化学反应工程试卷

化学反应工程试题

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一、请在下列各题中各选择一个最适当的答案（每题1分，共40分）

1. （ ）不是反应程度的特点

A 总为正值

C 随反应时间而变

A 反应速率常数为负值

C 公式表示的是A的消耗速率

B 各反应组分的反应程度相同 D 与反应计量系数无关 B 反应速率随浓度的下降而减小 D dcA/dt为正值

B 不同停留时间的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 B 出现极值点 D 为0

B 反应器的轴向位置 D反应器的径向位置

2. -rA=kCAn中，式中的负号意味着（ ）

3. 返混的定义是（ ）

A 不同空间位置的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 A 最大 C 为负值

A 反应物的组成 C 反应器的空间时间

4. 自催化反应当转化率为零时反应速率（ ）

5. 平推流反应器中诸参数不随（ ）而变

6. 在平推流反应器进行某一变容反应，若?A>0，则空间时间?将（ ）平均停留

时间t

A 等于 C 大于

B 小于 D 接近于

7. 对反应级数大于零的单一反应，对同一转化率，其反应级数越小，全混流反

应器与平推流反应器的体积比（ ）。

A 不变 C 变小

A 生成目的产物消耗的反应物与所有消耗的反应物的比值

C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗速率的比值

B 变大 D 不好说

B 生成副产物消耗的反应物与生成目的产物消耗的反应物的比值

D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速率的比值

B 实际反应时间与真实停留时间的和 D 反应物微元在反应器内经历的时间 B 2 D 0

8. 复合反应的瞬时选择性定义为（ ）

9. 空间时间的定义是（ ）

A 停留时间与非生产时间的和

C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 A 1 C －1

10. 平推流反应器的无因次方差为（ ）

11. 对反应级数大于零的单一反应，随着转化率的增加，所需全混流反应器与平

推流反应器的体积比（ ）

A 不变 C 减小

A 停留时间分布函数

B 增加 D 不一定

B 停留时间分布密度函数

12. 由脉冲示踪实验可以直接获得的是（ ）

C 平均停留时间 A 减少

C 先增大后减少 A 单调递减的 C 有极大值的

D 方差 B 增大 D 不变 B 单调递增的 D 不好说

B 反应器内的真实停留时间与空间时间的比值

D 全混流反应器停留时间与平推流反应器停留时间的比值

B 反应物流在边界处有流型变化 D 反应物流在边界处没有流型变化 B 改变反应平衡 D 抑制副反应 B 低于被吸附物的沸点 D 都可以

B 被吸附的分子间互不影响

D 吸脱附活化能与表面覆盖率呈线性关系 B 最先达到平衡的 D 不可逆的 B 对数型动力学方程 D 双曲型动力学方程 B 小于 D 远大于

B 最大反应速率与实际扩散速率的比值 D 最大反应速率与最大扩散速率的比值 B 与扩散系数关系不大 D 与颗粒形状关系不大 B 不可能大于一 D 与等温条件下相同 B 催化剂失活 D 催化剂床层装填 B 下降 D 为零

13. 非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而（ ）

14. 非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是（ ）

15. 所谓对比时间是指（ ）

A 反应器内的真实停留时间与平均停留时间的比值

C 平推流反应器停留时间与全混流反应器停留时间的比值

16. 所谓开式边界条件，是指（ ）

A 反应器入口是敞开的 C 反应器出口是敞开的

17. 催化剂不可以（ ）

A 改变反应速率 C 改变反应产物

18. 化学吸附的吸附温度（ ）

A 高于被吸附物的沸点 C 正好是被吸附物的沸点 A 催化剂表面活性中心分布均匀 C 每个活性中心只能吸附一个分子

19. Langmuir吸附模型基本假定不包括（ ）

20. 控制步骤意为（ ）

A 各步骤中进行最快的 C 各步骤中进行最慢的

6.基于理想吸附假定，得到的是（ ）

A 指数型动力学方程 C 幂函数型动力学方程 A 大于 C 等于

21. 当催化剂孔径（ ）分子平均自由程时，分子扩散属努森扩散

22. 席勒模数的物理意义是（ ）

A 实际反应速率与实际扩散速率的比值 C 实际反应速率与最大扩散速率的比值 A 与反应级数关系不大 C 与速率常数关系不大 A 有可能大于一 C 一定大于一 A 催化剂内扩散 C 催化剂外扩散

23. 等温条件下催化剂的席勒模数（ ）

24. 在非等温条件下，催化剂颗粒的有效因子（ ）

25. Da坦克莱(Damkolher)准数涉及（ ）的描述

26. 内扩散使连串反应的选择性（ ）

A 提高 C 不变

27. 减小内扩散影响的措施不包括（ ）

A 减小催化剂粒径 C 提高反应温度

B 增大催化剂孔径 D 改变催化剂孔结构 B 径向传热的度量 D 径向扩散的度量 B 小于 D 没规律 B 减小 D 不一定

B 均为轴向

D 流体和固体视为一相 B 是颗粒的物性参数 D 不是物性参数

28. 彼克列准数Pe表示了（ ）

A 轴向传热的度量 C 轴向扩散的度量 A 大于 C 等于 A 增大 C 不变

A 只有一相

C 所有固体粒子视为一相 A 是流体的物性参数

C 是流体与颗粒物性参数的结合

29. 床层空隙率在靠近壁面处（ ）远离壁面处

30. 填充均匀颗粒的床层，不考虑壁效应，其空隙率随粒子的增大而（ ）

31. 一维拟均相平推流模型，拟均相是指（ ）

32. 拟均相二维模型中，径向有效导热系数（ ）

33. 所谓绝热温升，是指（ ）

A 反应物流在绝热情况下100％转化的温升 B 反应物流在绝热情况下的最大温升 C 催化剂在单位时间内的最大温升 D 反应器的最大允许温升

34. 化学增强因子β的定义是，气体吸收时（ ）

A 有化学反应条件下的液膜厚度与无化学反应下的液膜厚度之比

C 无化学反应条件下的液膜厚度与有化学反应下的液膜厚度之比 A 大于平衡浓度

C 接近但不大于平衡浓度

B 有化学反应条件下的反应速率与无化学反应下的吸收速率之比

D 有化学反应条件下的吸收速率与无化学反应下的吸收速率之比 B 远小于平衡浓度 D 与平衡浓度无关 B γ越大反应速率越大 D γ越大反应速率越小 B 填料吸收塔

D 连续搅拌槽式反应器 B 降低反应物流量 D 提高冷剂流量 B (dqr/dt)<(dqg/dt) D 二者没有关系

35. 对于极慢反应，液相主体中的反应物浓度（ ）

36. 八田数γ：（ ）

A 是物性参数

C γ的极小值代表了最大反应速率 A 连续鼓泡反应塔 C 半连续鼓泡反应塔 A 降低反应温度 C 降低冷剂温度 A (dqr/dt)>(dqg/dt) C (dqr/dt)=(dqg/dt)

37. 对于快速反应吸收过程，宜采用（ ）进行

38. 当反应器需要移走更多热量时，对稳定操作影响最小的办法是（ ）

39. 全混流反应器的稳定操作点的必要条件是（ ）

40. 在换热型气固相催化反应器中进行强放热反应，为保证反应器操作的稳定，

要求（ ）

A 反应器床层不能太厚 C 反应器床层不能太薄

B 反应器管径不能太小 D 反应器管径不能太大

二、有一气相热分解反应 A??R+S ，现已知该反应在某温度下进行，其速率方程式为：

?rA?kPPA[mol/(cm3min)]其中：kP?4.71?10[mol/(cmmin.atm)]?13

该反应在平推流反应器中等温等压条件下进行，压力为[1atm]。加入的原料气中只含有A组分，加料速率为150[cm3/min]（标准状态）。试求：当A的转化率在0.85时，所需的反应器体积为多少？此时，物料在反应器内停留了多长时间？（15分）

三、有一气固相催化反应，试根据所给反应式和动力学方程，推断反应机理和控制步骤（15分）

反应式：A?B?C kKAKBpApB动力学方程：r??1?KBpB?KCpC??1?KApA?四、球形催化剂上进行n级不可逆反应，A→B，当反应为内扩散控制时，试证明： ⑴有效因子η与粒径呈反比；

⑵表观反应级数与本征反应级数的关系为n表观=(n本征+1)/2 ⑶表观活化能与本征活化能的关系为E表观=E本征/2 （15分） 五、试在定常态下推导气固相催化固定床反应器一维拟均相平推流模型（物料衡算部分，含边界条件）（15分）

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