化学反应工程期末考试真题

1、化学反应工程原理一、选择题1、气相反应CO+3HCH+HO进料时无惰性气体，CO与H2以12摩尔比进料，则膨胀因子CO=_A_。2422、一级连串反应AK1PK2S在间歇式反应器中，则目的产物CP,maxP的最大浓度_A_。K1K2CA0K2K2CA0CA0()KKCA0()K2K1211/221/212K2(K2/K1)1K1A.B.C.D.(K1/K2)3、串通反应AP（目的）R+S，目的产物P与副产物S的选择性SP=_C_。nPnP0nPnP0nPnP0nPnP0A.nA0nAB.nA0C.nSnS0nRnR0D.4、全混流反应器的容积效率=1.0时，该反应的反应级数n_B_。A.0B.

2、=0C.0D.0P(主)A5、对于单调反应组分的平行反应S(副)，其瞬时收率P随CA增大而单调下降，则最适合的反应器为_B_。A.平推流反应器B.全混流反应器C.多釜串通全混流反应器D.全混流串接平推流反应器6、对于反应级数n0的不可以逆等温反应，为降低反应器容积，应采纳_A_。A.平推流反应器B.全混流反应器C.循环操作的平推流反应器D.全混流串接平推流反应器7、一级不可以逆液相反应A2R，CA02.30kmol/m3，出口转变率xA0.7，每批操作时间tt02.06h，装置的生产能力为50000kg产物R/天，MR=60，则反应器的体积m3V为_C_。8、在间歇反应器中进行等温一级反应AB

3、，rA0.01CAmol/ls，当CA01mol/l时，求反应至CA0.01mol/l所需时间t=_B_秒。9、一级连串反应APS在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的最优空时opt_D_。ln(K2/K1)ln(K1/K2)ln(K2/K1)1A.K2K1B.K2K1C.K1K2D.K1K2本源：网络转载10、分批式操作的完好混杂反应器非生产性时间t0不包括以下哪一项_B_。A.加料时间B.反应时间C.物料冷却时间D.冲刷釜所用时间11、全混流反应器中有_B_个牢固的定常态操作点。12、全混流反应器的容积效率小于1.0时，且随着A的增大而减小，此时该反应的反应级数n_D_。A.0

4、B.=0C.0D.013、当反应级数n_D_时，微观流体拥有比宏观流体高的出口转变率。A.=0B.=1C.1D.114、轴向分别模型的物料衡算方程的初始条件和界线条件与_C_没关。A.示踪剂的种类B.示踪剂的输入方式C.管内的流动状态D.检测地址15、对于气-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应，为提高反应速率，应采纳_C_装置。A.填料塔B.喷洒塔C.鼓泡塔D.搅拌釜dkdCimd16、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为dt，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d为_C_。A.0B.=1C.3D.117、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_A_。A.粒子与流体

5、间有温度差B.粒子与流体间无温度差C.床层径向有温度梯度D.床层轴向有温度梯度18、属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_A_。A.粒子与流体间有浓度差?B.粒子与流体间无浓度差C.床层径向有温度梯度?D.床层径向有浓度梯度19、以下哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第级模型的特点_C_。A.各参数均为恒值B.参数值不随床高而变C.参数值与气泡大小没关D.参数值与气泡大小有关20、流化床反应器中的操作气速U0是依照详尽情况定的，一般取流化数U0Umf在_B_范围内。10C.101.521、全混流反应器进行放热反应时，要使反应器操作在牢固的定常态，则必定满足以下条件CA移热速率

6、放热速率B移热速率放热速率随温度的变化率D移热速率随温度变化率放热速率随温度的变化率22、气固催化反应本征速率是指消除C阻力后的反应速率。A外扩散阻力B内扩散C内外扩散D吸附和脱附223、等温液相反应A+BPrp=klCACB，2ARrR=k2CAP为目的产物，有以下四种方案可供选择，从提高P的收率着眼适合采纳DA间歇釜式反应器，A和B一次性加入；B全混流反应器；C半间歇釜式反应器，A一次性加入，B连续滴加；D半间歇釜式反应器，B一次性加入，A连续滴加。24、乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表示这是一个B反应。A慢速B可逆C自催化D不可以逆

7、本源：网络转载K1PK225、等温恒容下进行各步均为一级不可以逆串通反应AS若保持同样的转变率A21x，调治反应温度使k/k降低，则P的收率将AA.增大B减小C不变D先增后减26、在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_A_。A.空时?B.反应时间t?C.停留时间t?D.平均停留时间27、阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_B_。A.E（t）曲线?B.F（t）曲线?C.I（t）曲线?D.y（t）曲线28、气固催化反应的内扩散模数，其中L为特点长度，若颗粒为球形则L=_D_。A.厚度/2?B.R?C.R/2?D.R/329、对于反应级数n0的不可以逆等温反应，为降低反应器

8、容积，应采纳_A_。A.平推流反应器B.全混流反应器C.循环操作的平推流反应器D.全混流串接平推流反应器三、解析解答题1、简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。（分）反应时间是反应物料进入反应器后从实质发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。（分）停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到走开反应器内共停留了多少时间。（分）由于平推流反应器内物料不发生返混，拥有同样的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。（分）2、简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？阶跃示踪法是对于定常态的连

9、续流动系统，（分）在某瞬时t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A且浓度为CA0的流体，（分）同时保持系统内流动模式不变，并在切换的同时，在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变化。F(t)CACA0。（分）（分）对应的曲线为F（t），3、简述均相反应及其动力学的研究内容？答：参加反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。4、对于可逆放热反应如何选择操作温度？答：1）对于放热反应，要使反应速率尽可能保持最大，必定随转变率的提高

10、，按最优温度曲线相应降低温度；2）这是由于可逆放热反应，由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高，净反应速率出现一极大值；3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。5、简述气-液反应的宏观过程：A（g）+bB（l）产物（l）？1）反应物气相组分从气相主体传达到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡；2）反应物气相组分A从气液相界面扩散入液相，并在液相内反应；3）液相内的反应产物向浓度下降方向扩散，气相产物则向界面扩散；4）气相产物向气相主体扩散。6、简述固定床反应器的优缺点？1）催化剂在床层内不易磨损；2）床层内流体的流动凑近于平推流，与返混式反应器对照，用较少的催化剂和较小的

11、反应器容积来获得较大的生产能力；3）固定床中的传热较差；4）催化剂的更换必定停产进行。本源：网络转载k1RAk2S，rR2E1；rSk2CA，其活化能为E2，当E1E2时如何选7、对于反应k1CA，其活化能为择操作温度可以提高产物的收率？SRrRE/RTE2E1k10eE1/RTCAk10eRTCA答：对于平行反应rS温度，方可提高R的选择性，提高10、简述理想反应器的种类？k20e2k20，所以，当E1E2时应尽可能提高反应R的收率平时所指的理想反应器有两类：理想混杂（完好混杂）反应器和平推流（活塞流或挤出流）反应器。所谓完好混杂流反应器是指器内的反应流体瞬时达到完好混杂，器内物料与反应器出

12、口物料拥有同样的温度和浓度。所谓平推流反应器是指器内反应物料以同样的流速和一致的方向进行搬动，不存在不同样停留时间的物料的混杂，全部的物料在器内拥有同样的停留时间。11、简述气固流化床反应器鼓泡床模型的特点？答：假定床顶出气组成完好可用气泡中的组成代表，而不用计及乳相中的情况，对气泡的组成进行计算便可以达到反应的转变率12、简述理想反应器的种类。答：平时所指的理想反应器有两类：理想混杂（完好混杂）反应器和平推流（活塞流或挤出流）反应器。所谓完好混杂流反应器是指器内的反应流体瞬时达到完好混杂，器内物料与反应器出口物料拥有同样的温度和浓度。所谓平推流反应器是指器内反应物料以同样的流速和一致的方向进

13、行搬动，不存在不同样停留时间的物料的混杂，全部的物料在器内拥有同样的停留时间四、计算题1、醋酸在高温下可分解为乙烯酮和水，而副反应生成甲烷和二氧化碳：已知在916时k14.65s1,k23.74s1，试计算：1）99%的醋酸反应掉的时间；2）在此反应条件下醋酸转变为乙烯酮的选择性。解：设在时间t时乙烯酮和甲烷的浓度分别为x和y，初始为CA0，则d(xy)(k1k2)(CA0 xy)相加得dtd(xy)k2)dt将其积分CA0(k1(xy)1）当转变率为99%时dxSP2）瞬时选择性为dyk14.65积分得yk23.74本源：网络转载2、反应AB为n级不可以逆反应。已知在300K时要使A的转变率

14、达到20%需12.6分钟，而在340K时达到同样的转变率仅需3.20分钟，求该反应的活化能E。rAdCAkCAn解：dt111kt即n1CAn1CAn01达20%时，CA0.8CA0式中M为常数k300M1M1k3403.212.6E=29.06（kJ/mol）3、气相反应在400K时的速率式rA3.66PA2atm/h，求kC。2112.5min2,t15min，若是这个反应器可以用等体积多釜串通模型来描述，并在4、有一个反应器测其方差t这个反应器中进行液相反应A+B2R，已知rAkCACB，CA0CB012mol/l，k1l/molmin，求反应器的出口转变率？2112.52t0.5t21

15、52解：分21N2N分t15N27.5min则每个反应器的停留时间为分对第一个釜进行物料衡算CA0CA1(rA1)1CA1kCA121分整理得7.5CA21CA110分解得CA10.30mol/l分同理对第二个釜进行物料衡算CA1CA2(rA2)2CA2kCA222分解得CA20.144mol/l分6、在间歇釜中一级不可以逆反应，液相反应A2R，rA39-1，CA02.3kmol/m3kCAkmol/mh，k=9.5210exp-7448.4/Th，MR60，CR00，若转变率xA0.7，装置的生产能力为50000kg产物R/天。求50等温操作所需反应器的有效容积？（用于非生产性操作时间t0=

16、0.75h）本源：网络转载解：反应终了时R的浓度为二、选择题（每题2分，共20分）1.对于反应aA+bBpP+sSrP_A_(rA)。，则ppa|a|A.|a|B.aC.pD.pABr2.对于一非恒容均相化学反应，反应产物B的化学反应速率B_B_。AdnAdnBrBdCArBdCBrBrBdtdtA.VdtB.VdtC.D.3.气相反应4A+B3R+S进料时无惰性气体，A与B以31的摩尔比进料，则膨胀因子A=_C_。（A）1/4（B）2/3（C）1/4（D）2/34.反应C4H102C2H4+H2，k2.0s1，则反应级数n=_B_。A）0（B）1（C）2（D）35.串通反应AP（目的）R+S

17、，目的产物P的得率XP=_A_。nnPnP0nPnP0nPnP0nPnP0A0nAB.nA0C.nSnS0D.nRnR06.一级连串反应APS在平推流管式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间topt_C_。1ln(K1/K2)ln(K2/K1)ln(K2/K1)A.K1K2B.K2K1C.K2K1D.K1K2气液相反应中的膜内转变系数在_B_范围内，反应为中等速率的反应。A.2C.2D.2气固催化反应的内扩散模数A.厚度LLkVCSm1/De，其中L为特点长度，若颗粒为圆柱形则L=_C_。以下不属于Langmuir型等温吸附的假定的是_D_。A.平均表面B.吸附机理同样C.分子间无作用D.多分子层吸附210.全混流流动的E（t）曲线的方差_C_。1