化学反应工程期末考试真题

化 学 反 应 工 程 原 理一、选择题1、气相反响

CO+3H2

CH+HO4 2

CO进料时无惰性气体，

H 与 2以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子

CO=A_。A.-2 B.-1 C.1 D.2K1K2K1K2K K2 C

C S在间歇式反响器中，则目的产物P的最大浓度P,max A 。SK K2 CC ( 1)K2K

A0 C ( 2)KK A0A0KA. 2

1 [(K/K)1/21]2B. 2 1

2 1KA0KC. 1

[(K/K)1/21]2D. 1 2S3、串联反响AP〔目的〕→RS，目的产物P与副产物S的选择性P=C_。n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R04、全混流反响器的容积效率η=时，该反响的反响级数n B。A.＜0 B.=0 C.≥0 D.＞0P(主)AS(副) C5、对于单一反响组分的平行反响 ，其瞬间收率P随 B。A.平推流反响器 B.全混流反响器C.多釜串联全混流反响器 D.全混流串接平推流反响器6、对于反响级数n＞0的不行逆等温反响，为降低反响器容积，应选用 A A.平推流反响器 B.全混流反响器C.循环操作的平推流反响器 D.全混流串接平推流反响器A7、一级不行逆液相反响

C 2.30kmol/m3 x 0.7 tt 2.06h2R， A0 ，出口转化率A ，每批操作时间 0 ，装2RM m3R=60，则反响器的体积V为_C_ 。B. C. D.r 0.01Cmol/ls C 1mol/l C 0.01mol/l8、在间歇反响器中进展等温一级反响A→B， A A ，当A0 时，求反响至A 所需时间t= B 秒。A.400 B.460 C.500 D.560 9、一级连串反响A→P→S在全混流釜式反响器中进展，使目的产物P浓度最大时的最优空时

opt D。ln(K2

/K)1

ln(K1

/K)2

ln(K

/K) 1KA.

K1

KK2

1 C.

1 2 D. 1 22 1KK2 1KKKK010、分批式操作的完全混合反响器非生产性时间 不包括以下哪一项 B 。A.加料时间 B.反响时间 C.物料冷却时间 D.清洗釜所用时间11、全混流反响器中有 B个稳定的定常态操作点。A.1 B.2 C.3 D.412、全混流反响器的容积效率η小于时，且随着 A的增大而减小，此时该反响的反响级数n_D_。A.＜0 B.=0 C.0 13、当反响级数n_D_时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。A.=0 B.=1 C.＞1 D.＜114、轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与 C无关。A.示踪剂的种类 B.示踪剂的输入方式 C.管内的流淌状态D.检测位置15、对于气-液相反响几乎全部在液相中进展的极慢反响，为提高反响速率，应选C 装置。A.填料塔 B.喷洒塔 C.鼓泡塔 D.搅拌釜d16、催化剂在使用过程中会渐渐失活，其失活速率式为

kdt

Cmdi

，当平行失活对反响物有强内集中阻力时，d为C。A.≈0 B.=1 C.3 17、不属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的特点是A。A.粒子与流体间有温度差 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、属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的特点是 A 。D.19C。A.各参数均为恒值 B.参数值不随床高而变C.参数值与气泡大小无关 D.参数值与气泡大小有关U20、流化床反响器中的操作气速

U U0是依据具体状况定的，一般取流化数00

mf在B范围内。A.～ B.～10 C.10～15 D.～21、全混流反响器进展放热反响时，要使反响器操作在稳定的定常态，则必需满足以下条件CA．移热速率>放热速率 B．移热速率<放热速率C．移热速率随温度变化率>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、气固催化反响本征速率是指排解 C阻力后的反响速率。A．外集中阻力 B．内集中 C．内外集中 D．吸附和脱附23、等温液相反响A+B→Pr=kCC，2A→Rr=kC2p lAB R 2AP的收率着眼适宜选用DA．间歇釜式反响器，A和B一次性参加； B．全混流反响器；C．半间歇釜式反响器，A一次性参加，B连续滴加；D．半间歇釜式反响器，B一次性参加，A连续滴加。K224、乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反响后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，说明这是一个B反响。A．慢速 B．可逆 C．自催化 D．不行逆K2K1K125、等温恒容下进展各步均为一级不行逆串联反响

S假设保持一样的转化率x，调整反响温度使k/k降低，则PA 2 1的收率将AA.增大 B．减小 C．不变 D．先增后减26、在全混流反响器中，反响器的有效容积与进料流体的容积流速之比A 。时间tC.停留时间tD.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 。曲线B.F〔t〕曲线C.I〔t〕〔t〕曲线28、气固催化反响的内集中模数，其中L为特征长度，假设颗粒为球形则L= D 。A./2B.RC.R/2D.R/329、对于反响级数n＞0的不行逆等温反响，为降低反响器容积，应选用 A 。A.平推流反响器 B.全混流反响器C.循环操作的平推流反响器 D.全混流串接平推流反响器三、分析解答题1、简述等温恒容平推流反响器空时、反响时间、停留时间三者关系空时是反响器的有效容积与进料流体的容积流速之比〔①分〕反响时间是反响物料进入反响器后从实际发生反响的时刻起到反响达某〔①分〕停留时间是指反响物进入反响器的时刻算起到离开反响器内共停留了多少时间〔①分〕由于平推流反响器内物料不发生返混，具有一样的停留时间且等于反响时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等〔②分〕2、简述阶跃示踪法测停留时间分布的试验方法及其对应曲线C阶跃示踪法是对于定常态的连续流淌系统〔①分〕t=A且浓度为

A0〔①分〕A的浓度随时间的变化〔①分，CF(t)

ACA0〔②分〕3、简述均相反响及其动力学的争论内容答：参与反响的各物质均处于同一个相内进展的化学反响称为均相反响。均相反响动力学是争论各种因素如温度、催化剂、反响物组成和压力等对反响速率、反响产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反响速率之间定量关系的速率方程。4、对于可逆放热反响如何选择操作温度答：1〕对于放热反响，要使反响速率尽可能保持最大，必需随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度；2〕这是由于可逆放热反响，由于逆反响速率也随反响温度的提高而提高，净反响速率消灭一极大值；3〕而温度的进一步提高将导致正逆反响速率相等而达到化学平衡。5、简述气-液反响的宏观过程：A〔g〕+bB〔l〕→产物〔l〕1〕反响物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定到达气液相平衡；2〕反响物气相组分A从气液相界面集中入液相，并在液相内反响；3〕4〕气相产物向气相主体集中。6、简述固定床反响器的优缺点1〕催化剂在床层内不易磨损；2〕床层内流体的流淌接近于平推流，与返混式反响器相比，用较少的催化剂和较小的反响器容积来获3〕4〕催化剂的更换必需停产进展。k1 RAk27、对于反响

rS，R

kC2 E r1 A，其活化能为1；S

kC2

A，其活化能为

E2，当

E E1＞2时如何选择操作温度可以提高产物的收率

rS

k

eE1

kC 10C

EEe2 1CR r答：对于平行反响

k eE220

RT/RT A k20

A E，所以，当1＞

E2时应尽可能提高反响温度，方可提高R的选择性，提高R的收率10、简述抱负反响器的种类通常所指的抱负反响器有两类：抱负混合〔完全混合〕反响器和平推流〔活塞流或挤出流〕反响器。所谓完全混合流反响器是指器内的反响流体瞬间到达完全混合，器内物料与反响器出口物料具有一样的温度和浓度。所谓平推流反响器是指器内反响物料以一样的流速和全都的方向进展移动，不存在不同停留时间的物料的混合，全部的物料在器内具有一样的停留时间。11、简述气固流化床反响器鼓泡床模型的特点答：假定床顶出气组成完全可用气泡中的组成代表，而不必计及乳相中的状况，对气泡的组成进展计算便可以到达反响的转化率12、简述抱负反响器的种类。答：通常所指的抱负反响器有两类：抱负混合〔完全混合〕反响器和平推流〔活塞流或挤出流〕反响器。所谓完全混合流反响器是指器内的反响流体瞬间到达完全混合，器内物料与反响器出口物料具有一样的温度和浓度。所谓平推流反响器是指器内反响物料以一样的流速和全都的方向进展移动，不存在不同停留时间的物料的混合，全部的物料在器内具有一样的停留时间四、计算题1、醋酸在高温下可分解为乙烯酮和水，而副反响生成甲烷和二氧化碳：k 4.65s1,k 3.74s1在916℃时1 2 ，试计算：99%的醋酸反响掉的时间；在此反响条件下醋酸转化成乙烯酮的选择性。C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

A0，则相加得

d(xy)(kdt 1

k)(C2

xy)将其积分

d(xy) (kC (xy) A0

k)dt2当转化率为99%时SP

dxdy瞬时选择性为k

4.65 1k积分得 2

3.742、反响A→B为n300K时要使A的转化率到达20340KE。dCr A解：

AkCndt A1 1即 即 n 1Cn1A

1 Cn1A0C 0.8C达20%时， A A0式中Mk M∴ 300

112.6

k M340

13.2E=〔kJ/mol〕3、气相反响在400K时的速率式

r 3.66P2atm/hA A

k，求C。4、有一个反响器测其方差

2112.5min2,t15mint

r kCC C C 12mol/l 1l/molmin进展液相反响A+B→2R， A A B， A0 B0 ， ，求反响器的出口转化率22t2 t2解：

112.5152

0.5①分21N2 Nt

15

②分7.5minN 2则每个反响器的停留时间为 ①分对第一个釜进展物料衡算C CA0

(r )A1

C A1 A1

1 ①分整理得

C2A1

C 10A1 ①分C 0.30mol/l解得 A1 ①分同理对其次个釜进展物料衡算C CA1 A2

(r

) CA2 2 A2

kC2A2 2 ①分C 0.144mol/l解得 A2 ①分r kC C M C 6在间歇釜中一级不行逆反响液相反响A→2R， A

Akmol/3hk1exp[T]h-1，A0

kmol/m3， R

60，R0 0，x假设转化率A

，装置的生产力量为50000kg产物R/天。求50℃等温操作所需反响器的有效容积〔用于非生产性操作时间t=h〕0解：反响终了时R的浓度为二、选择题〔220〕aA+bB pP+sS r

(r)对于反响p

，则P A p a

A。|a||a| aA. B.

p pC. D.对于一非恒容均相化学反响αAA

αB r B，反响产物B的化学反响速率B B 。Br dnA r dnB

dCr dCA r BB VdtA.

B Vdt

B dt

B dtD.4A+B→3R+SA与B3∶1

A= C。〔A〕1/4 〔B〕2/3 〔C〕–1/4 〔D〕–2/34.反响C4H10 2C2H4 + H2，k2.0s1，则反响级数n= B 。〔A〕0 〔B〕1 〔C〕2 〔D〕3X串联反响A→P〔目的〕→R+S，目的产物P

P=A 。n nP P0

n nP P0

n nP P0

n nP P0n nA0 A

nA0

n nS S0

n nR R0t 一级连串反响A→P→S在平推流管式反响器中进展，使目的产物P浓度最大时的反响时间opt C 。KK1 KK1

/K)2

ln(K2

/K)1

ln(K

/K)1 2

K2

K1 C.

K 2

1 D. 1 22 1KK气—液相反响中的膜内转化系数在 2 1KKA.＜ B.＜＜2 C.≥2 D.＞2k Cm1k Cm1/D气固催化反响的内集中模数L V S

e，其中L为特征长度，假设颗粒为圆柱形则L= C。A.厚度/2 B.R C.R/2 D.R/3以下不属于Langmuir型等温吸附的假定的是_D 。A.均匀外表 B.吸附机理一样 C.分子间无作用