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1、化学反应工程doc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= ，而平推流反应器的无因次方差 。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，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 。

2、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，各物质反应速率之间的关系为：(-rA):(-rB):rR 。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_

3、 _和_ _。12、某反应的计量方程为，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M1、M2、M3，如下图所示，其中M1和M3这两点我们称之为 的定常态操作点，M2则称为 的定常态操作点。实际操作时，我们一般选择M1、M2、M3中 做为操作点。17、某一级液相反应在间歇

4、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 mol/(m3.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，则其反应速率表达式 。20、下图是某连串反应在各转化率下的产物浓度分布曲线，那么当转化率达60%时，中间产物R的化学反应工程定义总收率为 ，按炼厂或化工厂惯用的收率和选择性的定义，在该转化率条件下的收率是 ，选择性是 。21、所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指 、 和 ，“一反”是指 。22、有一液相不可逆反应：，A的初始浓度为0.5mmol/L和3mmol/L的条件下均在10min内转化了1

5、5，该反应的反应级数为n = 。速率常数k = 。23、某一级液相反应在间歇式反应器中进行，6min转化率为50，则转化率达到85需时间_min。二、选择题1、对于一级恒容和一级变容不可逆反应，下面叙述正确的是 。A. 在同一平推流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的。B. 在同一全混流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的。C. 在同一间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的。D. 在同一平推流反应器或间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的。2、对于一个均相变容反应，针对反应物A的反应速率，下面表述正确的是 。A.；B.；C

6、.；D.3、对于一级不可逆反应，产物R的最大浓度通常 。A. 只与速率常数的大小有关 B. 只与反应温度有关C. 与A的初始浓度和速率常数的大小有关 D. 只与A的初始浓度有关4、测定停留时间分布常用的方法有脉冲示踪法和阶跃示踪法，关于这两种方法，下列描述正确的是 。A. 这两种方法都是物理示踪法B. 根据脉冲示踪法得到的实验数据，可以直接得到E函数C. 根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到E函数D. 根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到F函数5、轴向分散系数与扩散系数，下面论述正确的是 。A. 两者实质上是相同的，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

7、上是借用了Fick定律的形式C. 轴向分散系数是与流动有关系的D. 扩散系数是物质本身的一种属性6、对于气固相催化反应的反应机理难以确定的主要原因，正确的是 。A. 中间物种的浓度低B. 中间物种的寿命短C. 中间物种虽然具有正常化合物的结构和性质，但由于仪器灵敏度的原因难以进行检测D. 中间物种往往不具有正常化合物的结构和性质7、恒温恒压的气相变容反应，原料中混入了一定量的Ar气（与N2和H2的转化率为零时的初始总摩尔数比为1:4，N2与H2的比例为计量比），则膨胀率为 。A. -2/5； B. -1/3； C. -1/6； D. -1/28、多级混合流模型和轴向分散模型是两种预测非理想流动

8、对反应转化率影响的数学模型，关于这两种模型，下列观点正确的是 。A. 轴向分散模型适用于返混程度在零到无穷大的任何的情况B. 在返混程度较小时，多级混合流模型的模拟结果更接近实际C. 两者不能共用同一套示踪实验数据D. 两种模型可用同一套示踪实验数据9、关于基元反应的认识，正确的是 。A. 分子数可以是任意的整数B. 基元反应的计量系数与对应物种的反应级数之间存在一一对应关系C. 基元反应和意义是不一样的D. 基元反应的总反应级数可能是小数10、关于非理想流动与停留时间分布，论述正确的是 。A. 一种流动必然对应着一种停留时间分布B. 一种停留时间分布必然对应着一种流动C. 一种停留时间分布可

9、能对应着多种流动D. 流动与停留时间分布存在一一对应关系11、关于E函数和F函数，下面正确的是 。A. ； B. ； C. ； D. 12、关于指前因子和活化能描述正确的是 。A. 指前因子理论上与温度无关，活化能的取值永远都是正的，活化能大、温度低，反应速率对温度的变化更敏感B. 指前因子理论上与温度有关，但与指数项相比其随温度的变化可以忽略，活化能的取值永远都是正的，活化能大、温度低，反应速率对温度的变化更敏感C. 指前因子理论上与温度有关，活化能的取值不可能永远都是正的，活化能小、温度高，反应速率对温度的变化更敏感13、宏观流体和微观流体是流体凝集态的两种极端形式，流体的凝集态不同，对反

10、应结果一般有明显的影响，但对于 是例外。A.一级不可逆反应；B.在平推流反应器内进行反应；C.在全混流反应器内进行反应；D.零级反应14、对于化学反应的认识，下面正确的是 。A. 化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催化剂有关系B. 化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关，而且还与反应器内流体的流动方式有关C. 反应器仅仅是化学反应进行的场所，与反应目的产物的选择性无关D. 反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布15、对于瞬时收率和总收率，下列错误的说法有 。A. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等B. 对于全混流反应器，反

11、应的瞬时收率与总收率相等C. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系D. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系16、某反应速率常数的单位为hr -1，该反应为 级反应。A. 零级； B.一级； C.二级； D.不能确定. 17、对于反应，目的产物是R，下述反应器中最适宜的是 A. 平推流反应器； B. 全混流反应器；C. 两个串连在一起的等体积全混流反应器； D. 平推流与全混流串联在一起的反应器18、某反应速率常数的单位为m3/(mol.hr)，该反应为 级反应。A. 零级； B. 一级； C. 二级； D. 不能确定. 19、对于下列平行反应：，活化能E1

12、E2，反应级数n1n2，如果目的产物是R的话，我们应该在 条件下操作。A. 高温、反应物A高浓度； B. 高温、反应物A低浓度；C. 低温、反应物A高浓度； D. 低温、反应物A低浓度20、是 。A. 平推流的E函数； B. 全混流的E函数；C. 平推流串联全混流的E函数； D. 全混流串联平推流的E函数21、对于一个串联反应，目的产物是中间产物，下述反应器中最适宜的反应器是 B A. 全混流反应器；B. 平推流反应器；C. 两个串连在一起的等体积全混流反应器D. 平推流与全混流串联在一起的反应器22、对于化学反应的认识，下面正确的是 A. 化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身和使

13、用的催化剂有关系；B. 化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关，而且还与反应器内流体的流动方式有关；C. 反应器仅仅是化学反应进行的场所，与反应目的产物的选择性无关；D. 反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布23、对于一个气固相催化反应，减小外扩散和内扩散影响的措施正确的是 。A. 提高反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；B. 降低反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；C. 降低反应器内气体的流速，增大催化剂颗粒的直径；D. 增加催化剂颗粒的直径，提高反应器内气体的流速24、对于一个气固相催化反应过程，下列属于动力学因素的是 (多项选择)A.

14、 气膜扩散；B. 孔内扩散；C. 反应物的吸附和产物的脱附；D. 表面反应25、Langmuir吸附等温的四个假定：均匀表面、单层吸附、吸附机理相同和无相互作用这几点应该说是非常苛刻的，实际情况很难满足上述要求。然而，对于多数的化学反应，应用这几点假定进行有关的推导，结果一般是可以接受的，其主要原因在于 。A. 实际反应过程中催化剂表面吸附物种的覆盖度很低；B. 实际的催化剂表面一般很平整；C. 实际的催化剂表面上活性位间的距离较远；D. 实际的催化剂表面上活性位的数量有限26、对于一级不可逆反应，产物R的最大浓度通常 。A. 只与速率常数的大小有关；B. 只与反应温度有关；C. 与A的初始浓

15、度和速率常数的大小有关；D. 只与A的初始浓度有关三、计算题1、在一反应器入口输入理想脉冲示踪物后，不同时间检测出口示踪物的浓度，结果如下所示：时间，min05101520253035CA，mol/L0411105420现有某液相反应物A在该反应器中进行分解反应，速率方程为： , k = 0.27min-1， 若用多级混合流模型预测时，该反应器的出口转化率为多少？2、某气相一级不可逆反应：在等温，等压条件下在一间歇反应器中进行，原料中含A 75（mol），8分钟后体积增加了一倍，求A的转化率以及此温度下的速率常数。3、在适宜的条件下A按下面的计量方程进行反应v0=15 liter/min, C

16、A0=3 mol/liter, CR0=CS0=0。用多大的平推流反应器R浓度能达到最大？该最大浓度是多少？ 4、用一个2升的全混流反应器来确定某反应的动力学方程，A的液相溶液分别以不同的流率和不同的初始浓度加入反应器，并测定A的出口浓度，得到如下表所示的数据。v0L/minCA0mmol/LCAmmol/L0.449.1418.340.564.4023.601103.2041.142153.2068.102180.8075.72假设反应速率只与A有关，求反应速率方程式，如需作图，请使用下页的图面。化学反应工程课程综合复习资料参考答案一、填空题1、，1，0。2、活性、选择性、稳定性。3、1.6

17、升。4、不可能。5、10min；不能确定。6、脉冲示踪法、阶跃示踪法。7、均一，等于。8、串联的全混区的个数N，Pe。9、反应器的大小；目的产物的分布。10、2：1：3。11、94，42、44.7。12、不能确定。13、不可能、可能、不可能。14、吸附、表面反应、脱附。15、积分法、微分法。16、稳定的、不稳定的、M3。17、11.58 。18、m3/(mol.h) 。19、不能确定 。20、66.7、40% 、66.7% 。21、质量传递、动量传递 、热量传递、反应动力学。22、1 、 0.016min-1 。23、16.42 。二、选择题1、C；2、BD；3、C；4、ABD；5、BCD；6

18、、ABD；7、A；8、D；9、BC；10、AC；11、BC；12、B；13、AB；14、BD；15、AD；16、B；17、A；18、C；19、B；20、B；21、B；22、BD；23、A；24、CD；25、A ；26、C。三、计算题1、解：根据脉冲示踪数据可得：15min=45.83min20.204故：则：2、解：(1) 为变容反应，摩尔比; 0.25 0.75 即： 1/3 1故：i=1/3，即：膨胀率：8分钟后：V2V0=V0（1A xA）解得：xA=66.7%3、解：由：得：Vp2.3115=34.66得：CR,max=0.531.5mol/L4、解：根据全混流反应器的设计方程：得：由已知数据可得下述数据：，minlnCAln(-rA)56.162.911.82410.203.162.32231.023.723.43185.104.224.441105.084.334.65假设：rA=kCAn, 得:ln(-rA)=lnk+nlnCA以ln(-rA)对lnCA做图，得一直线，截距lnk=-4，得：k=0.018L/(mmol.min)，斜率n=2。故，速率方程为： rA=0.018CA2 mmol/(L.min)