化学反应工程试题

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8．脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为（ ）。
A. E(t)曲线 B. F(t)曲线 C. I(t)曲线 D. y(t)曲线
9．反应级数n=（ ）时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。
（Ａ）。
A. 溶蚀法 B. 热熔法 C. 沉淀法 D. 混合法
20、对于一级反应，催化剂颗粒的无因次西勒模数 值的大小反映了表
面反应速率与（Ｃ）之比。
A. 扩散速率 B. 外扩散速率 C. 内扩散速率 D. 实际反应速率
二、间答题(20分，每题5分) 1、气-固催化反应一般包括那些步骤？ 2、停留时间分布密度函数E(t)布函数F(t)的意义。 3、简述常用理想反应器的种类和特点。 4、简述表征催化剂颗粒特征的基本参数粒径的表示方法。 三、证明题(20分)
度和温度与其外表面上的相等时的反应速率之比。
A.外扩散速率 B. 实际反应速率 C. 内扩散速率 D. 表观反应速率
15、全混流反应器中有（ Ｂ）个稳定的定常态操作点。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
16、全混流流动的E（t）曲线的无因次方差=（Ｃ ）。
A. 0
B. 0～1
C. 1 D. ＞1
17、脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为（ Ａ ）。
。 (3分) 停留时间分布函数F（t）：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，在出口流体中停留时间小于t的物料所 占的分率为F（t）。
。 （2分） ３、简述常用理想反应器的种类和特点。 答：常用的理想反应器有间歇反应器、平推流反应器和全混流反应器。 （1分）间歇反应器特点：①反应器中各处的物料温度、浓度都相同；
A.,； B.,；
C.,；D.，。
11、某平行反应,其中反应1为二级反应，反应2为一级反应，反应活化
能＜， P为目的产物，该反应的温度和反应物浓度如何选择？( Ｂ )
A. 高的进料浓度高的反应温度； B. 高的进料浓度低的反应温度；
C. 低的进料浓度高的反应温度； D. 低的进料浓度低的反应温度。
度下操作？（反应活化能）
解：在PFT中，反应器体积为：
（1）
（2分）
(2)
（2分）
在CSTR中，反应器体积为
（3）
（2分）
(4)
（1分）
(2)式÷(4)时得，
（5）
（1分）
由Arrhenius公式知， （6）
（1分）
解出℃
（1分）
3、有一反应器被用于某一级反应，对该反应器进行脉冲法示踪—应答
试验，在进口处加入函数，示踪物在出口处的响应为：
口转化率为0.6。现改为等体积的全混流反应器中进行，料液流率以及
初浓度都不变，要求转化率达到0.7，问此时全混流反应器在什么温度
下操作？（反应活化能）
3、有一反应器被用于某一级反应，对该反应器进行脉冲法示踪—应答
试验，在进口处加入函数，示踪物在出口处的响应为：
t/s
10
20
30
40
50
60
70
80
C(t)
串联反应，其中为目标产物，各反应均为一级不可逆反应，反应在 等温全混流反应器中进行，开始时只有反应物A，证明最大产物P浓度 为。
四、计算题(30分，每题10分）
1、平行反应 ，，其中，，已知CP0=0， ，求在全混流以及平推流反应 器中的CP,max 。 （瞬时选择性）
2、某一级不可逆反应在平推流反应器中进行，在150℃等温下反应，出
12、全混流反应器稳态操作点满足的基本条件是 ( Ｂ )
A ，； B ，；
C ,；
D，
13、 气-液反应过程包括以下那些步骤:( Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ)
A 气体向气液界面的扩散；B 液体反应物向气液界面的扩散；
C 气液界面处气体的溶解；D 溶解气体在界面以及液相内的化学反应。
14、等温催化剂的效率因子 为催化剂粒子的（ Ｂ）与催化剂内部的浓
2010-2011学年第二学期末考试试题（A卷）
一、选择题（30分，每题1.5分） 1、“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的“一反”是指 （ D ）。 A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 2、对于反应， 则= ___A__ 。
A. ， B. ， C. , D.
3、气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A与B 以1∶1 摩尔比 进料，则膨胀因子=（Ｄ ）
8. 等温催化剂的效率因子η 为催化剂粒子的（ ）与催化剂内部的（
）和（ ）与其外表面上的相等时的反应速率之比。
9. 凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作
（
）。
10. 双膜模型设想在气—液两相流的相界面处存在着呈滞流状态的（
）和（ ），而且在（ ）假定达到气液相平衡，也即而把气、液
50
60
70
80
C(t)
0
3
5
5
4
2
1
0
已知该反应在全混流釜中进行时，在相同下，，用多釜串联模型求本反
应器所能获得的转化率。
解： （2分）
t/s
10
20
30
40
50
60
70
80
C(t)
0
3
5
5
4
2
1
0
E(t)
0
0.015 0.025 0.025 0.02
0.01
0.005 ０
料，则膨胀率ε=（ ）
A. 1/4 B. -1 C. 1 D. 1/2
3．反应C4H10→2C2H4+H2，k=2.0s-1，则反应级数n=( )。
A.0 B.1 C.2 D.3
4．串联反应A P（目的）R+S, 目的产物P的总收率YP= ( )。 A. B . C. D.
5．对于单一反应组分的平行反应A→P(主)、A→S(副)，其瞬间选择性
A. E（t）曲线 B. F（t）曲线 C. I（t）曲线 D. y（t）曲线
18、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
19、骨架Ni 催化剂的制备是将Ni 与Al 按比例混合熔炼，制成合金，粉
碎以后再用苛性钠溶液溶去合金中的Al 而形成骨架，这种制备方法是
SP随CA增大而单调下降，则最适合的反应器为（ ）。 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．分批式操作的完全混合反应器非生产性时间t0，不包括下列哪一项（ ）。
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
7．全混流反应器中有（ ）稳定的定常态操作点。
0
3
5
5
4
2
1
0
已知该反应在全混流釜中进行时，在相同下，，用多釜串联模型求本反
应器所能获得的转化率。
2010/2011学年第2学期期末考试试题答案及评分
标准
（A卷）
课程名称：化学反应工程
使用班级： 08040341、 08040342、 08040343 一、选择题（30分，每题1.5分） 1、 D； 2、 A；3、 D；4、 C；5、B；6、A；7、B；8、B； 9、A；10、D； 11、B；12、B；13、A、B、C、D；14、B；15、B； 16、C；17、A；18、C；19、A；20、C。 二、简答题(20分，每题5分) 1、气-固催化反应一般包括那些步骤？ 答：①气体分子由气相主体向催化剂表面的外扩散；②气体分子由催化 剂表面向催化剂内孔的内扩散；（1分）③气体分子在固体催化剂上形 成吸附态；（1分）④吸附态络合物之间进行表面反应；⑤产物从催化 剂表面的脱附；（1分）⑥产物气体分子由催化剂内孔向表面的内扩 散；（1分）⑦产物气体分子由催化剂表面向气相主体的外扩散。（1 分） ２、停留时间分布密度函数E（t）和停留时间分布函数F（t）的含义。 答：停留时间分布密度函数E（t）：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）dt。
A. –2 B. –1 C. 1 D. 2
4、气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A与B 以2∶1 摩尔比 进料，则膨胀率=（ Ｃ ） A. –1 B. –1/2 C. 1/3 D.4/3 5、反应，反应速率常数，则反应级数n=（ Ｂ）
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
6、串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的得率XP =（ Ａ）。 A. B. C. D. 7、分批式操作的间歇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 8、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 （Ｂ）。 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 9、对于单一反应组分的平行反应 ，其瞬间收率 随CA 增大而单调下 降，则最适合的反应器为( Ａ )。 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 10、全混流反应器的无因次时间分布函数和分布密度函数是 ( Ｄ )
相阻力集中在这两个流体膜内，而假定气相主体和液相主体内组成均
一，不存在着传质阻力。
二、选择题 （30分，每题2分）
1．化学反应CO+ 3H2 ⇔CH4 +H2O，其中化学反应计量系数为-1 的是哪 种物质(