化学反应工程(10)

化学反应工程(10)
化学反应工程(10)

÷101.1

10.2 催化反应步骤

催化反应

反应速率

气固反应

非均相数

如何消除外扩散?

+?

CO S CO S 非解离吸附

A S S

B S S

++

)

化学反应工程试题集

化学反应工程考试总结 一、填空题: 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础,其中“三传”是指质量传递、热量传递 和动量传递,“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同,但通常温度升高有利于活化能高 的反应的选择性,反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动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.在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 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 ,轴向扩散模型的唯一模 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。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ,其无因次方差2θσ= 0 ,而全混流反应器的无因次方差2θσ= 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr ),该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→,各物质反应速率之间的关系为(-r A):(-r B):r R=1:2:2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反 应。 11.某反应的计量方程为A R S →+,则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解,在67℃时转化50%需要30 min, 而 在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒,该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能(可能/不可能)大于3。 14.对于单一反应,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应器时主要考虑反应器 的大小;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率;15.完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度均一,并且等于 (大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。

化学反应工程

《化学反应工程》课程综合复习资料 一、填空题 1、全混流反应器的E 函数表达式为 ,其无因次方差2 θσ= ,而平推流反应器的无因次方差2θσ= 。 2、工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是 、 、和 。 3、在间歇反应器中进行一恒压气相反应32A B R +→,原料为A 和B 的混合物,其中A 含量为20%(mol),若物料初始体积为2升,则A 转化50%时,物料的总体积为 。 4、基元反应的分子数 (可能/不可能)是小数。 5、某液相反应A R →于50℃下在间歇反应器中进行,反应物A 转化80%需要10min ,如果于相同条件下在平推流反应器中进行,则达到同样的转化率需要的空时为 ;如果同样条件下在全混流反应器中进行,达到同样的转化率需要的空时 。 6、测定非理想流动的停留时间分布函数时,两种最常见的示踪物输入方法为 和 。 7、完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度 ,并且 (大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。 8、多级混合模型的唯一模型参数为 ,轴向扩散模型的唯一模型参数为: 。 9、对于单一反应,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应器时主要考虑 ;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是 。 10、对于反应23A B R +→,各物质反应速率之间的关系为:(-r A ):(-r B ):r R = 。 11、某重油催化裂化装置处理量为100吨重油/h ,未转化重油为6吨/h ,汽油产量为42吨/h ,则重油的转化率为_ _,工业上汽油的收率及选择性为_ _和_ _。 12、某反应的计量方程为A R S →+,则其反应速率表达式 。 13、反应级数 (可能/不可能)大于3, (可能/不可能)是0,基元反应的分子数 (可能/不可能)是0。 14、在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中,属于本征动力学范畴的三步为 、 和 。 15、在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为 和 。 16、对于一个在全混流反应器里进行的放热反应,一般可以出现三个定常态操作点M 1、M 2、M 3,如下图所示,其中M 1和M 3这两点我们称之为 的定常态操作点,M 2则称为 的定常态操作点。实际操作时,我们一般选择M 1、M 2、M 3中 做为操作点。 17、某一级液相反应在间歇式反应器中进行,5min 转化率为50%,则转化率达到80%需时间_____min 。 18、某反应的速率方程式为n A A r kC -= mol/(m 3 .h),则反应级数n 为2时,k 的单位为 _。 19、某反应的计量方程为A R S →+,则其反应速率表达式 。

《化学反应工程》期末考试试题及答案..

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) 2.四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2θσ为( B ) A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .0 3.对一平行—连串反应R A Q P A ?→??→??→?) 3()2()1(,P 为目的产物,若活化能次序为:E 2 -r A2 B .-r A1 = -r A2 C .-r A1 < -r A2 D.不能确定何者为大 5. 已知一闭式反应器的1.0=r a uL D ,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+C R+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 σ R R σσR σB σA σB σ σB A σ σA S k +?+?→?+?+?+) 此步为速率控制步骤 ( 222 3.间歇釜反应器中进行如下反应: P A → (1) -r A1 =k 1C A a1 S A → (2) -r A2=k 2C A a2 在C A0和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中C P /C S 增大,表明活化能E1与E2的相对大小为 E1a2 。 A .al>a2 B .alE2 4.从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差 98.02=θσ,反应器可视为 全混流反应

化学反应工程试验

化学反应工程是建立在生产和科学实验基础上的一门学科,它不仅有完整的理论体系,而且具有一些独特的实验研究方法。化学反应工程实验应达到如下教学目的: 加深对化学反应工程专业知识的理解与运用,学习并掌握各种仪器设备的安装、使用,熟悉化学反应工程中所学的原理,熟练掌握反应停留时间的测定和各种反应器的校正、使用。 连续流动反应器中的返混测定 通过单釜与三釜反应器中停留时间分布的测定,将数据计算结果用多釜串联模型来定量返混程度 掌握停留时间分布的测定方法;了解停留时间分布与多釜串联模型的关系;了解模型参数N的物理意义及计算方法。 反应精馏制备技术 设计反应精馏实验装置,将分离过程、传热过程与化学反应在精馏塔内有机耦合了解反应精馏是既服从质量作用定律又服从相平衡规律的复杂过程;掌握反应精馏的操作;能进行全塔物料衡算和塔操作的过程分析;了解反应精馏与常规精馏的区别;学会分析塔内物料组成的方法。培养学生的开放性思维和动手能力。 反应精馏法是将化学反应过程与精馏分离过程同时进行生产产品的操作。由于物理过程与化学过程同时存在,使过程更加复杂。 在实验教学过程中注重激发学生的学习热情和兴趣,采用引导、启发、讨论、讲授多种方式结合的方法,理论与科研的成果和需要结合。 在讲课中检查学生是否预习实验讲义,在实验过程中考察他们的动手能力和解决问题能力,要求他们认真记录和处理数据,完成实验报告并对实验现象进行讨论,对他们进行综合考核和评分。以平时成绩为主。 视实验条件成熟与否,部分实验采用上机模拟或改用仿真实验系统进行。以达到实验教学要求为目标,拓宽学生的认识,提高学生解决工程问题的能力,适应规模日益扩大且过程日益复杂的现代化工系统对计算机模拟和优化的需求在连续流动反应器中进行化学反应时,反应进行的程度除了与反应系统本身的性质有关外,还与反应物料在反应器中停留时间长短有密切关系。停留时间越长,则反应越完全。停留时间通常是指从流体进入反应器开始,到其离开反应器为止的这一段时间。显然对流动反应器而言,停留时间不象间歇反应器那样是同一个值,而是存在一个停留时间分布。造成这一现象的主要原因是流体在反应器内流速分布的不均匀,流体的扩散,以及反应器内的死区等。停留时间分布的测定不仅广泛应用于化学反应工程及化工分离过程,而且应用于涉及流动过程的其它领域。它也是反应器设计和实际操作所必不可少的理论依据。

化学反应工程期末考试试题及答案(整理)

4?从反应器停留时间分布测定中 ,求得无因次方差「二 _ 0.98 ,反应器可视为 XXX 大学 化学反应工程 试题B (开)卷 (答案)2011 — 2012学年第一学 期 一、单项选择题: (每题2分,共20分) 1.反应器中等温进行着 A T P (1)和A T 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 .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 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 一为() 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 A . 1.0 B. 0.25 C . 0.50 A (1) > A ⑶ > D . 0 P —-(2), Q 3. 对一平行一连串反应 为了目的产物的收率最大, A .先高后低 B.先低后高 C .高温操作 4. 两个等体积的全混流反应器进行串联操作, 与第二釜的反应速率-広2之间的关系为( A . -r Ai > -r A2 B . -r Ai 则最佳操作温度序列为( ,P 为目的产物,若活化能次序为:E 2

化学反应工程复习题 (1)

第一章 绪论 1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。(化学反应的工程问题) 2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。(化学反应、工程问题) 3. _______是化学反应工程的基础。( 三传一反) 4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。(分批式操作、连续式操作、半分批式) 5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。(传质、传热、动量传递) 6. 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) 7. 在建立数学模型时,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=输入量-输出量) 第二章 均相反应动力学 1. 均相反应是指_。(参与反应的物质均处于同一相) 2. aA + bB pP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。(a p ) 3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。( 00 K K K K n n n -=χ) 4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。(等分子反应、非等分子反应) 5. 化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-,用浓度表示的速率常数为C K ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。()()(βα+RT ) 6. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用逸度表示的速率常数f K ,则 C K =_______f K 。(n RT )() 7. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用气体摩尔分率表示的速率常数y K ,则 C K =_______y K 。(n p RT ???? ??) 10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。(反应速率) 12.生成主产物的反应称为_______,其它的均为_______。(主反应、副反应) 13. 平行反应A P(主) S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,选择性S p 与_______无关,仅是_______

化学反应工程期末考试试题及答案

《化学反应工程》试题 XXX大学化学反应工程试题B(开)卷 (答案)2011—2012学年第一学期 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) 2.四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 3.对一平行—连串反应,P为目的产物,若活化能次序为:E2 -r A2 B.-r A1 = -r A2 C.-r A1 < -r A2 D.不能确定何者为大 5. 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+C R+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 二、填空题(每题5分,共30分) 1.一不可逆反应,当反应温度从25℃升高到35℃时,反应速率增加一倍,则该反应 的活化能为 52894 J/mol 。

《化学反应工程》试题和答案基础部分

《化学反应工程》试题库 一、填空题 1. 质量传递、热量传递、动量传递和和化学反应称为三传一 反? 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出二累 积_____________ 。 3. 着眼组分A 转化率X A的定义式为 X A=( n A—n A)/ _____________ 。 4. 总反应级数不可能大于£—。 5. 反应速率-r A=kC A C B的单位为kmol/(m3? h).速率常数k的因次为 nV(kmol ? h ) 。 6. 反应速率-r A=kC A的单位为kmol/kg ? h.速率常数k的因次为mVkg ? h 。 7. 反应速率.kc A/2的单位为mol/L ? s.速率常数k的因次为 (mol) 1/2? L-1/2? s 。 8. 反应速率常数k与温度T的关系为lnk 10000 102.其活化能为 T mol 。 9. 某反应在500K时的反应速率常数k是400K时的103倍.则600K

时的反应速率常数k时是400K时的10 5倍。 10. 某反应在450C时的反应速率是400C时的10倍.则该反应的活化 能为(设浓度不变)mol 。 11. 非等分子反应2SO+Q==2SQ的膨胀因子sq等于________ 。 12. 非等分子反应N2+3H2==2NH的膨胀因子H2等于-2/3 。 13. 反应N b+3H2==2NH中(& )= 1/3 (仏)二1/2 扁3 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应.反应物初浓度为G°. 转化率为X A.当反应器体积增大到n倍时.反应物A的出口浓度为 C A0(1-X A)n . 转化率为1-(1- X A”。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应.反应物初浓度为C A0. 转化率为X A.当反应器体积增大到n倍时.反应物A的出口浓度为 匚些.转化率为nxA—。 1 (n 1)X A 1 (n 1)X A 16. 反应活化能E越大.反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能.温度越低温度对反应速率的影响越大。 18. 某平行反应主副产物分别为P和S选择性S的定义为(n P-g)/ (n s- n s0)

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、气相反应 CO + 3H 2 CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体,CO 与2H 以1∶2摩尔比进料, 则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S K 1 K 2 P 在间歇式反应器中,则目的产物P 的最大浓度=m ax ,P C ___A____。 A. 1 22 )(210K K K A K K C - B. 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A C. 122 )(120K K K A K K C - D. 2 2/1210]1)/[(+K K C A 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 P S =__C_。 A. A A P P n n n n --00 B. 0 A P P n n n - C. 0 0S S P P n n n n -- D. 0 0R R P P n n n n -- 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 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副),其瞬间收率P ?随A C 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 2R ,3 0/30.2m kmol C A =, 出口转化率 7.0=A x ,每批操作时间 h t t 06.20=+,装置的生产能力为50000 kg 产物R/天,R M =60,则反应器的体积V 为_C_3 m 。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B , s l mol C r A A ?=-/01.0,当l mol C A /10=时,求反应至 l mol C A /01.0=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 τ_____D__。 A. 1 212) /ln(K K K K - B. 1 221)/ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 2 11K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项____B___。

《化学反应工程》试题

《化工设备设计基础》综合复习资料化工设备设计基础》综合复习资料 一、填空题 1. 容器按照壁厚大小分为__________和___________。 2. 双鞍座支承的卧式容器可简化为受均布载荷的算时则简化为梁。或。直径为 D 的圆形截梁;而直立的塔设备进行校核计 3. 矩形截面(长=b、宽=h)对 Z 轴的惯性矩公式为面对其对称轴的惯性矩为。 4. 计算内压操作塔设备筒体壁厚的依据是其对其应力。 应力,而进行直立设备校核计算时主要是针 5. 我国压力容器设计必须遵循的安全技术法规和标准为和。 6. 立式容器的支座有腿式支座、____________、____________和____________四种。 7. 对与封头相连的外压容器筒体而言,其计算长度应计入封头的直边高度及凸形封头 ____的凸面高度。 二、判断题 1.下列直立薄壁容器,受均匀气体内压力作用。哪些能用薄膜理论求解壁内应力?哪些不能?(1)横截面为正六角形的柱壳。(2)横截面为圆的轴对称柱壳。(3)横截面为椭圆的柱壳。(4)横截面为半圆的柱壳。(5)横截面为圆的锥形壳。 2.在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔,应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。 3.薄壁回转壳体中任一点,只要该点的两个曲率半径 R1=R2,则该点的两向应力相等。 4.因为内压薄壁容器圆筒的两向应力与壁厚成反比,当材质与介质压力一定时,则壁厚大的容 器,壁内的应力总小于壁厚小的容器。 5.按无力矩理论求得的应力成为薄膜应力, 薄膜应力沿壁厚均匀分布的。 三、简答题 1. 写出下类钢材牌号的含义 09MnNiDR 和 1Cr18Ni9Ti(符号和数字)。 2. 二力平衡条 件是什么?什么叫二力杆? 3. 内压壁厚设计公式中为何引入焊缝系数?焊缝系数与哪些因素有关? 4. 什么叫长圆筒?什么叫短圆筒?用什么参数界定的? 5. 法兰公称压力的确定受到哪些因素的影响?为什么公称压力 PN 为 1.0MPa 的法兰,其最大允许操作压力比有时 1.0MPa 高而有时又比 1.0MPa 低? 6.设置加强圈的目的是什么?加强圈的类型有哪些? 7. 什么叫失稳?外压容器的稳定性条件是什么? 8. 用抗拉强度规定只下限为σb=620 MPa 材料制造的容器为几类容器?依据是什么? 9. 试确定塔卧置做水压试验时的试验压力 PT 。塔的设计压力为 P,水重度γ,塔高H。 10. 有一管线法兰,已知设计压力为 0.2MPa,设计温度为 300℃,试问在此管线上能 否使用公称压力为 0.25MPa 的碳钢平焊法兰?为什么? 11. 焊缝系数与哪些因素有关?若一容器为双面对接焊缝,局部无损探伤,焊缝系数为多少? 12. 封头有哪几种形式?各适用于什么场所?

化学反应工程期末试卷试题(附答案)

1.化学反应工程是一门研究______________的科学。 2.化学反应速率式为β α B A C A C C K r =-,如用浓度表示的速率常数为C K ,用压力表示的速率常数 P K ,则C K =_______P K 。 3. 平行反应 A P(主) S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,选择性S p 与_______无关,仅是_______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_______反应器为宜。 5.对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______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_______。 7.流体的混合程度常用_______、_______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_______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。 9.对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径在约_______时,分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。 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_______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opt T 和平衡温度eq T ,二者的关系为______________。 12.描述流化床的气泡两相模型,以0U 的气速进入床层的气体中,一部分在乳相中以起始流化 速度mf U 通过,而其余部分_______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、乳两相的流动模式一般认为_______相为平推流,而对_______相则有种种不同的流型。 14.多相反应过程是指同时存在_______相态的反应系统所进行的反应过程。 II.1.一级连串反应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 τ_______。 A. 1212)/ln(K K K K - B. 1221) /ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 211K K 2.全混流反应器的容积效率η小于1.0时,且随着A χ的增大而减小,此时该反应的反应级数n_______。 A. <0 B. =0 C. ≥0 D. >0 3.当反应级数n_______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 4.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. 管内的流动状态 D. 检测位置 5.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_______装置。A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜 6.催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为d m i d C k dt d ψψ =- ,当平行失活对反应物有强内扩散阻力时,d 为_______。

最新化学反应工程简答题

1简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系? 1 答:空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。反应时间是反应物2 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。停3 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。由4 于平推流反应器内物料不发生返混,具有相同的停留时间且等于反应时间,恒容5 时的空时等于体积流速之比,所以三者相等。 6 2停留时间分布密度函数E (t )的含义? 7 答:在定常态下的连续稳定流动系统中,相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体,在反8 应器出口流体的质点中,在器内停留了t 到t+dt 之间的流体的质点所占的分率为E (t )9 dt (②分)。 ?∞=00.1)(dt t E 。 10 3.停留时间分布函数F (t )的含义? 11 答:在定常态下的连续稳定流动系统中,相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体在出口12 流体中停留时间小于t 的物料所占的分率为F (t )。?=t dt t E t F 0)()(。 13 4.简述描述停留时间分布函数的特征值? 14 答:用两个最重要的特征值来描述——平均停留时间t 和方差2t σ。 15 16 (1) t 定义式为: ?∞=0)(dt t tE t ,平均停留时间t 是E (t )曲线的分布中心,是17 E (t )曲线对于坐标原点的一次矩,又称E (t )的数学期望。 18 (2) 2t σ是表示停留时间分布的分散程度的量,在数学上它是指对于平均停留19 时间的二次矩?∞-=02 22)(t dt t E t t σ。 20 5.简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类? 答:通过物理示踪法来测反21 应器物料的停留时间的分布曲线。所谓物理示踪是指采用一种易检测的无化 22

化学反应工程基本概念

第一章 1. 化学反应工程是一门研究 (化学反应个工程问题)的科学。 2. 所谓数学模型是指 (用数学方法表达各变量间的关系)。 3. 化学反应器的数学模型包括 (动力学方程式、 物料横算式子、 热量衡算式、 动量衡算式 和 参数计算式) 4. 所谓控制体积是指 (能把反应速率视作定值的最大空间范围)。 5. 模型参数随空间而变化的数学模型称为 ( 分布参数模型)。 6. 模型参数随时间而变化的数学模型称为 (非定态模型)。 7. 建立物料、热量和动量衡算方程的一般式为 (累积量=输入量-输出量)。 第二章 1. 均相反应是指 (在均一的液相或气相中进行的反应)。 2. 对于反应aA + bB → pP + sS ,则r P =( p/a )r A 。 3.着眼反应物A 的转化率的定义式为(转化率Xa=转化了的物料A 的量/反应开始的物料A 的量)。 4. 产物P 的收率ΦP 与得率ХP 和转化率x A 间的关系为( Xp/Xa )。 5. 化学反应速率式为r A =k C C A αC B β,用浓度表示的速率常数为k C ,假定符合理想气体状态方 程,如用压力表示的速率常数k P ,则k C =[ (RT)的a+B 次方]k P 。 6.对反应aA + bB → pP + sS 的膨胀因子的定义式为 (P+S )-(A+B))/A 。 7.膨胀率的物理意义为 (反应物A 全部转化后系统的体积变化率)。 8. 活化能的大小直接反映了 (反应速率) 对温度变化的敏感程度。 9. 反应级数的大小直接反映了(反应速率) 对浓度变化的敏感程度。 10.对复合反应,生成主产物的反应称为 (主反应),其它的均为(副反应)。 11. 平行反应A → P 、A → S 均为一级不可逆反应,若E 1>E 2,选择性S p 与 (A 的浓度) 无关,仅是 (A 的浓度) 的函数。 12. 如果平行反应A → P 、A → S 均为一级不可逆反应,若E 1>E 2,提高选择性S P 应(提到 温度)。 13. 一级连串反应A → P → S 在平推流反应器中,为提高目的产物P 的收率,应(降 低)k 2/k 1。 14. 产物P 的收率的定义式为 (生成的全部P 的物质的量/反应掉的全部A 的物质的量) 15. 产物P 的瞬时收率φP 的定义式为(生成的物质的量/反应的A 的物质的量) 16. 产物P 的选择性S P 的定义式为(单位时间内产物P 的物质的量/单位时间内生成产物S 的物质的量) 17. 由A 和B 进行均相二级不可逆反应αA A+αB B = αS S ,速率方程为: r A =-dC A /dt=kC A C b 。 求: (1)当C A0/C B0=αA /αB 时的积分式 (2)当C A0/C B0=λ≠αA /αB 时的积分式 18. 反应A → B 为n 级不可逆反应。已知在300K 时要使A 的转化率达到20%需12.6min ,而在340K 时达到同样的转化率仅需3.20min ,求该反应的活化能E 。 第三章 1. 理想反应器是指(理想混合反应器 平推流反应器)。 2. 全混流反应器的空时τ是 (反应器容积) 与(进料的体积流量)之比。 3. 全混流反应器的放热速率Q G ={ 00()A A Hr Ft y x ? }。 4. 全混流反应器的移热速率Q r ={ 012()pm Ft C T T - } 5. 全混流反应器的定常态操作点的判据为{ G r Q Q = }。 6. 全混流反应器处于热稳定的定常态操作点的判据为{ G r Q Q = G r dQ dQ dT dT > }。

(完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案解读

二、填空题(每题5分,共30分) 1.一不可逆反应,当反应温度从25℃升高到35℃时,反应速率增加一倍,则该 反应的活化能为 52894 J /mol 。 解:mol J E E T T R E k k /528942ln )308 12981(314.82ln )11(ln 2 112=∴=-==-=, 2.一气固催化反应R B A →+,若本征反应速率方程为: 则该反应可能的反应机理为 σR R σσR σB σA σB σ σB A σ σA S k +?+?→?+?+?+) 此步为速率控制步骤 ( 222 3.间歇釜反应器中进行如下反应: P A → (1) -r A1=k 1C A a1 S A → (2) -r A2=k 2C A a2 在C A0和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中C P /C S 增大,表明活化能E1与E2的相对大小为 E1a2 。 A .al>a2 B .alE2 4.从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差 98.02=θσ,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 活塞流反应器 。 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x A1,小釜在先、大釜在后,则出口转化率为x A2,两种情况下,进料流速、进料浓度和反应温度均相同,比较x A1和x A2的相对大小为 x A1ηb (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E 1>E 2,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E 1>E 2,则反应温度应采用 高温 。 Q B A P B A k k ?→?+?→?+212225.025 .021B A Q B A P C C k r C C k r ==2)1(R R B B A A B B A A S P K P K P K P K P K k r +++=

化学反应工程考试题

化学反应工程考试题

第一章 绪论 1.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指__反应动力学__。 2.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。 “三传”指的是质量传递、流量传递、动量传递 3. 一级连串反应在全混流釜式反应器中,则目的 产物P 的最大浓度_____、 _ _。 4. 一级连串反应在平推流反应器中,则目的产物 P 的最大浓度__、 ____。 5. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中,则目 的产物P 的最大浓度_ 、 _。 6. 一级连串反应在平推流反应器中,为提高目的 产物P 的收率,应__降低__。 7. 化学反应速率式为 ,如用浓度表示的速率常数为, 用压力表示的速率常数为,则=__D__。 A. B. C. D. 8.反应,,则反应级数n=__B___。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9.反应A + B → C ,已知,则反应级数n=___B____。 A S K 1 K 2 P =max ,P C 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A = opt τ2 11K K A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -= opt t 1 221) /ln(K K K K -A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -=opt t 1 221)/ln(K K K K -A S K 1 K 2 P 12/k k β αB A C A C C K r =-C K P K P K C K β α+-)(RT ) ()(βα+RT ) ()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 2 1 0.2-=s k 1 15.0-=s k

化学反应工程期末考试试题及答案(整理)

XXX 大学 化学反应工程 试题B (开)卷 (答案)2011—2012学年第一学期 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 .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) 2.四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2θσ为( ) A . 1.0 B. 0.25 C .0.50 D .0 3.对一平行—连串反应R A Q P A ?→??→??→?) 3()2()1(,P 为目的产物,若活化能次序为:E 2 -r A2 B .-r A1 = -r A2 C .-r A1 < -r A2 D.不能确定何者为大 5. 已知一闭式反应器的1 .0=r a uL D ,该反应器若用多釜串联模型来描述,则模型参数N 为 ( )。 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( )。 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( ) 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( )。 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+C R+C 这种反应称为( ) 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( ) 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 二、填空题(每题5分,共30分) 1.一不可逆反应,当反应温度从25℃升高到35℃时,反应速率增加一倍,则该反应的活化能为 。 2.一气固催化反应R B A →+,若本征反应速率方程为: 则该反应可能的反应机理为 3.间歇釜反应器中进行如下反应: P A → (1) -r A1=k 1C A a1 S A → (2) -r A2=k 2C A a2 在C A0和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中C P /C S 增大,表明活化能E1与E2的 2)1(R R B B A A B B A A S P K P K P K P K P K k r +++=

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