《化学反应工程》期末考试试题及答案.doc

《化学反应工程》期末考试试题及答案.doc

《《化学反应工程》期末考试试题及答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《化学反应工程》期末考试试题及答案.doc（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

《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．1.0B.0.25C．0.50D．0

3．对一平行—连串反应，P为目的产物，若活化能次序为：

E2

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>-rA2B．-rA1=-rA2C．-rA1<-rA2D.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．4.5B.5.6C．3.5D．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

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52894J／mol。

解：

，

2．一气固催化反应，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：

（1）－rA1＝k1CAa1

（2）－rA2=k2CAa2

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E1a2。

A．al>a2B．alE2

4．从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差,反应器可视为全混流反应器又若求得无因次方差,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

6.在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比较a、b两处的η值大小（a处靠近反应器的进口，b处靠近反应器的出口），并说明理由。

（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。

2.在四段绝热式固定床反应器中进行n级不可逆反应,各段的催化剂量相同,且控制进入各段的反应物料温度相等.若n>0,试问

（1）哪一段的净转化率最大?

哪一段最小?

（2）若段间采用冷激方法进行降温,试问第一段与第二段之间和第二段与第三段之间

哪处需加入的冷激剂量多?

为什么?

解:

（1）虽然各段进口温度相等,在催化剂量相同的情况下,净转化率也按1至4段的顺

序递减,第一段最大,第二段次之,第三段再次之，第四段最小.

（2）因第一段反应量大于第二段反应量,所以1-2段间要取出的热量比2-3段间要取出

的热量大,因而1-2段间需要的冷激量也大于2-3段间需要的冷激剂量.

湖北XX大学化学反应工程试题

一、选择题

1、气相反应进料时无惰性气体，与以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子=__A_。

A.-2B.-1C.1D.2

2、一级连串反应在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度___A____。

A.B.C.D.

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=__C_。

A.B.C.D.

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.＜0B.=0C.≥0D.＞0

5、对于单一反应组分的平行反应，其瞬间收率随增大而单调下降，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，，出口转化率，每批操作时间，装置的生产能力为50000kg产物R/天，=60，则反应器的体积V为_C_。

A.19.6B.20.2C.22.2D.23.4

8、在间歇反应器中进行等温一级反应A→B，，当时，求反应至所需时间t=____B___秒。

A.400B.460C.500D.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_____D__。

A.B.C.D.

10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间不包括下列哪一项____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.1B.2C.3D.4

12、全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着的增大而减小，此时该反应的反应级数n_D_。

A.＜0B.=0C.≥0D.＞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.=0B.=1C.＞1D.＜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。

A.填料塔B.喷洒塔C.鼓泡塔D.搅拌釜

16、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d为__C__。

A.≈0B.=1C.→3D.≈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是根据具体情况定的，一般取流化数在__B__范围内。

A.0.1～0.4B.1.5～10C.10～15D.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→Prp=klCACB，2A→RrR=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