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一、单项选择题: (每题2分,共20分)
1.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)
2?2.四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?为( B )
A. 1.0 B. 0.25 C.0.50 D.0
(1)(2)A???P???Q3.对一平行—连串反应A???R,P为目的产物,若活化能次序为:E2 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 4.两个等体积的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与第二釜的反应速率-rA2之间的关系为( A )。两釜反应温度相同。 A.-rA1 > -rA2 B.-rA1 = -rA2 C.-rA1 < -rA2 D.不能确定何者为大 (3)Da?0.1uL5. 已知一闭式反应器的r,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N为 ( B )。 A. 4.5 B. 5.6 C.3.5 D.4.0 6.固体催化剂之所以能起催化作用,是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C)。 A.物理吸附 B.化学反应 C.化学吸附 D.质量传递 7.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 8.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 9.某液相反应,其反应式可写成A+CàR+C这种反应称为(B ) A.均相催化反应 B.自催化反应 C.链锁反应 D.可逆反应 10.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 C.气相平推流、液相全混流 D.气相全混流、液相平推流 A?σ?AσB2?2σ?2BσkSAσ?Bσ???Rσ?σ (此步为速率控制步骤 )Rσ?R?σ 3.间歇釜反应器中进行如下反应: =k2CA 在CA0和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中CP/CS增大,表明活化能E1与E2的相对大小为 E1 A.al>a2 B.al A2 A?P (1) -rA?S (2) -r A1 =k1CA a2 a1 2??0.98,反应器可视为 全混流反应?4.从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差 精品文档 精品文档 2??0.02,则反应器可视为 活塞流反应器 。 ?器 又若求得无因次方差 5.有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作,反应为二级不可逆反应A→P,若大釜在先,小釜在后,出口转化率为xA1,小釜在先、大釜在后,则出口转化率为xA2,两种情况下,进料流速、进料浓度和反应温度均相同,比较xA1和xA2的相对大小为 xA1 (1)一级放热反应,绝热操作;ηa>ηb (2)二级反应,等温操作。ηa<ηb 三、问答题(每题6分,共12分) 1.液相复合反应, 若为使目的产物P的选择性高,应选择: (1) 若采用间歇反应釜,其加料方式为? (2) 若采用管式反应器,其进料方式为? (3) 若E1>E2,则反应温度应尽可能采用高温或低温? 答:为使目的产物P的选择性高,应选择: (1)若采用间歇反应釜,其加料方式为 A一次性加入,B连续滴加 ; (2)若采用管式反应器,其进料方式为 A从反应器进口处加入,B沿管长多处加入 ; (3)若E1>E2,则反应温度应采用 高温 。 一、选择题 1、气相反应CO + 3H2则膨胀因子 CH4 + H2O进料时无惰性气体,CO与 H2以1∶2摩尔比进料, ?CO=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应ACP,max?K1PK2S在间歇式反应器中,则目的产物P的最大浓度 ___A____。 K2K22?K1KCA0KCA0(1)K2?K1CA0(2)K1/22K2K1A. B. [(K2/K1)?1] C. D. rP?k1CACB=__C_。 CA022[(K1/K22)1/0?1].5 3、串联反应A → P(目的)→R + S,目的产物P与副产物S的选择性 0.52rSQP?k2CACBA. nP?nP0nA0?nA B. nP?nP0nA0 C. nP?nP0k1??PnS?nS02A?B? D. k2A?2B???QnP?nP0nR?nR0 4、全混流反应器的容积效率η=1.0时,该反应的反应级数n___B__。 A. <0 B. =0 C. ≥0 D. >0 精品文档 精品文档 P(主)A5、对于单一反应组分的平行反应 S(副),其瞬间收率?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. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n>0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用____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、一级不可逆液相反应A操作时间 t?t0?2.06h32R,CA0?2.30kmol/m, 出口转化率xA3?0.7,每批 ,装置的生产能力为50000 kg产物R/天,MR=60,则反应器的体 积V为_C_m。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 C?1mol/l8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B,?rA?0.01CAmol/l?s,当A0时, 求反应至CA?0.01mol/l所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、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浓度最大时的最优空时 ?opt?_____D__。 ln(K1/K2)K2?K1ln(K2/K1)K1K21K1K2A. ln(K2/K1)K2?K1 B. C. D. 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间 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 11、全混流反应器中有___B__个稳定的定常态操作点。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 12、全混流反应器的容积效率η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 B. =0 C. ≥0 D. >0 13、当反应级数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. <1 14、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. 管内的流动状态 D. 检测位置 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,应选用___C____装置。 精品文档 精品文档 A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜 d??kdCim?d16、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. ≈0 B. =1 C. →3 D. ≈1 17、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、下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第Ⅱ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. 参数值与气泡大小无关 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是根据具体情况定的,一般取流化数 U0Umf在__B__范 围内。 A. 0.1~0.4 B. 1.5~10 C. 10~15 D. 0.4~1.5 21、全混流反应器进行放热反应时,要使反应器操作在稳定的定常态,则必须满足以下条件 C A.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、气固催化反应本征速率是指排除 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 23、等温液相反应 A+B→P rp=klCACB, 2A→R rR=k2CA2 P为目的产物,有下列四种方案可供选择,从提高P的收率着眼适宜选用 D A. 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,表明这是一个 B 反应。 A.慢速 B.可逆 C.自催化 D.不可逆 25、等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应 AK1PK2S若保持相同的转 化率xA,调节反应温度使k2/k1降低,则P的收率将 A A.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τ 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___。 精品文档 精品文档 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为特征长度,若颗粒为球形则L=___D___。 A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/3 29、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___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 二、填空题 1、化学反应工程是一门研究 化学反应的工程问题 的科学。 ??K2、化学反应速率式为?rA?KCCACB,如用浓度表示的速率常数为C,用压力表示的速率 常数KP,则 AKC(RT)(???)KP=。 P(主)3、平行反应 EES(副)均为一级不可逆反应,若主>副,选择性Sp与 浓度 无关, 仅是 温度 的函数。 4、对于反应级数n>0的反应,为降低反应器容积,应选用 平推流 反应器为宜。 5、对于恒容的平推流管式反应器 平均停留时间、反应时间、空时 一致。 6、若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合,这种流体称为_微观流体_。 7、流体的混合程度常用 调匀度S 、 流体的混合态 来描述。 8、催化剂在使用过程中,可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的_物理 失活,也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_化学_失活。 9、对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径在约_0.1um _时,分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素,这种扩散称为 努森扩散 。 10、绝热床反应器由于没有径向床壁传热,一般可以当作平推流处理,只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化,因此一般可用拟均相一维模型来计算。 11、对于可逆的放热反应,存在着使反应速率最大的最优温度 Topt 和平衡温度 Teq,二者的 Teq?Topt关系为___ Teq?Topt?ERln2E2?E1E1U0___________。 12、描述流化床的气泡两相模型,以流化速度 的气速进入床层的气体中,一部分在乳相中以起始 则全部以气泡的形式通过。 Umf通过,而其余部分 U0?Umf13、描述流化床的数学模型,对于气、乳两相的流动模式一般认为_气_相为平推流,而对___乳__相则有种种不同的流型。 14、多相反应过程是指同时存在 两个或更多 相态的反应系统所进行的反应过程。 15、 三传一反 是化学反应工程的基础。 16、不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称_数学模型_。 17、一级连串反应A精品文档 K1PK2S在平推流反应器中,则目的产物P的最大浓度
《化学反应工程》期末考试试题及答案教学内容
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