化学反应工程复习题剖析
化学反应工程复习大纲
一. 填空题
1.化学反应速率可以表为()A A dC r dt
-=-前提是▁▁▁▁。 2.化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
3. aA + bB pP + sS 对于反应，则=P r _______)(A r -。
4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 。
5在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，该步骤的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于_______。
6如果平行反应
A
P(主)
S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选择性应_______。7一级连串反应A S P
在平推流反应器中，为提高目的产物P 的收率，应______12/k k 。
8气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_______结合的，而化学吸附是靠_______结合的。物理吸附的吸附热要_______化学吸附热，物理吸附是_______分子层吸附，而化学吸附是_______分子层吸附
9气体在固体表面上发生吸附时，描述在一定温度下气体饱和吸附量与吸附压力（或吸附物质在相中浓度）的关系式称为_______。
10.在轴扩散模型中，彼克莱准数
=e P _______， Pe 很大时，即扩散系数相对非常小，反应器中物料的流动
形态接近______。
11.在轴扩散模型中，彼克莱准数愈大轴向返混程度就_______。
12对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由分子间碰撞所致，这种扩散通常称为_______。
13对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.1um 时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素，这种扩散称为_______。
14气—固相催化反应的西勒模数=_______，它是表征内扩散影响的重要参数，其中L 定义为_______。
15. 工业催化剂的三个要求是：_______、_______、_______。
16具有良好搅拌装置的釜式反应器按_______反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按_______反应器处理。
17全混流反应器的空时τ是_______与_______之比。
18对于恒容的平推流管式反应器_______、_______一致。
19.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为_______反应器，而当β→∞时则相当于_______反应器。
20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。
21平推流管式反应器t t =时，f （t ）=_______。平推流管式反应器t t ≠时，f （t ）=_______。 平推流管式反应器t t ≥时，F （t ）=_______。
平推流管式反应器t ＜t 时，F （t ）=_______。
平推流管式反应器其f （θ）曲线的方差=2
θσ_______。
平推流管式反应器其f （t ）曲线的方差
=2t σ_______。 全混流反应器t=0时f （t ）=_______。全混流反应器其f （θ）曲线的方差=2θσ_______。
全混流反应器其f （t ）曲线的方差=2t σ_______。 22脉冲示踪法测定停留时间分布首先求得的曲线为_______。 阶跃示踪法测定停留时间分布0C C A
对应曲线为_______。23微观流体混合的混合态称为_______。
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_______。
若流体是以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元来进行微团之间的混合，且在混合时微团之间并不发生物质的交换，微团内部则具有均匀的组成和相同停留时间，这种流体称为_______。
宏观流体混合的混合态称为_______。
24固定床中催化剂不易磨损是一大优点，但更主要的是床层内流体的流动接近于平推流，因此与返混式的反应器相比，可用_______的催化剂和_______的反应器容积来获得较大的生产能力。
25气—固相催化反应的西勒模数的大小可判别内扩散的影响程度，西勒模数愈大，则粒内的浓度梯度就_______，反之，西勒模数愈小，内外浓度愈近于_______，坦克莱准数表示_______与_______之比，坦克莱准数越大，则外扩散效率因子_______，外扩散对催化剂颗粒内化学反应的影响越_______
26在气—固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应A →B ，A 的反应速率的定义为_______。
27气—固相催化反应的西勒模数Φ=_______与_______之比。
28活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。
29 对于气—固相催化放热反应，通常催化剂颗粒内部与催化剂颗粒外表面的温差_______，催化剂颗粒外表面与气相主体间的温差最大可达到_______。
30 摩尔收率与转化率及选择性的关系为_______
31. 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_______。
32.反应器的热稳定性是指反应器_______能力的大小，这种扰动是_______的。反应器的灵敏性是指参数波动时，_______的大小，这种参数波动是_______的。
33.反应器设计和操作通常要求：_______、_______和_______。
34.催化剂颗粒或反应器热稳定的必要条件为：_______
35. 在同一操作条件下，可以有2个或2个以上操作状态，均满足定态条件：放热速率=移热速率，这种现象称为_______）处于高温下的操作点称为_______，处于低温的则称为_______
36.绝热式固定床反应器对绝热的理解为：_______和_______，对绝热式固定床反应器，当体系绝热温升_______或物料进口温度_______或穿过催化剂床层气体线速度_______时，床层越容易着火
37.反应器热交换中，要求采用_______传热面积或_______温差进行换热，有利于反应器的热稳定。
38．气固催化反应时，若气相主体温度较小幅度的提高，引起催化剂颗粒表面温度的猛增，这种现象称为催化剂颗粒_______，对应颗粒着火时_______的温度，称为催化剂颗粒的临界着火温度。
39.固定床反应器在上操作区（高温区、扩散控制）进行操作时，气相主体温度与催化剂颗粒表面的温差最大可达到_______（32-39供部分学有余力的同学自学用，不属考试范围）
40.非理想流动不一定是由返混造成的，返混造成了_______和反应物浓度的降低。
二．选择题
1化学反应O H CH H CO 2423+?+，其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。
A. CO
B. 2H
C. 4CH
D. O H 2
（计量系数的定义，正负号，注意，反应物的化学计量系数为负，而生成物为正）
2
对于反应aA + bB pP + sS ，则=P r _______)(A r -。 A. ||a p B. a p C. p a D. p a ||
3气相反应4A + B → 3R + S 进料时无惰性气体，A 与B 以3∶1的摩尔比进料，则膨胀因子A δ=_______。
A. 1/4
B. 2/3
C. –1/4
D. –2/3
4
反应C 4H 2C 2H 4 + H 2，10.2-=s k ，则反应级数n=_______。
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
5反应A + B → C ，已知115.0-=s k ，则反应级数n=_______。
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
6
如果平行反应A
P(主)
S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选择性应_______。
A. 提高浓度
B. 降低浓度
C. 提高温度
D. 降低温度
7一级连串反应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. 2112)/ln(K K K K D. 211K K
8一级连串反应A → P → S 在平推流管式反应器中进行，使目的产物P 浓度最大时的反应时间
=opt t _______。 A. 211K K B. 1221)
/ln(K K K K - C. 1212)/ln(K K K K - D. 2112)/ln(K K K K 9一级不可逆液相反
应A 2R ，30/30.2m 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，则反应器的反应体积V 为_______3m 。
A. 19.6
B. 20.2
C. 22.2
D. 23.4
10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. 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
11于可逆吸热反应，为提高反应速率应_______。
A. 提高压力
B. 降低压力
C. 提高温度
D. 降低温度
12
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增大而单调增大，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
13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. 0
B. 0.5
C. 1
D. 2
14下列属于理想吸附等温方程的是_______。
A. Langmuir型
B. Freundlich型
C. Temkin型
D. BET型
15．下列不属于Langmuir型等温吸附的假定的是_______。
A. 均匀表面
B. 多分子层吸附
C. 分子间无作用
D. 吸附机理相同
16
．气固催化反应的内扩散模数Φ=L为特征长度，若颗粒为圆柱形则L=_______。
A. 厚度/2
B. R
C. R/2
D. R/3
18. 对于气—液相反应中等速率反应，为提高反应速率，使其转变为快反应应选用_______装置。
A. 填料塔
B. 喷洒塔
C. 鼓泡塔
D. 搅拌釜
19.工业上进行的化学反应，原料中反应物摩尔量之比一般不符合化学计量关系，例如甲烷水蒸气催化转化反应，水蒸气过量；乙烯催化氧化反应制环氧乙烷，氧过量。所以在反应系统的分析计算中多选用关键组分。根据实际需要，关键组分是指：
A.不过量的反应物
B.目的产物
C.各反应物中价值最高的组分
D.价值最高的反应产物
20.如果连续操作的反应器达到定态，那么反应器中的浓度、温度等参数
A.不随时间变化，可能随位置变化
B.随时间变化，也随位置变化
C.不随时间变化，也不随位置变化
D.随时间变化，但不随位置变化
（连续反应器的定态的理解，可扩展到任何连续操作的定态或叫稳态）
21.间歇反应过程是一个非定态过程，反应器的组成随时间改变。以下说法哪些是正确的：
A.间歇操作过程包括了装料、反应、卸料和清洗等步骤，但就反应过程本身而言，仍属于定态过程
B.在间歇反应器中进行的单一反应，产物的浓度总是随着反应时间的延长而增高
C.在间歇反应器中进行的复合反应，对于目的产物可能存在最佳的反应时间
D.间歇反应器中进行的反应，均可以按恒容处理
22.在研究多孔催化剂中反应分子的吸附问题时，常常用到理想吸附模型（或Langmuir模型），该模型的基本假定中未包括：
A.吸附表面在能量上是均匀的
B.被吸附的分子之间的作用力忽略不计
C.被吸附分子的大小不予以考虑
D.吸附是单层的
23.下列情况哪些属于变容反应过程：
A.间歇反应装置中进行的变摩尔反应
B.间歇反应装置中进行的等摩尔反应
C.恒压反应装置中进行的变摩尔反应
D.恒压反应装置中进行的等摩尔反应
24.在实际生产中，有时需要对釜式反应器进行并联操作。若要达到最小的反应体积，对并联的各釜有一定的要求，即
A.各釜体积相等
B.各釜进料流量相同
C.各釜的空时相同
D.都不是
25.如果选择性随转化率的增加而下降，那么不同操作方式下的釜式反应器，在相同的转化率下最终收率的大小的顺序是：
A.间歇釜、多个釜串联、单一连续釜
B.多个釜串联、单一连续釜、间歇釜
C.单一连续釜、间歇釜、多个釜串联
D.间歇釜、单一连续釜、多个釜串联
26管式反应器是符合活塞流模型的一类理想反应器，活塞流模型的假定包括：
A.轴向的混合用费克定律描述（为轴扩散模型）
B.径向流速分布均匀（同一管截面上温度、浓度、速度均一）
C.径向温度分布均匀
D.速度侧形与层流相同（层流模型）
27.对于自催化反应，最合适的反应器为_______。
A. 全混流反应器
B. 平推流反应器
C. 循环操作的平推流反应器
D. 全混流串接平推流反应器
28. 可以根据模型中使用参数的个数，将流动模型分成单参数、双参数和多参数模型，下面的说法哪些是对的：
A.离析流模型是单参数模型
B.多釜串模型是多参数模型
C.轴扩散模型是单参数模型
D.活塞流模型和全混流模型均是单参数模型
29一级反应十分特殊，例如：对于一级不可逆反应，达到某一转化率需要的时间与初始浓度无关。此外，一级反应还有很多特殊的性质，包括：
A.流体的混合特征对反应结果没有影响
B.系统的返混对反应结果没有影响
C.混合的时间顺序对反应结果没有影响
D.反应器中的停留时间分布对反应结果没有影响
.30. 涉及到多孔催化剂的反应过程，常常存在外扩散和内扩散的影响。因此，在研究反应的本征反应动力学问题时，需要排除内外扩散的影响。具体的做法有：
A.在保证温度、反应物浓度、空时等不变的前提下，可以提高通过床层的质量流速，达到排除内扩散的目的
B.在保证温度、反应物浓度、空时等不变的前提下，可以提高通过床层的质量流速，达到排除外扩散的目的
C.在保证反应条件相同的前提下，可以通过改变颗粒大小排除内扩散的影响
D.在保证反应条件相同的前提下，可以通过改变颗粒大小排除外扩散的影响
31. 在多孔催化剂中进行的化学反应，催化剂中存在的扩散过程对反应有直接的影响。在描述多孔催化剂中的扩散过程时，使用有效扩散系数而不是分子扩散系数，其原因包括：
A.化学反应的影响
B.催化剂颗粒内孔隙仅占颗粒体积的一部分
C.扩散孔道蜿蜒曲折
D.B 和C 综合作用的结果
32.气体在多孔固体催化剂中进行的反应，反应组分的扩散与表面反应同时进行，那么各步骤之间的关系应该是
A.反应物的吸附、表面反应和产物的脱附三步并
B.外扩散与催化剂中的扩散和反应是并联的
C.内扩散和表面反应属于并联过程
D.对于并联过程，存在速率控制步骤
33. 固定床层内流体流动不均匀的主要原因包括：
A.床层径向不均匀的空隙分布
B.流速偏低
C.化学反应的影响
D.催化剂颗粒外扩散的作用
34. 单段绝热固定床反应器的用途也比较广泛，以下不适合使用单段绝热固定床反应器的情况有:
A.反应热效应较小的反应
B.温度对选择性影响不大的反应
C.虽然热效应大，但单程转化率低或存在大量的惰性物料
D.可逆放热反应
35. 分批式（间歇）操作的反应器非生产性时间（辅助时间）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
36.下列关于理想间歇反应釜和全混流反应釜的说法中，不正确的是：
A. 依据操作方式的不同，理想反应釜可分为理想间歇反应釜和理想全混流反应釜两类
B ．在理想间歇反应釜中，假定物料在加入反应釜内的一瞬间，就达到分子尺度的混合，即预混合时间为零
C ．在反应进行的任一时刻，间歇和全混流反应釜中，各点的温度和浓度处处均一
D ．完成同样的生产任务，理想间歇反应釜所需要的反应体积总是小于全混流反应釜所需要的反应体积
37.串联反应A → P （目标产物）→R （副产物）+ S ，反应选择性=_______。 A. A A P P n n n n --00 B. 00A P P n n n - C. 00
S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n --
38.串联反应A → P （目标）→R + S ，目标产物P 的收率=_______。 A. A A P P n n n n --00 B. 0
P A n n C. 00S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n --
39.在间歇反应器中进行等温二级反应 A → B ，s l mol C r A A ?=-/01
.02，当l m ol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。
A. 8500
B. 8900
C. 9000
D. 9900
40.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 m ol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。
A. 400
B. 460
C. 500
D. 560
41.全混流釜式反应器最多可能有_______个定态操作点。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
42.全混流反应器中有最多可能有_______个稳定的定态操作点
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4（41，42不在考试范围内）
三. 简答题
1.简述三种理想反应器的种类和特征？
2. 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？
3.停留时间分布密度函数f （t ）的含义？ （停留时间分布函数F （t ）的含义？）
4.简述Langmuir 等温吸附方程的基本特点？
5．简叙气固催化反应的7个（或合并为5个）步骤。
6. .解释努森扩散和分子扩散分别在何种情况下占优势？
7.对气固催化反应本征动力学推导，采用Langmuir-Hinshelwood 模型，将会推导出双曲函数型动力学方程，该模型的基本假设或简化条件包括哪3点？
8. 简述固定床反应器的优、缺点
9. 简述均相反应及其动力学的研究内容？
10.举例说明微观流体和宏观流体的区别？
11.简述非理想流动轴向扩散模型的定义和特点？
四. 计算题
以下四类为基本计算题型，应该熟练掌握：
第一类：已知：反应动力学方程（反应级数和活化能或反应速率常数），在间歇反应器中进行反应，给定反应物初始浓度（一级反应可以不给出初始浓度，为什么？），求达到某一要求转化率，所需要的反应时间。若同时给出辅助时间，给出反应器的产能，能求反应体积，若又给出装填系数，能求反应器的体积。
求解间歇反应器体积的思路为：
1.根据物料衡算式与动力学方程结合求反应时间
2.处理一批物料所需要的总时间=反应时间+辅助时间
3.所需要的反应体积应为处理一批物料的体积=总时间×单位时间处理的物料体积
4.间歇反应器的体积=反应体积/装填系数
重点进行复习的计算题：3-1，3-2，3-9为简单类别，7-10的（1）为标准题型，总体难度不会超过3-4（该题动力学方程相对复杂，所以计算难度最大，由于未给定装填系数，只能求反应体积）
在理想间歇反应釜中进行一级不可逆液相反应，30/30.2m kmol C A =，10.92k h -=，出口转化
A 2 R
率7.0=A x ，每批辅助操作时间为0.75小时，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，装填系数为0.8，请计算所需间歇反应釜的体积。
第二类：已知反应动力学方程，给定物料的进口摩尔流量，进口浓度，求达到某一出口转化率时，所需要的PFR 或CSTR 的反应体积
该类题型为基本题型，均为动力学方程与物料衡算方程结合求解反应体积。要注意的是PFR 的物料衡算方程为一微分方程，求解过程中需要进行积分，并且要注意当进行气相反应时，是否为变容反应，要注意变容反应中的浓度项的变化。而CSTR 的物料衡算方程则为一代数方程，求解相对容易。注意当有多个反应器串联操作时，需要逐釜衡算。
重点进行复习的计算题：PFR 恒容反应，CSTR5-2，5-3，7-10（2）（3）为简单题型，4-1变容PFR ，4-3有两种反应物的恒容反应为标准题型，而7-9，7-15采用了CSTR 或PFR 的串并联，考试难度不会超过7-9，7-15，注意进行逐釜衡算时，对排在后面的反应器，对PFR 进口已经有一定转化率的情形，积分下限的转化率将不再是零(考试中有串联的题目出现)，而CSTR 的进口转化率将不再是零时，也要注意物料衡算式的变化！ 在常压及800℃等温下在活塞流反应器进行下列气相均相反应：
4662356CH H C H CH H C +→+
在反应条件下该反应的速率方程为：
)/(5.15.0s L mol C C r H T ?=
式中H T C C ,分别为甲苯和氢的浓度（L mol /），原料处理量为2 h kmol /，其中甲苯与氢的摩尔比等于1。若反应器的直径为50 mm ，试计算甲苯最终转化率为95％时的反应器长度。
第三类：给定某一采用脉冲或阶跃进行RTD 试验数据，要求求解平均停留时间和方差。注意采用的是脉冲还是阶跃法进行试验，若采用脉冲法，首先求分布密度函数，若采用阶跃法，首先求分布函数。并能将RTD 试验得到的平均停留时间和方差的数据，应用到非理想模型中，对一级反应，采用不同模型进行解析求解。 标准题型为：6-7（k=7.5×10-3s -1
），6-9,6-11(t/min),其中难度较大为6-9和6-11，因为其给出的RTD 试验间隔时间并不全相等，所以需要采用分段进行计算，而不可上下简单消除时间差！对于离散型数据的处理，对辛普森公式应用不熟练的同学，考试过程中尽量避免使用，而采用其它处理方法)
RTD 数据：脉冲法注入
在此反应器中进行一级不可逆反应。求平均停留时间和方差。反应温度下
k=2.84×10-3s-1，试用不同的非理想流动反应器模型，分别计算其出口转化率。并与相同体积的理想流动反应器对比。
五.判断题（略）
古今名言
敏而好学，不耻下问——孔子
业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随——韩愈
兴于《诗》，立于礼，成于乐——孔子
己所不欲，勿施于人——孔子
读书破万卷，下笔如有神——杜甫
读书有三到，谓心到，眼到，口到——朱熹
立身以立学为先，立学以读书为本——欧阳修
读万卷书，行万里路——刘彝
黑发不知勤学早，白首方悔读书迟——颜真卿
书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲——于谦
书犹药也，善读之可以医愚——刘向
莫等闲，白了少年头，空悲切——岳飞
发奋识遍天下字，立志读尽人间书——苏轼
鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书——李苦禅
立志宜思真品格，读书须尽苦功夫——阮元
非淡泊无以明志，非宁静无以致远——诸葛亮
熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》书到用时方恨少，事非经过不知难——陆游
问渠那得清如许，为有源头活水来——朱熹
旧书不厌百回读，熟读精思子自知——苏轼
书痴者文必工，艺痴者技必良——蒲松龄
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化学反应工程试题集及复习题
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。 →+，则其反应速率表达式不能确11.某反应的计量方程为A R S 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。 二.单项选择 10.(2) B 1、气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与2H以1∶2 δ=__A_。 摩尔比进料，则膨胀因子CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S P在间歇式反应器中，则目的产物P C___A____。 的最大浓度= max ,P
化学反应工程试题
化学反应工程试题 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应CO + 3H 2CH 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 P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大 浓度=max ,P C ___A____。 A. 122)(210K K K A K K C - B. 22/1120]1)/[(+K K C A C. 1 22)(120K K K A K K C - D. 22/1210 ]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. 00A P P n n n - C. 00 S S P P n n n n -- D. 00 R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=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 ，30/30.2m 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_3m 。 A. B. C. D. 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. 1212)/ln(K K K K - B. 1221) /ln(K K K K - C. 2112)/ln(K K K K D. 211K 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___。 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。
《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
化学反应工程试题..
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sS pP b B aA +?→?+， 则P r = ___A__ ()A r -。 A. a p ， B. a p ， C. p a , D. p a 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A δ=（Ｄ ） 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A ε=（ Ｃ ） A. –1 B . –1/2 C. 1/3 D.4/3 5、反应2421042H H C H C +→，反应速率常数10.2-=s k ，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X P =（ Ａ）。 A. 00A P P n n n - B.A A P P n n n n --00 C.00S S P P n n n n -- D.0 R R P P n n n n -- 7、分批式操作的间歇反应器非生产性时间0t 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P ? 随C A 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
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 . 化学反应工程试卷及答案 一、填空题（共25分,每空1分） 1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系， 即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。 3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为 ；反应产物C 的生成速率表达式为： 。 4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。 5．间歇釜反应器中进行如下反应： P A → (1) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A A C k r = 2E 在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。 6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。 7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。 8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。 9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。 10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。 11．对于反应级数0 《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 化学反应工程试题 班级姓名学号号 一、请在下列各题中各选择一个最适当的答案（每题1分，共40分） 1.（）不是反应程度的特点 A 总为正值 B 各反应组分的反应程度相同 C 随反应时间而变 D 与反应计量系数无关 2.-r A=kC A n中，式中的负号意味着（） A 反应速率常数为负值 B 反应速率随浓度的下降而减小 C 公式表示的是A的消耗速率 D dc A/dt为正值 3.返混的定义是（） A 不同空间位置的粒子的混合 B 不同停留时间的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 4.自催化反应当转化率为零时反应速率（） A 最大 B 出现极值点 C 为负值 D 为0 5.平推流反应器中诸参数不随（）而变 A 反应物的组成 B 反应器的轴向位置 C 反应器的空间时间D反应器的径向位置 6.在平推流反应器进行某一变容反应，若εA>0，则空间时间τ将（）平均停 A 等于 B 小于 C 大于 D 接近于 7.对反应级数大于零的单一反应，对同一转化率，其反应级数越小，全混流反 应器与平推流反应器的体积比（）。 A 不变 B 变大 C 变小 D 不好说 8.复合反应的瞬时选择性定义为（） A 生成目的产物消耗的反应物与所有消耗 的反应物的比值 B 生成副产物消耗的反应物与生成目的产物 消耗的反应物的比值 C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗 速率的比值 D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速 率的比值 9.空间时间的定义是（） A 停留时间与非生产时间的和 B 实际反应时间与真实停留时间的和 C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 D 反应物微元在反应器内经历的时间 10. 11.平推流反应器的无因次方差为（） A 1 B 2 C －1 D 0 12.对反应级数大于零的单一反应，随着转化率的增加，所需全混流反应器与平 推流反应器的体积比（） A 不变 B 增加 C 减小 D 不一定 13.由脉冲示踪实验可以直接获得的是（） A 停留时间分布函数 B 停留时间分布密度函数 C 平均停留时间 D 方差 14.非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而（） A 减少 B 增大 C 先增大后减少 D 不变 15.非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是（） A 单调递减的 B 单调递增的 C 有极大值的 D 不好说 16.所谓对比时间是指（） 化学反应工程 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___。 一、填空（40分） （1）气相反应A＋3B→2C，则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是（2）反应速率常数有时可以表为。A dt （3）空间速度是指 ___________ ， 空间时间是指 __________。 （4）反应具有最佳温度曲线， 最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克／cm5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为（孔隙率3的材料制成。 则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?，如果采用扩散模型，则）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差 （6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______ （7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、 及＿＿＿＿扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ，进料反应进行至，（8）复合反应＝A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时，由瞬时选择性LA。于内扩散的影响，选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?）（9,，。 0． （10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系： 外扩散和化学动力学控制时ζ1，Φ值较； 内扩散强烈影响时ζ1，Φ值较。 （11）CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向， 可以分为和反应器。 492－＝/s, =1.5×1012）某一级不可逆的气液反应过程，已知k=10mm/s,D（LL则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在，工业上可选用 反应器或反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主 要在，工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物，则适＋（，）对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA （14）返混是指 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_______。 化学反应工程习题 第一部分：均相反应器基本理论 1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N 2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率；并写出这三种反应速率表达式之间的关系。 2、已知某化学计量式为 S R B A 2 121+=+的反应，其反应速率表达式为B A A C C r 5 .02=，试求反应速率B r =？；若反应的化学计量式写成S R B A +=+22，则此时反应速率A r =？为什么？ 3、某气相反应在400 o K 时的反应速率方程式为2 21061.3A A P d dP -?=- τ h kPa /，问反应速率常数的单位是什么？若将反应速率方程改写为2 1A A A kC d dn V r =?-=τ h l mol ./，该反应速率常数k 的数值、单位如何？ 4、在973 o K 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应：C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。反应开始时，系统中含丁烷为116kg ，当反应完成50%时，丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化， 试求下列项次的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H 2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。 5、某溶液反应：A+B →C ，开始时A 与B 摩尔数相等，没有C ，1小时后A 的转化率为75%，当在下列三种情况下，2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉？ （1）对A 为一级、B 为零级反应； （2）对A 、B 皆为一级反应； （3）对A 、B 皆为零级反应。 6、在一间歇反应器中进行下列液相反应： A + B = R A + R = S 已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3，C B0 = 4 kmol/m 3，C R0 = C S0 = 0。反应混合物体积的变化忽略不计。反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3，C R = 1.5 kmol/m 3。计算这时B 和S 的浓度，并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。 7、一级可逆反应A = R 在等温下进行。已知C A0 = 500mol/m 3，C R0 = 0。若该反应在一间歇反应器中进行，且在反应温度下667.0=Ae x 。经480 s 后测得333.0=A x 。（1）试确定此反应的动力学方程；（2）计算A x 分别达到0.6和0.65所需的反应时间；（3）比较计算结果，你有什么体会？ 《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？ 《化学反应工程原理》复习思考题 第一章绪论 1、了解化学反应工程的研究内容和研究方法。 2、几个常用指标的定义及计算：转化率、选择性、收率。 第二章化学反应动力学 1、化学反应速率的工程表示，气固相催化反应及气液相非均相反应反应区的取法。 2、反应速率常数的单位及其换算。 3、复杂反应的反应速率表达式（可逆、平行、连串、自催化）。 4、气固相催化反应的步骤及基本特征。 5、物理吸附与化学吸附的特点。 6、理想吸附等温方程的导出及应用（单组分吸附、解离吸附、混合吸附）。 7、气固相催化反应动力学方程的推导步骤。 8、不同控制步骤的理想吸附模型的动力学方程的推导。 9、由已知的动力学方程推测反应机理。 第三章理想间歇反应器与典型化学反应的基本特征 1、反应器设计的基本方程式。 2、理想间歇反应器的特点。 3、理想间歇反应器等温、等容一级、二级反应反应时间的计算及反应器体积的计算。 4、自催化反应的特点及最佳工艺条件的确定及最佳反应器形式的选择。 5、理想间歇反应器最优反应时间的计算. 7、可逆反应的反应速率，分析其浓度效应及温度效应。 8、平行反应选择率的浓度效应及温度效应分析。 9、平行反应反应器形式和操作方式的选择。 10、串连反应反应物及产物的浓度分布，t opt C p.max的计算。 11、串连反应的温度效应及浓度效应分析。 第四章理想管式反应器 1、理想管式反应器的特点。 2、理想管式反应器内进行一级、二级等容、变容反应的计算。 3、空时、空速、停留时间的概念及计算。 4、膨胀率、膨胀因子的定义，变分子数反应过程反应器的计算。 第五章理想连续流动釜式反应器 1、全混流反应器的特点。 2、全混流反应器的基础方程及应用。 3、全混釜中进行零级、一级、二级等温、等容反应时的解析法计算。 4、全混釜的图解计算原理及图解示意。 5、全混流反应器中的浓度分布与返混，返混对反应的影响。 6、返混产生的原因及限制返混的措施。 7、多釜串联反应器进行一级、二级不可逆反应的解析法计算。 8、多釜串联反应器的图解法计算原理。 第七章化学反应过程的优化 1、简单反应过程平推流反应器与全混流反应器的比较及反应器形式的选择。 2、多釜串连反应器串连段数的选择分析。 3、自催化反应反应器的选型分析。 4、可逆放热反应速率随温度的变化规律，平衡温度和最优温度的概念。 5、平行反应选择率的温度效应及浓度效应分析，反应器的选型，操作方式的确定。 6、串连反应影响选择率和收率的因素分析，反应器的选型及操作方式的确定。 7、平推流与全混釜的组合方式及其计算。 第八章气固相催化反应过程的传递现象 1、气固相催化反应的全过程及特点。 2、等温条件下催化剂颗粒的外部效率因子的定义。 3、外扩散、内扩散对平行反应、连串反应选择性的影响分析。 4、气体流速对外扩散的影响分析。 5、等温条件下催化剂颗粒的内部效率因子的定义。 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 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 E1化学反应工程试卷及答案
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