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1、化学反响工程试题库This manuscript was revised on November 28, 2023化学反响工程考试题库分三个局部一综合章节复习题一、填空题：1. 所谓“三传一反”是化学反响工程学的根底，其中“三传”是指 质量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反响动力学 。2. 各种操作因素对于简洁反响的影响虽然各不一样，但通常温度上升有利于活化能 高的反响的选择性，反响物浓度上升有利于反响级数大的反响的选择性。3. 测定非抱负流淌的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为 脉冲示踪法 和 阶跃示踪法 。4. 在均相反响动力学中，利用试验数据求取化学反响速度方程式的两
2、种最主要的方法为 积分法 和 微分法 。5. 多级混合模型的唯一模型参数为 串联的全混区的个数 N，轴向集中模型的唯一模型参数为Pe或 Ez / uL。6. 工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是 活性、选择性 和 稳定性。,t = t7. 平推流反响器的 E 函数表达式为E(t) = 0,t t，其无因次方差sq2 =0，而全混流反响器的无因次方差sq2 1 。8. 某反响速率常数的单位为 m3 / (mol hr )，该反响为2级反响。9. 对于反响 A + 2B 2R ，各物质反响速率之间的关系为 (-rA)：(-rB)：rR 1：2：2。10. 平推流反响器和全混流反响器中平推流更适合
3、于目的产物是中间产物的串联反响。11. 某反响的计量方程为 A R + S ，则其反响速率表达式不能确定。12. 物质 A 按一级不行逆反响在一间歇反响器中分解，在 67 时转化 50 需要 30 min, 而在 80 时到达同样的转化率仅需 20 秒，该反响的活化能为105(J /mol )。13. 反响级数不行能 可能/不行能大于 3。14. 对于单一反响，在一样的处理量和最终转化率条件下，选择反响器时主要考虑 反响器的大小 ；而对于复合反响，选择反响器时主要考虑的则是 目的产物的收率；15. 完全混合反响器全混流反响器内物料的温度和浓度均一，并且等于大于/小于/等于反响器出口物料的温度和
4、浓度。16. 以以下图是某连串反响在各转化率下的产物浓度分布曲线，那么当转化率达 70% 时，中间产物 R 的化学反响工程定义总收率为64%，按炼厂或化工厂惯用的收率和选ARS择性的定义，在该转化率条件下的收率是 45% ，选择性是64%。C/C0XI.填空题*综合多个章节1.(1)化学反响工程是一门争论的科学。1.(1)化学反响的工程问题2.(1)化学反响速率式为- r= K C a C b ，如用浓度表示的速率常数为K，用压力表示的ACABCPCP速率常数K，则K=K。2.(1)A3.(2)平行反响P(主)主E副S(副) 均为一级不行逆反响，假设E，选择性S 与无p关，仅是的函数。3.(2
5、)浓度、温度4.(1)对于反响级数n0的反响，为降低反响器容积，应选用反响器为宜。4.(1)平推流5.(3)对于恒容的平推流管式反响器、全都。5.(3)平均停留时间、反响时间、空时6.(1)假设流体是分子尺度作为独立运动单元来进展混合，这种流体称为。6.(1)微观流体7.(2)流体的混合程度常用、来描述。7.(2)调匀度S、流体的混合态8.(2)催化剂在使用过程中，可能因晶体构造变化、融合等导致外表积削减造成的失活，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失活。8.(2)物理、化学9.(1)对于多孔性的催化剂，分子集中很简洁，当微孔孔径在约时，分子与孔壁的碰撞为集中阻力的主要因素。9
6、.(1)10.(1)绝热床反响器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流淌方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用模型来计算。10.(1)拟均相一维11.(1)opt对于可逆的放热反响，存在着使反响速率最大的最优温度T和平衡温度T，二者的关eq系为。11.(1)12.(1)描述流化床的气泡两相模型，以U 0的气速进入床层的气体中，一局部在乳相中以起始流化速度Umf 通过，而其余局部则全部以气泡的形式通过。12.(1)13.(2)描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流淌模式一般认为相为平推流，而对相则有种种不同的流型。13.(2)气、乳14.(1)多相反响过程是指同时存在相态的
7、反响系统所进展的反响过程。14.(1)两个或更多二、填空题1、化学反响工程是一门争论化学反响的工程问题的科学。2、化学反响速率式为- r= K C a C b ，如用浓度表示的速率常数为K，用压力表示的速ACABCPC。P率常数K，则K= (RT )(a+b ) K P(主)A3、平行反响S(副) 均为一级不行逆反响，假设E E，选择性S 与浓度无关，仅主副p是温度的函数。4、对于反响级数n0的反响，为降低反响器容积，应选用平推流反响器为宜。5、对于恒容的平推流管式反响器平均停留时间、反响时间、空时全都。6、假设流体是分子尺度作为独立运动单元来进展混合，这种流体称为_微观流体_。7、流体的混合
8、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，可能因晶体构造变化、融合等导致外表积削减造成的_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，分子集中很简洁，当微孔孔径在约 _时，分子与孔壁的碰撞为集中阻力的主要因素。opteq10、绝热床反响器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流淌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、对于可逆的放热反响，存在着使反响速率最大的最优温度T和平衡温度T，二者mfmfTeq的关系为T- Teqopt Topt=RE- E21E。ln211E 112、
9、描述流化床的气泡两相模型，以U 0 的气速进入床层的气体中，一局部在乳相中以起始流化速度U通过，而其余局部U 0 - U则全部以气泡的形式通过。13、描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流淌模式一般认为_气_相为平推流，而对乳相则有种种不同的流型。14、多相反响过程是指同时存在两个或更多相态的反响系统所进展的反响过程。15、三传一反是化学反响工程的根底。16、不管是设计、放大或把握，都需要对争论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、一级连串反响AK1PK2S在平推流反响器中，则目的产物 P 的最大浓度 kt= k1 k2/( k2-k )ln(k2/
10、 k )1CP ,m ax=、opt 。2、 k2 - kc18、着眼反响组分K的转化率的定义式为_ K= nK 0 - nKnK 0_。19、一级连串反响AK1PK2S在间歇式全混流反响器中，则目的产物 P 的最大浓度 kt= k1 k2/( k2-k )ln(k112/ k )1CP ,m ax=、opt 。2、 k2 - k20、化学反响速率式为- r= K C a C b ，如用浓度表示的速率常数为K，用压力表示的速ACABCPCP率常数K，则K=K。21、抱负反响器是指全混流反响器、平推流反响器。22、具有良好搅拌装置的釜式反响器按全混流反响器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式
11、反响器按平推流反响器处理。23、全混流反响器稳定的定常态操作点的判据为Q= Q、dQdQK K,空时。12A. =0B. =1C. 1D.13.(2)D4.(2)rG212124、平推流反响器的返混为0。二.单项选择1.(2)GrdTdT21K K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t= optln(K2/ K )ln(K11/ K )2ln(K/ K )1A. K - K1.(2) D 2.(2)B. K - KC. 12D.全混流反响器的容积效率小于时，且随着c A的增大而减小，此时该反响的反响级数n。A. 0B. =0C. 0D. 0 2.(2)D
12、 3.(2)当反响级数n时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与无关。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4.(2)C 5.(2)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，应选用 装置。A. 填料塔B. 喷洒塔C. 鼓泡塔D. 搅拌釜5.(2)C 6.(2)- dy = kCmy d催化剂在使用过程中会渐渐失活，其失活速率式为 dt物有强内集中阻力时，d为。di，当平行失活对反响A. 0B. =1C. 3D. 1 6.(2)C 7.(2)不属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的
13、特点是。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7.(2)A 8.(2)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. 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8.(2)A 9.(2)以下哪一项不属于流化床反响器按深度而分的第级模型的特点。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9.(2)C 10.(2)mf流化床反响器中的操作气速U 0是依据具体状况定的，一般取流化数U 0 U在范围内。A. B. 10C. 1
14、015D. 2410.(2) B21、气相反响CO + 3H则膨胀因子d CO=A_。CH + HO进料时无惰性气体， CO 与 H2 以12摩尔比进料，A. -2B. -1C. 1D. 22、一级连串反响AA。C= P ,m axK1PK2S在间歇式反响器中，则目的产物P的最大浓度KK2CKK2CD.C(1 )K2 -K1A0C(2 ) K -KA0221A. A0 K2B. (K/ K )1/ 2 + 121C. A0 K1(K / K )1/ 2 + 12123、串联反响A P目的R + S，目的产物P与副产物S的选择性S P =C_。n- nPP 0n- nPP 0n- nPP 0n-
15、 nPP 0A.n- nA 0AB.n A 0n- nSC.S 0D. nR - nR 04、全混流反响器的容积效率=时，该反响的反响级数nB。A. 0B. =0C. 0D. 0P(主)APA5、对于单一反响组分的平行反响S(副) ，其瞬间收率j随C增大而单调下降，则最适合的反响器为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n0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A0A7、一级不行逆液相反响A2R ， C= 2.30kmol
16、/ m 3 ， 出口转化率 x= 0.7 ，每批操作时间t + t 0 = 2.06h ，装置的生产力气为50000 kg产物R/天， M R=60，则反响器的体积V为_C_ m 3 。A.B.C.D.AA0A8、在间歇反响器中进展等温一级反响A B， - r= 0.01C mol / l s ，当C= 1mol / lA时，求反响至C= 0.01mol / l 所需时间t=B秒。A. 400B. 460C. 500D. 56021K Kopt9、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t=D。ln(K / K )21ln(K / K )12ln(K /
17、 K )1A. K - KB. K - KC. D.21211212K K10、分批式操作的完全混合反响器非生产性时间t 0 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、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t= D。optln(K2/ K )ln(K2111/ K )2ln(K/ K )12112A. K - KB. K - KC. 12D.K K21K K12、全混流反响器的容积效率小于时，且随着c A的增大而减小，此时该反响的反响级数n_D_。A. 0B. =0C. 0D. 0 13、当反响级数n_
18、D_时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。A. =0B. =1C. 1D. 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，应选用 C装置。A. 填料塔B. 喷洒塔C. 鼓泡塔D. 搅拌釜dy-16、催化剂在使用过程中会渐渐失活，其失活速率式为 dt反响物有强内集中阻力时，d为C。= k Cmy d di，当平行失活对A. 0B. =1C. 3D. 1 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
19、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、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响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. 参数值与气泡大小无关D. 参数值与气泡大小有关mf20、流化床反响器中的操作气速U 0是依据具体状况定的，一般取流化数U 0 U在B 范围内。A. B. 10C. 1015D. 三、多项选择题： 1关于抱负的间歇式反响器、平推流反响器和全
20、混流反响器，以下描述正确的选项是 A, C, DA. 三者同为抱负反响器，但抱负的内涵是不同的；B. 抱负的间歇式反响器和全混流反响器的抱负的内涵是一样的，都是反响器内温度和组成处处一样；C. 抱负的间歇式反响器和全混流反响器的抱负的内涵是不一样的，虽然都是反响器内温度和组成处处一样，但前者随着时间的变化温度和组成可能都发生变化，而后者则不随时间变化；D. 平推流和全混流反响器都是连续流淌式反响器，前者的返混为零，后者为无穷大2关于积分法和微分法，生疏正确的选项是 A, BA. 积分法和微分法是两种求取动力学参数的数据处理方法，前者对数据的精度要求比后者低；B. 积分法不能处理动力学较为简洁的
21、反响物和产物不止一种、正反响和逆反响的反响级数不同可逆反响；C. 积分法得到的动力学参数比微分法牢靠 3对于一级恒容和一级变容不行逆反响，下面表达正确的选项是 CA. 在同一平推流反响器内、在同样条件下进展反响，反响的转化率是一样的；B. 在同一全混流反响器内、在同样条件下进展反响，反响的转化率是一样的；C. 在同一间歇式反响器内、在同样条件下进展反响，反响的转化率是一样的；D. 在同一平推流反响器或间歇式反响器内、在同样条件下进展反响，反响的转化率是一样的4. 对于瞬时收率和总收率，以下正确的推断是 A, CA. 对于全混流反响器，反响的瞬时收率与总收率相等；B. 对于平推流反响器，反响的瞬
22、时收率与总收率相等；C. 对于平推流反响器，反响的瞬时收率与总收率之间是积分关系；D. 对于全混流反响器，反响的瞬时收率与总收率之间是积分关系； 5气相变容反响 A + 2B 2C ，原料中混入了确定量的惰性气体惰性气体与 A 和 B的转化率为零时的初始总摩尔数比为 1：1，A 与 B 的比例为计量比，则膨胀率eA为CA. ；B. -1/3；C. -1/6；D. -5/66. 纯气体 A(浓度 2 mol / L，摩尔流率 100 mol / min) 在平推流反响器里分解生成一系列产物，其动力学为： A 2.5 products, -rA= (10 min-1 )CA，在一个 L 的反响器里
23、进展反响所能到达的转化率为 A A. 70%；B. 80%；C. 90%；D. 100%7. 关于 E 函数和 F 函数，下面正确的选项是 B, C, DA. F(t)= E(t)；B. F(t) = t E(t)dt ；C. E(t) = dF(t) / dt ；D. F() = E(t)dt = 1008. 轴向分散系数与集中系数，下面论述正确的选项是 B, C, DA. 两者实质上是一样的，都符合 Fick 定律；B. 两者实质上是不同的，轴向分散系数的定义实际上是借用了 Fick 定律的形式；C. 轴向分散系数是与流淌有关系的；D. 集中系数是物质本身的一种属性 9宏观流体和微观流体是
24、流体凝集态的两种极端形式，流体的凝集态不同，对反响结果一般有明显的影响，但对于 A, B是例外。A. 一级不行逆反响；B. 在平推流反响器内进展反响；C. 在全混流反响器内进展反响；D. 零级反响10. 对于一个气固相催化反响，减小外集中和内集中影响的措施正确的选项是 AA. 提高反响器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；B. 降低反响器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；C. 降低反响器内气体的流速，增大催化剂颗粒的直径；D. 增加催化剂颗粒的直径，提高反响器内气体的流速11. 关于基元反响的生疏，正确的选项是 A, BA. 分子数是针对基元反响的概念；B. 基元反响的计量系数与对应物种的反
25、响级数之间存在一一对应关系；C. 基元反响A R 和2A 2R 意义是一样的；D. 有的基元反响的总反响级数可能是小数12. 对于一个均相变容反响，针对反响物 A 的反响速率，下面表述正确的选项是 B,Dxd(A)dCCdx1 + exA. - r= -A ；B. - r=A0A ；C. - r= CAA；AD. - rAdt1dN= -AVdtA1 + e xdtAAAA0dt11113. 对于平行反响A k,E，n R ，活化能 E E ，反响级数 n 0。3. 当 t=0 时，停留时间分布函数Ft=0。4. 当 t=时，停留时间分布函数Ft=1。5. 停留时间分布的密度函数E=Et。6.
26、 表示停留时间分布的分散程度的量2t2。7. 依据示踪剂的输入方式不同，测定停留时间分布的方法主要分为“脉冲示踪法”和“阶妖示踪法”。8. 平推流反响器的Et=0。9. 平推流反响器的Ft=0。10. 全混流反响器的Et 。11. Etdt 的物理意义是：在同时进入的n 个颗粒时，其停留世界介于t 和t+dt 之间的流体颗粒所占的分率为Etdt。12. Ft的物理意义是：流过系统物料中停留时间小于t 物料的百分率。13. 脉冲示踪法测定的停留时间分布曲线为：停留时间分布的密度函数。14. 阶跃示踪法测定的停留时间分布曲线为：停留时间分布函数。15. 以分子尺度粒子作为独立运动单元来进展混合的流
27、体称为：微观流体。16. 以分子集团粒子作为独立运动单元来进展混合的流体称为：宏观流体。17. 当反响级数n1 时，宏观流体具有比微观流体“低”的出口转化率。18. 当反响级数n1 时，宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。19. 停留时间分布密度函数Et的含义答: 在同时进入的n 个颗粒时，其停留世界介于t 和t+dt 之间的流体颗粒所占的分率为Etdt .20. 停留时间分布函数Ft的含义答: 流过系统物料中停留时间小于t 物料的百分率。第六章1. 工业催化剂所必备的三个主要条件是：活性好、选择性高、寿命长。2. 气体在固体外表上的吸附中物理吸附是靠“分子间力”结合的，而化学吸附是靠“化学
28、键”结合的。3. 气体在固体外表上的吸附中物理吸附是“多”分子层的，而化学吸附是“单”分子层的。4. 气体在固体外表上发生吸附时，描述在确定温度下气体吸附量与压力的关系式称为：吸附等温线。5. 在气固相催化反响中，反响速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反响AB，A 的反响速率的定义为。6. 对于多孔性的催化剂，分子集中很简洁，当孔径较大时，集中阻力是由“分子间碰撞”所致。7. 对于多孔性的催化剂，分子集中很简洁，当孔径较大时，集中阻力是由分子间碰撞所致，这种集中通常称为：分子集中。8. 对于多孔性的催化剂，分子集中很简洁，当微孔孔径在约时，分子与孔壁的碰撞为集中阻力的主要因素，这种集中称
29、为： 努森集中。9. 等温催化剂的有效系数为催化剂粒子的“实际反响速率”与催化剂内部的“浓度和温度与其外表上的相等的反响速率” 之比。10. 气固相催化反响的内集中模数s，它是表征内集中影响的重要参数。11. 气固相催化反响的内集中模数s 是表征内集中影响的重要参数，其数值平方的大小反映了“反响速率”与“集中系数”之比。12. 气固相催化反响的内集中模数s 的大小可判别内集中的影响程度，s 愈大，则粒内的浓度梯度就“大”，反之，s 愈小，内外浓度愈近于“均一”。13. 依据气固相非催化反响的缩核模型，一般而言，强化这种反响过程的主要措施是和 。14. 气固相催化反响的动力学步骤15. 简述朗缪
30、尔Langmuir等温吸附方程的根本特点答: 1、均匀外表 2、单分子层吸附 3、被吸附的分子间互不影响，也不影响别的分子的吸附 4、吸附的机理均一样，吸附形成的络合物亦均一样。16. 解释努森集中和分子集中分别在何种状况下占优势第七章11. 但凡流体通过不动的固体物料所形成的床层而进展反响的装置都称作“固定床反响器”。2. 目前描述固定床反响器的数学模型可分为“拟均相一维模型”和“拟均相二维模型”的两大类。3. 描述固定床反响器的拟均相模型无视了粒子与流体之间“浓度”与“温度”的差异。4. 无视固定床内粒子与流体之间温度与浓度的差异的反响器的数学模型称之为“拟均相一维模型”。5. 考虑固定床内粒子与流体之间温度与浓度的差异的反响器的数学模型称之为“拟均相一维模型”。6. 依据浓度和温度是否在轴向和径向上变化的流淌模式，描述固定床反响器的拟均相模型可分为“一维”模型和“二维”模型。7. 固定床拟均相模型是指：把固体颗粒和流体当作均相物系来考虑。8. 固定床一维模型是指：把固体颗粒和流体当作均相物系来考虑，且在流体流淌方向上没有浓度和温度变化。9. 以催化剂用量最少为目标的多层绝热床优化的原则是什么第七章21. 所谓流态化就是固体粒子像“流体”一样进展流淌的现象。2. 对于流化床反响器，当流速到达某一限值，床层刚刚能被托动时，床内粒子就开头流化起来了，这时的流体空线速称为：临界流化