化學(xué)反應(yīng)工程試題

(圓滿版)化學(xué)反響工程試題(圓滿版)化學(xué)反響工程試題7/7(圓滿版)化學(xué)反響工程試題化學(xué)反響工程原理一、選擇題1、氣相反響CO+3H2CH4+H2O進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體，CO與H2以1∶2摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子CO=__A_。A.-2B.-1C.1D.22、一級(jí)連串反響K1PK2S在間歇式反響器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度ACP,max___A____。K1K2CA0K2K2CA0CA0(K2K1K2K1K2)B.[(K2/K1)1/21]2CA0()D.[(K1/K2)1/21]2A.C.K13、串連反響A→P（目的）→R+S，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性SP=__C_。nPnP0nPnP0nPnP0nPnP0A.nA0nAB.nA0C.nSnS0D.nRnR04、全混流反響器的容積效率η=1.0時(shí)，該反響的反響級(jí)數(shù)n___B__。A.＜0B.=0C.≥0D.＞0P(主)A5、對(duì)于單調(diào)反響組分的平行反響S(副)，其剎時(shí)收率P隨CA增大而單調(diào)下降，則最適合的反響器為_(kāi)___B__。A.平推流反響器B.全混流反響器C.多釜串連全混流反響器D.全混流串接平推流反響器6、對(duì)于反響級(jí)數(shù)n＞0的不可以逆等溫反響，為降低反響器容積，應(yīng)采用____A___。A.平推流反響器B.全混流反響器C.循環(huán)操作的平推流反響器D.全混流串接平推流反響器7、一級(jí)不可以逆液相反響A2R，CA02.30kmol/m3，出口轉(zhuǎn)變率xA0.7，每批操作時(shí)間tt02.06h，裝置的生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)物R/天，MR=60，則反響器的體積V為_(kāi)C_m3。A.19.6B.20.2C.22.2D.23.48、在間歇反響器中進(jìn)行等溫一級(jí)反響A→B，rA0.01CAmol/ls，當(dāng)CA01mol/l時(shí)，求反響至CA0.01mol/l所需時(shí)間t=____B___秒。A.400B.460C.500D.56019、一級(jí)連串反響A→P→S在全混流釜式反響器中進(jìn)行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí)opt_____D__。ln(K2/K1)ln(K1/K2)ln(K2/K1)1A.K2K1B.K2K1C.K1K2D.K1K210、分批式操作的圓滿混雜反響器非生產(chǎn)性時(shí)間t0不包括以下哪一項(xiàng)____B___。A.加料時(shí)間B.反響時(shí)間C.物料冷卻時(shí)間D.沖刷釜所用時(shí)間11、全混流反響器中有___B__個(gè)牢固的定常態(tài)操作點(diǎn)。A.1B.2C.3D.412、全混流反響器的容積效率η小于1.0時(shí)，且隨著A的增大而減小，此時(shí)該反響的反響級(jí)數(shù)n_D_。A.＜0B.=0C.≥0D.＞013、當(dāng)反響級(jí)數(shù)n_D_時(shí)，微觀流體擁有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)變率。A.=0B.=1C.＞1D.＜114、軸向分別模型的物料衡算方程的初始條件和界線條件與___C__沒(méi)關(guān)。A.示蹤劑的種類B.示蹤劑的輸入方式C.管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)D.檢測(cè)地址15、對(duì)于氣-液相反響幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反響，為提高反響速率，應(yīng)采用___C____裝置。A.填料塔B.噴灑塔C.鼓泡塔D.攪拌釜16、催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活，dkdCimd其失活速率式為dt，當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí)，d為_(kāi)_C__。A.≈0B.=1C.→3D.≈117、不屬于氣固相催化反響固定床反響器擬均相二維模型的特點(diǎn)是__A__。A.粒子與流體間有溫度差B.粒子與流體間無(wú)溫度差C.床層徑向有溫度梯度D.床層軸向有溫度梯度18、屬于氣固相催化反響固定床反響器擬均相二維模型的特點(diǎn)是___A____。A.粒子與流體間有濃度差B.粒子與流體間無(wú)濃度差C.床層徑向有溫度梯度D.床層徑向有濃度梯度19、以下哪一項(xiàng)不屬于流化床反響器按深度而分的第Ⅱ級(jí)模型的特點(diǎn)__C__。A.各參數(shù)均為恒值B.參數(shù)值不隨床高而變C.參數(shù)值與氣泡大小沒(méi)關(guān)D.參數(shù)值與氣泡大小有關(guān)20、流化床反響器中的操作氣速U0是依照詳盡情況定的，一般取流化數(shù)U0Umf在__B__范圍內(nèi)。A.0.1～0.4B.1.5～10C.10～15D.0.4～1.521、全混流反響器進(jìn)行放熱反響時(shí)，要使反響器操作在牢固的定常態(tài)，則必定滿足以下條件CA．移熱速率>放熱速率B．移熱速率<放熱速率C．移熱速率隨溫度變化率>放熱速率隨溫度的變化率2D．移熱速率隨溫度變化率<放熱速率隨溫度的變化率22、氣固催化反響本征速率是指除掉C阻力后的反響速率。A．外擴(kuò)散阻力B．內(nèi)擴(kuò)散C．內(nèi)外擴(kuò)散D．吸附和脫附23、等溫液相反響→Rr2plABR2AA+B→Pr=kCC，2A=kCP為目的產(chǎn)物，有以下四種方案可供選擇，從提高P的收率著眼適合采用DA．間歇釜式反響器，A和B一次性加入；B．全混流反響器；C．半間歇釜式反響器，A一次性加入，B連續(xù)滴加；D．半間歇釜式反響器，B一次性加入，A連續(xù)滴加。24、乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時(shí)間反響后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表示這是一個(gè)B反響。A．慢速B．可逆C．自催化D．不可以逆25、等溫恒容下進(jìn)行各步均為一級(jí)不可以逆串連反響K1K2S若保持相同的轉(zhuǎn)AP化率x，調(diào)治反響溫度使k/k降低，則P的收率將AA21A.增大B．減小C．不變D．先增后減26、在全混流反響器中，反響器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比為_(kāi)__A___。A.空時(shí)τB.反響時(shí)間tC.停留時(shí)間tD.平均停留時(shí)間27、階躍示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線為_(kāi)__B___。A.E（t）曲線B.F（t）曲線C.I（t）曲線D.y（t）曲線28、氣固催化反響的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)，其中L為特點(diǎn)長(zhǎng)度，若顆粒為球形則L=___D___。A.厚度/2B.RC.R/2D.R/329、對(duì)于反響級(jí)數(shù)n＞0的不可以逆等溫反響，為降低反響器容積，應(yīng)采用___A___。A.平推流反響器B.全混流反響器C.循環(huán)操作的平推流反響器D.全混流串接平推流反響器二、填空題1、化學(xué)反響工程是一門(mén)研究化學(xué)反響的工程問(wèn)題的科學(xué)。2、化學(xué)反響速率式為rAKCCACB，如用濃度表示的速率常數(shù)為KC，用壓力表示的速率常數(shù)KP，則KC=(RT)()KP。P(主)A3、平行反響S(副)均為一級(jí)不可以逆反響，若E主＞E副p濃度沒(méi)關(guān)，，選擇性S與僅是溫度的函數(shù)。4、對(duì)于反響級(jí)數(shù)n＞0的反響，為降低反響器容積，應(yīng)采用平推流反響器為宜。5、對(duì)于恒容的平推流管式反響器平均停留時(shí)間、反響時(shí)間、空時(shí)一致。6、若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)行混雜，這種流體稱為_(kāi)微觀流體_。7、流體的混雜程度常用調(diào)勻度S、流體的混雜態(tài)來(lái)描述。8、催化劑在使用過(guò)程中，可能因晶體結(jié)構(gòu)變化、交融等以致表面積減少造成的_物理失活，也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的_化學(xué)_失活。9、對(duì)于多孔性的催化劑，分子擴(kuò)散很復(fù)雜，當(dāng)微孔孔徑在約_0.1um_時(shí)，分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素，這種擴(kuò)散稱為努森擴(kuò)散。10、絕熱床反響器由于沒(méi)有徑向床壁傳熱，一般可以看作平推流辦理，只考慮流體流動(dòng)方向上有溫度和濃度的變化，因此一般可用擬均相一維模型來(lái)計(jì)算。311、對(duì)于可逆的放熱反響，存在著使反響速率最大的最優(yōu)溫度Topt和平衡溫度Teq，二者的TeqToptRE2關(guān)系為_(kāi)__TeqlnToptE2E1E1___________。12、描述流化床的氣泡兩相模型，以U0的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以初步流化速度Umf經(jīng)過(guò)，而其余部分U0Umf則全部以氣泡的形式經(jīng)過(guò)。13、描述流化床的數(shù)學(xué)模型，對(duì)于氣、乳兩相的流動(dòng)模式一般認(rèn)為_(kāi)氣_相為平推流，而對(duì)___乳_(kāi)_相則有各種不一樣樣的流型。14、多相反響過(guò)程是指同時(shí)存在兩個(gè)或更多相態(tài)的反響系統(tǒng)所進(jìn)行的反響過(guò)程。15、三傳一反是化學(xué)反響工程的基礎(chǔ)。16、不論是設(shè)計(jì)、放大或控制，都需要對(duì)研究對(duì)象作出定量的描述，也就要用數(shù)學(xué)式來(lái)表達(dá)個(gè)參數(shù)間的關(guān)系，簡(jiǎn)稱_數(shù)學(xué)模型_。K1K2S在平推流反響器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度17、一級(jí)連串反響APk1[k2/(k2k1)]ln(k2/k1)CP,max_______、topt______。k2、k2k1）KnK0nKnK018、著眼反響組分K的轉(zhuǎn)變率的定義式為_(kāi)_。19、一級(jí)連串反響AK1K2S在間歇式全混流反響器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度P[k2/(k2k1)]ln(k2/k1)k1CP,max_______、topt______。k2、k2k1）20、化學(xué)反響速率式為rAKCCACB，如用濃度表示的速率常數(shù)為KC，用壓力表示的速率常數(shù)KP，則KC=_______KP。21、理想反響器是指全混流反響器、平推流反響器。22、擁有優(yōu)異攪拌裝置的釜式反響器按全混流反響器辦理，而管徑小，管子較長(zhǎng)和流速較大的管式反響器按平推流反響器辦理。QGQrdQrdQG23、全混流反響器牢固的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為、,dTdT24、平推流反響器的返混為_(kāi)___0___。25、一個(gè)可逆的均相化學(xué)反響，若是正、逆兩向反響級(jí)數(shù)為未知時(shí)，采用_初始速率法_法來(lái)求反響級(jí)數(shù)。26、分批式圓滿混雜反響器操作的優(yōu)化剖析是以_平均生產(chǎn)速率最大_、_生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)最低_為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的。27、軸向分別模型的數(shù)學(xué)希望值_____，方差__。28、測(cè)定氣-液相反響速率的方法與均相反響時(shí)不一樣樣之點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)時(shí)要除掉氣相和液相中的__4擴(kuò)散阻力_，使反響在動(dòng)力學(xué)地域內(nèi)進(jìn)行。29、在流化床中為了傳熱或控制氣-固相間的接觸，常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件，但很少使用水平構(gòu)件，它對(duì)顆粒平和體的上下流動(dòng)起必定的阻滯作用，從而以致床內(nèi)產(chǎn)生明顯的_溫度_梯度和_濃度_梯度。30、對(duì)于氣-固系統(tǒng)的流化床反響器的粗顆粒系統(tǒng)，氣速高出初步流化速度后，就出現(xiàn)氣泡，氣速愈高，氣泡的聚并及造成的擾動(dòng)亦愈激烈，使床層顛簸頻頻，這種流化床稱為_(kāi)聚式流化床_。31、當(dāng)前用于描述氣-液兩相流相間傳質(zhì)的模型有兩大類：一是按穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散來(lái)辦理的_雙膜模型_；一是按非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散辦理模型，如_溶質(zhì)浸透模型_和_表面更新模型_。32、在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，依照基礎(chǔ)資料建立物料衡算式的一般式為_(kāi)輸入量=輸出量+反響量+累積量_。33、活化能的大小直接反響了_反響速率_對(duì)溫度的敏感程度。34、生成主產(chǎn)物的反響稱為_(kāi)主反響__，其余的均為_(kāi)_副反響__。35、固定床中顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為擁有相同體積Vp的球粒子直徑，表達(dá)式dv=__(6VP/π)1/3_。三、剖析解答題1、簡(jiǎn)述等溫恒容平推流反響器空時(shí)、反響時(shí)間、停留時(shí)間三者關(guān)系？空時(shí)是反響器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比。（①分）反響時(shí)間是反響物料進(jìn)入反響器后從實(shí)質(zhì)發(fā)生反響的時(shí)辰起到反響達(dá)某一程度所需的反響時(shí)間。（①分）停留時(shí)間是指反響物進(jìn)入反響器的時(shí)辰算起到走開(kāi)反響器內(nèi)共停留了多少時(shí)間。（①分）由于平推流反響器內(nèi)物料不發(fā)生返混，擁有相同的停留時(shí)間且等于反響時(shí)間，恒容時(shí)的空時(shí)等于體積流速之比，因此三者相等。（②分）2、簡(jiǎn)述階躍示蹤法測(cè)停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線？階躍示蹤法是對(duì)于定常態(tài)的連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)，（①分）在某剎時(shí)t=0將流入系統(tǒng)的流體切換為含有示蹤劑A且濃度為CA0的流體，（①分）同時(shí)保持系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)模式不變，并在切換的同時(shí)，在出口處測(cè)出出口流體中示蹤劑A的濃度隨時(shí)間的變化。（①分）對(duì)應(yīng)的曲線為FCAF(t)（t），CA0。（②分）3、簡(jiǎn)述均相反響及其動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容？答：參加反響的各物質(zhì)均處于同一個(gè)相內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反響稱為均相反響。均相反響動(dòng)力學(xué)是研究各種因素如溫度、催化劑、反響物組成和壓力等對(duì)反響速率、反響產(chǎn)物分布的影響，并確定表達(dá)這些影響因素與反響速率之間定量關(guān)系的速率方程。4、對(duì)于可逆放熱反響如何選擇操作溫度？答：1）對(duì)于放熱反響，要使反響速率盡可能保持最大，必定隨轉(zhuǎn)變率的提高，按最優(yōu)溫度曲線相應(yīng)降低溫度；2）這是由于可逆放熱反響，由于逆反響速率也隨反響溫度的提高而提高，凈反響速率出現(xiàn)一極大值；3）而溫度的進(jìn)一步提高將以致正逆反響速率相等而達(dá)到化學(xué)平衡。5、簡(jiǎn)述氣-液反響的宏觀過(guò)程：A（g）+bB（l）→產(chǎn)物（l）？1）反響物氣相組分從氣相主體傳達(dá)到氣液相界面，在界面上假定達(dá)到氣液相平衡；2）反響物氣相組分A從氣液相界面擴(kuò)散入液相，并在液相內(nèi)反響；3）液相內(nèi)的反響產(chǎn)物向濃度下降方向擴(kuò)散，氣相產(chǎn)物則向界面擴(kuò)散；4）氣相產(chǎn)物向氣相主體擴(kuò)散。56、簡(jiǎn)述固定床反響器的優(yōu)缺點(diǎn)？1）催化劑在床層內(nèi)不易磨損；2）床層內(nèi)流體的流動(dòng)湊近于平推流，與返混式反響器相比，用較少的催化劑和較小的反響器容積來(lái)獲得較大的生產(chǎn)能力；3）固定床中的傳熱較差；4）催化劑的更換必定停產(chǎn)進(jìn)行。k1RAk2E1rSk2CA227、對(duì)于反響S，rRk1CA，其活化能為；，其活化能為E，當(dāng)E1＞E2時(shí)如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率？E1/RTE2E1SRrRk10eE/RTCAk10eRTCA答：對(duì)于平行反響rSk20e2k20，因此，當(dāng)E1＞E2時(shí)應(yīng)盡可能提高反響溫度，方可提高R的選擇性，提高R的收率8、簡(jiǎn)述氣固流化床反響器氣泡兩相模型的特點(diǎn)？1）以U0的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以初步流動(dòng)速度Umf經(jīng)過(guò)，而其余部分以（U-U）則全部以氣泡的形式經(jīng)過(guò)；2）床層從流化前的高度L增高到流化時(shí)的高度0mfmfLf，圓滿部是由于氣泡的體積所造成；3）氣泡相為向上的平推流，大小均一；4）反響完幸虧乳相中進(jìn)行；5）氣泡與乳相間的交換量Q為穿流量q與擴(kuò)散量之和。9、簡(jiǎn)述雙膜理論？該模型設(shè)想在氣-液兩