NH3,原料中混入了一定量的Ar氣(與N和H2的轉(zhuǎn)化率為零時(shí)的初始總摩爾數(shù)比為1:4,Na與H2的比例為計(jì)量比)，則膨脹率”為。A.-2/5;B.-1/3;C.-1/6;D.-1/28、多級(jí)混合流模型和軸向分散模型是兩種預(yù)測(cè)非理想流動(dòng)對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率影響的數(shù)學(xué)模型，關(guān)于這兩種模型，下列觀點(diǎn)正確的是。A.軸向分散模型

8、適用于返混程度在零到無(wú)窮大的任何的情況B.在返混程度較小時(shí)，多級(jí)混合流模型的模擬結(jié)果更接近實(shí)際C.兩者不能共用同一套示蹤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)D.兩種模型可用同一套示蹤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)9、關(guān)于基元反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，正確的是。A.分子數(shù)可以是任意的整數(shù)B.基元反應(yīng)的計(jì)量系數(shù)與對(duì)應(yīng)物種的反應(yīng)級(jí)數(shù)之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系C.基元反應(yīng)AR和2A2R意義是不一樣的D.基元反應(yīng)的總反應(yīng)級(jí)數(shù)可能是小數(shù)10、關(guān)于非理想流動(dòng)與停留時(shí)間分布，論述正確的是。A. 一種流動(dòng)必然對(duì)應(yīng)著一種停留時(shí)間分布B. 一種停留時(shí)間分布必然對(duì)應(yīng)著一種流動(dòng)C. 一種停留時(shí)間分布可能對(duì)應(yīng)著多種流動(dòng)D.流動(dòng)與停留時(shí)間分布存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系11、關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù)，下面正確

9、的是。ttA.F(t)dE/dt；B.F(t)0E(t)dt;C.E(t)dF(t)/dt；D.E(t)0F(t)dt12、關(guān)于指前因子和活化能描述正確的是。A.指前因子理論上與溫度無(wú)關(guān)，活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的，活化能大、溫度低，反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感B.指前因子理論上與溫度有關(guān)，但與指數(shù)項(xiàng)相比其隨溫度的變化可以忽略，活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的，活化能大、溫度低，反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感C.指前因子理論上與溫度有關(guān)，活化能的取值不可能永遠(yuǎn)都是正的，活化能小、溫度高，反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化更敏感13、宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式，流體的凝集態(tài)不同，對(duì)反應(yīng)結(jié)果一般有明顯的影響，

10、但對(duì)于是例外。A.一級(jí)不可逆反應(yīng)；B.在平推流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；C.在全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；D.零級(jí)反應(yīng)14、對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，下面正確的是。A.化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)系B.化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率不僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)，而且還與反應(yīng)器內(nèi)流體的流動(dòng)方式有關(guān)C.反應(yīng)器僅僅是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所，與反應(yīng)目的產(chǎn)物的選擇性無(wú)關(guān)D.反應(yīng)器的類型可能直接影響到一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分布15、對(duì)于瞬時(shí)收率和總收率，下列錯(cuò)誤的說(shuō)法有。A.對(duì)于平推流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率相等B.對(duì)于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率相等C.對(duì)于平推流反應(yīng)

11、器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率之間是積分關(guān)系D.對(duì)于全混流反應(yīng)器，反應(yīng)的瞬時(shí)收率與總收率之間是積分關(guān)系16、某反應(yīng)速率常數(shù)的單位為hr",該反應(yīng)為級(jí)反應(yīng)。A.零級(jí)；B.一級(jí)；C.二級(jí)；D.不能確定.17、對(duì)于反應(yīng)ARS,目的產(chǎn)物是R,下述反應(yīng)器中最適宜的是A.平推流反應(yīng)器；B.全混流反應(yīng)器；C.兩個(gè)串連在一起的等體積全混流反應(yīng)器；D.平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器18、某反應(yīng)速率常數(shù)的單位為m3/,該反應(yīng)為級(jí)反應(yīng)。A.零級(jí)；B.一級(jí)；C.二級(jí)；D.不能確定.19、對(duì)于下列平行反應(yīng)：k2,E2,n2活化能E1>E,反應(yīng)級(jí)數(shù)n1<n2,如果目的產(chǎn)物是R的話，我們應(yīng)該在條件下操作

12、。A.高溫、反應(yīng)物A高濃度；B.高溫、反應(yīng)物A低濃度;C.低溫、反應(yīng)物A高濃度；D.低溫、反應(yīng)物A低濃度120、E(t)=e是tA.平推流的E函數(shù);B.全混流的E函數(shù);C.平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù)；D.全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)21、對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物，下述反應(yīng)器中最適宜的反應(yīng)器是BA.全混流反應(yīng)器；B.平推流反應(yīng)器；C.兩個(gè)串連在一起的等體積全混流反應(yīng)器D.平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器22、對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，下面正確的是A.化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)系；B.化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率不僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)，而且

13、還與反應(yīng)器內(nèi)流體的流動(dòng)方式有關(guān)；C.反應(yīng)器僅僅是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所，與反應(yīng)目的產(chǎn)物的選擇性無(wú)關(guān)；D.反應(yīng)器的類型可能直接影響到一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分布23、對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，減小外擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散影響的措施正確的是二A.提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；B.降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，減小催化劑顆粒的直徑；C.降低反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速，增大催化劑顆粒的直徑；D.增加催化劑顆粒的直徑，提高反應(yīng)器內(nèi)氣體的流速24、對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)過(guò)程，下列屬于動(dòng)力學(xué)因素的是（多項(xiàng)選擇）A.氣膜擴(kuò)散；B.孔內(nèi)擴(kuò)散；C.反應(yīng)物的吸附和產(chǎn)物的脫附；D.表面反應(yīng)25、Langmuir吸附等溫的四個(gè)假定：均勻表

14、面、單層吸附、吸附機(jī)理相同和無(wú)相互作用這幾點(diǎn)應(yīng)該說(shuō)是非?？量痰?，實(shí)際情況很難滿足上述要求。然而，對(duì)于多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)用這幾點(diǎn)假定進(jìn)行有關(guān)的推導(dǎo)，結(jié)果一般是可以接受的，其主要原因在于。A.實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中催化劑表面吸附物種的覆蓋度很低；B.實(shí)際的催化劑表面一般很平整；C.實(shí)際的催化劑表面上活性位間的距離較遠(yuǎn)；D.實(shí)際的催化劑表面上活性位的數(shù)量有限kik226、對(duì)于一級(jí)不可逆反應(yīng)ARS,產(chǎn)物R的最大濃度通常A.只與速率常數(shù)的大小有關(guān)；B.只與反應(yīng)溫度有關(guān)；C.與A的初始濃度和速率常數(shù)的大小有關(guān)；D.只與A的初始濃度有關(guān)三、計(jì)算題1、在一反應(yīng)器入口輸入理想脈沖示蹤物后，不同時(shí)間檢測(cè)出口示蹤物的濃度，

15、結(jié)果如下所示：時(shí)間，min05101520253035CA,mol/L0411105420現(xiàn)有某液相反應(yīng)物A在該反應(yīng)器中進(jìn)行分解反應(yīng)，速率方程為：rAkCa,k=,若用多級(jí)混合流模型預(yù)測(cè)時(shí)，該反應(yīng)器的出口轉(zhuǎn)化率為多少？2、某氣相一級(jí)不可逆反應(yīng)：在等溫，等壓條件下在一間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，原料中含A75%(mol),8分鐘后體積增加了一倍，求A的轉(zhuǎn)化率以及此溫度下的速率常數(shù)。3、在適宜的條件下A按下面的計(jì)量方程進(jìn)行反應(yīng)V0=15liter/min,Ca0=3mol/liter,C爐0=0。用多大的平推流反應(yīng)器R濃度能達(dá)到最大？該最大濃度是多少？4、用一個(gè)2升的全混流反應(yīng)器來(lái)確定某反應(yīng)AR的動(dòng)力學(xué)方程

16、，A的液相溶液分別以不同的流率和不同的初始濃度加入反應(yīng)器，并測(cè)定A的出口濃度，得到如下表所示的數(shù)據(jù)。V0。0。L/minmmol/Lmmol/L假設(shè)反應(yīng)速率只與A有關(guān)，求反應(yīng)速率方程式，如需作圖，請(qǐng)使用下頁(yè)的圖面?；瘜W(xué)反應(yīng)工程課程綜合復(fù)習(xí)資料參考答案一、填空題1、E(t)1et/f,1,0。t2、活性、選擇性、穩(wěn)定性。3、升。4、不可能。5、10min;不能確定。6、脈沖示蹤法、階躍示蹤法。7、均一，等于。8、串聯(lián)的全混區(qū)的個(gè)數(shù)NPe=uLoEz9、反應(yīng)器的大?。荒康漠a(chǎn)物的分布。10、2:1:3。11、94%,42%、%。12、不能確定。13、不可能、可能、不可能。14、吸附、表面反應(yīng)、脫附。

17、15、積分法、微分法。16、穩(wěn)定的、不穩(wěn)定的、M。17、。18、m/。19、不能確定。20、40%、%。21、質(zhì)量傳遞、動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。22、 1、。23、 。二、選擇題1、C;2、BQ3、C;4、ABR5、BCD6、AB。7、A;8、D;9、BC;10、AC;11、BC;12、B;13、AB;14、BD;15、AD;16、B;17、A;18、C;19、B;20、B;21、B;22、BD23、A;24、CD;25、A;26、Q三、計(jì)算題1、解：根據(jù)脈沖示蹤數(shù)據(jù)可得:ttiC(ti)tiC(ti)titiC(ti)(等時(shí)間間隔)C(ti)=15min故:0.2044.90則:XaCaCA0(110.27154.9一0.948)4.92、解:(1)為變?nèi)莘磻?yīng),摩爾比；即:1/3