《化学反应工程》试题及习题与讲解

《化学反应工程》习题答案一、单选题1、下列属于均相反应的是（B）A煤炭燃烧B氢气燃烧C离子交换D加氢裂解K1K22、一级连串反应APS在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max=（B）CC(K1)CA0KC(KK2)2A0K2−K21K2−K1D[(K/K)1/2+1]2K1[(K/K)1/2+1]B2C21KA0A0A1223、反应器中等温进行着A→P(1)和A→R(2)两个反应，当降低A的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明(A)A反应(1)对A的反应级数大于反应(2)B反应(1)对A的反应级数小于反应(2)C反应(1)的活化能小于反应(2)D反应(1)的反应速率常数大于反应(2)σ24、四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值θ为(B)A10B025C050D05、全混流反应器的返混为（B）A最小B最大C零D一样大−dψ=kCmψddtdi6、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d为（A），当进料中的杂质A≈0B=1C→3D≈1A(1)→P(2)→Q7、对一平行—连串反应A(3)→R，P为目的产物，若活化能次序为：E2<E1<E3，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（B）。A．先高后低B先低后高C．高温操作D．低温操作8、对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为(B)反应器流D全混流串平推A全混流B平推流C全混流或平推流COOCH3(C)9、CH2=CHCH=CH2(A)+CH=CH2COOCH3(B)该反应在全混流反应器中进行，以AlCl3为催化剂，反应温度20℃，液料的体积流速为05m3/h，丁二烯C=C=和丙烯酸甲酯的初始浓度分别为965mol/m3，184mol/m3，催化剂的浓度为B0A0−r=kCCDC=663mol/m3。速率方程，式中k=115×10-3m3/mol·ks，若要求丁二DAA烯转化率为40%，则容积效率η（C）A064B043C077D08510、两个等体积的釜的反应速率-rA2之间的A-rA1>-rA2B-rA1=-rA2C-rA1<-rA2D不能确定何者为11、下列非催化气—固相反应，是(B）A硫化矿的焙烧B焦碳与硫磺的反应C氧化铁的还原D分子筛的焙烧全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率-rA1与第二关系为(A)，两釜反应温度相同。大属于粒径缩小的缩粒模型的D=0.1auL12、已知一闭式反应器的，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数Nr为（B）。A．45B56C．35D．40φL=LkCm−1/D，其中L为特征长度，若e13、气固催化反应的柱形则L=（C）A厚度/2BRCR/2DR/314、固体催化剂之所以能起催化是由于催化剂的活性中心与反应组分的发生(C)。A物理吸附B化学反应C化学吸附D质量传递15、在轴向分散模型中，唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就(B)A越大B越小C不变D先减小后增大16、宏观流体混合的混合态称为(A)A完全凝集态B部分凝集态C混合凝集态D不完全凝集态17、轴向分散模型的物料衡算方程在(D)式边界条件下有解析解A闭—闭B开—闭C闭—开D开—开18、一级连串反应A→P→S在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P浓度内扩散模数颗粒为圆VS作用，气体分子主要模型的最大时的最t=(D)优空时optln(K/K)ln(K/K)ln(K/K)1211221K−KK−KKKKK1ABCD212112219、下列反应没有涉及到链反应的是(B)A石油裂解B酯化反应C烃类氧化D聚合反应σt2=8.971，20、用多级全混流串联模型来模拟一管式反应装置中的脉冲实验，已知t2=6.187，则一级不可逆等温反应的出口转化率为(C)A037B047C057D06721、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠(B)力结合的A化学键B范德华C金属键D氢键22、气体在固体表面上的吸附中化学吸附是(B)分子层的。A多B单C单或多D不依靠23、下列哪种物质属于绝缘体催化剂(D）A金属B金属氧化物C金属盐类D酸性催化剂24、包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为(B)A堆(积)密度B颗粒密度C真密度D平均密度25、固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于(A)方程。ABETBBFTCBTTDEBT26、对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由A分子间相斥B分子间相吸C分子间粘附D分子间碰撞27、在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种(C)。A．平推流反应器B轴向流反应器C全混流反应器D多釜串联反应器28、某液相反应，其反应式可写成A+CR+C反应称为(B)A．均相催化反应B．自催化反应C．链锁反应D可逆反应29、高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成(B)A．气、液均为平推流B．气、液均为全混流(D)所致。C．气相平推流、液相全混流D．气相全混流、液相平推流30、对于气—固相非催化反应的缩核模型，反应从粒子外表面逐渐向内核部分推进，粒子体积(A)A不变B变大C变小D或大或小31、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粒子与流体间有浓度差C床层径向有温度梯度B粒子与流体间无浓度差D床层径向有浓度梯度32、气固催化反应的内扩散模数，其中L为特征长度，若颗粒为圆柱形则L=___C____。A厚度/2BRCR/2DR/333、间歇操作的釜式反应器反应器辅助时间T0不包括下列哪一项__B_____。A加料时间B反应时间C物料冷却时间D清洗釜所用时间34、下列非催化气—固相反应，属于粒径缩小的缩粒模型的是(B)A硫化矿的焙烧B焦碳与硫磺的反应C氧化铁的还原D分子筛的D全混流串D水煤气反焙烧35、对于循环操作的平推流反应器，当循环比趋近于0时为(B)反应器A全混流B平推流C全混流或平推流平推流36、下列非催化气—固相反应，属于粒径不变的缩核模型的是（C）A煤炭的燃烧B焦碳与硫磺的反应C氧化铁的还原应37、对于可逆放热反应，为提高反应速率应___C____。A提高压力B降低压力C提高温度38、某液相反应，其反应式可写成A+C=R+C反应称为(B)A均相催化反应B自催化反应C链锁反应39、全混流釜式反应器最多可能有___C___个定常态操作点。D降低温度D可逆反应D4A1B2C340、气固催化反应本征速率是指排除哪个阻力后的反应速率(C)A外扩散阻力B内扩散C内外扩散D吸附和脱附41、下列哪种物质属于半导体催化剂（B）A金属B金属硫化物C金属盐类D酸性催化剂42、对于反应级数n＜0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用___B____。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43、高径比不大的气液连续鼓泡搅拌D全混流串接平推流反应器釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成(B)A气、液均为平推流B气、液均为全混流C气相平推流、液相全混流44、轴向分散模型的物料衡算方程D气相全混流、液相平推流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管内的流动状态D检测位置45、在全混流反应器中，反应器的有效体积与进料流体的体积流量之比为___A____。A空时τB反应时间tC停留时间tD平均停留时间二、多选题46、气—固相反应系统的流化床存在着（ABCD）区域。A气泡区B泡晕区C上流区D回流区47、化学反应过程按操作方法分为（ABC）A．分批式操作B连续式操作C半分批式操作D一体式操作48、轴向分散模型的边界条件有（ABCD）A闭—闭式边界B闭—开式边界C开—开式边界D开—闭式边界49、下列哪一项属于流化床反应器按深度而分的第A各参数均为恒值B参数值不随床C参数值与气泡大小无关D参数值与气泡50、流化床反应器的优点有（ABCD）A传热效能高，而且B能够实现大规模的连续生产C充分床内温度51、下列非催化气—固相反应A硫化矿的焙烧B分子筛的焙烧C氧化52、在气—固相反应系统的流化床中设置分布板，其宗旨是使气体（ABCD）为A分布均匀B防止积料C材料节省D结构简单53、属于气固相定床反应器拟均相二特点是（BCD）A粒子与流体间有温度差B粒子与流体间无温度C床层径向有梯度D床层轴向有梯度54、对于流化床反应器，当气速增大到某一定值时，流体对粒子的曳力与粒子的重力相等，则粒子会被气流带出，这一速度称为（AC）A带出速度B飞出速度C终端速度D开端速度Ⅱ级模型的特点（ABD）高而变大小有关发挥催化剂的效能D易维持均匀，不属于粒径缩小的缩粒模型的是（ABC）铁的还原D煤的炭燃烧宜。催化反应固维模型的差温度温度UUUmf可取为（AB）0D气流生成55、流化床反应器中的操作气速是根据具体情况定的，一般，流化数0A20B35C110D0556、流化床的几个阶段分别是（ABC）。A气流输送B固定床阶段C流化床阶段阶段57、下面关于分批式操作的釜式反应器叙述正确的有（BCD）。A反应物料分批投入反应器内B在反应过程中，不再向器内投料，也不出料C待达到反应要求的转化率后，一次性出料D每批操作所需生产时间为反应时间与非生产性时间之和58、对于一级恒容和一级变容不可逆反应，下面叙述不正确的是(ABD)A在同一平推流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；B在同一全混流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；C在同一间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；D在同一平推流反应器或间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的59、在流化床中为了传热或控制气—固相间的接触，常在床内设置内部构件，以垂直管最为常用，它同时具有(ABD)的作用。A传热B控制气泡聚C隔绝空气D减少颗粒带出60、实际反应器流动状况偏离理想流动状况的原因有（ABCDE）。A沟流与短路B流体流速分布的不均匀D循环C滞留区的存在流E扩散61、间歇式操作的完全混合反应器辅助时间t0包括（ACD）。A加料时间B反应时间C物料冷却时间C一体式操作D清洗釜所用时间62、化学反应过程按操作方法分为（ABD）A分批式操作B连续式操作D半分批式操作63、对于恒容的平推流管式反应器（ABCD）一致。A平均停留时间B反应时间C空时64、对于化学反应的认识，下面正确的是(BD)A化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身B化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身反应器内流体的流动方式有关；C反应器仅仅是化学反应进行的场所，与反应目的产物的选择D反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布65、轴向分散模型的边界条件有（ABCD）D物料浓度和使用的催化剂有关系；和使用的催化剂有关，而且还与性无关；A闭—闭式边界B闭—开式边界C开—开式边界D开—闭式边界66、将双膜理论应用于气—液相反应过程，根据扩散与反应率速的相对大小的不同，可以把反应分成(ABCD)A极慢反应B瞬间反应的数学特征有（AC）。B特征函数C快反应D慢速反应D密度函数D动量传递67、停留时间分布A数学期望C方差68、三传一反”是化学反应工程的基础，下列属于三传的是__BCD___。A能量传递B质量传递C热量传递69、下面关于等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系A空时是反应器的容积与进料流体的容积流之速比说法正确的是（BCD）。B反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间C停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间D完全混合流反应器内物料具有相同的停留时间且等于反应时间70、关于A要使反应B要使反应C逆反应D逆反应可逆放热反应描述正确的是（AC）速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应升高温度速率随反应温度的提高而提高速率随反应温度的提高而降低三、判断题71、在建立数学模型时出量—输入量。（错）72、化学反应，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为累积量=输工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以化学反应作为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。（对）设计、放大或控，制都需要对研究对象做出定量的描述，也就要用数学式来表达这个参数间的关系，简称数学模型。（对）74、若流体是以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元来进行微团之间的混合73、不论是，且在混合时微团之间并不发生物质的交换，微团内部则具有均匀的组成和相同停留时间，这种流体称为微观观流体。（错）75、凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。（对）76、固定床中催化剂不易磨损是一大优点，但更主要的是床层内流体的流动接近于全混流。（错）77、描述固定床反应器的数学模型，考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为均相模型。（错）78、描述固定床反应器的拟均相模型忽略了粒子与流体之间温度与体积的差别。（错）79、对于固定床反应器，当某一参数变化到一定程度时就可能使床层温度迅速升高，这种现象俗称飞温，它是固定床反应器设计和操作中所应注意的问题。（对）80、所谓流态化就是固体粒子像流体一样进行流动的81、在全混流反应器中，反应器的有效体积与进料流82、对于自催化反应适的反应器为全混流反应器。（错）83、对于反应级数n＞0的反应容积，应选用平推流反应器84、反应级数可能大于3。（错）85、化学反应86、基元反应的计量系数与对应物现象。（对）体的体积流量之比为停留时