河南科技学院《反应工程》期末复习题ppt.ppt

化学反应工程化学反应工程一选择题一选择题1可逆放热反应，在转化率一定时，反应速率随温度升高而()降低.升高.A、B均可能.同可逆吸热反应2可逆吸热反应，在转化率一定时，反应速率随温度升高而()降低.升高.A、B均可能.同可逆吸热反应3.不可逆反应，在转化率一定时，反应速率随温度升高而()降低.升高.A、B均可能.同可逆吸热反应4当瞬时选择性随关键组分转化率增大而单调增加时，收率顺序：A、间歇釜多个连续釜串联单一连续釜B、多个连续釜串联间歇釜单一连续釜C、间歇釜单一连续釜多个连续釜串联D、间歇釜多个连续釜串联单一连续釜5当瞬时选择性随关键组分转化率增大而单调下降时，收率顺序：A、间歇釜多个连续釜串联单一连续釜B、多个连续釜串联间歇釜单一连续釜C、间歇釜单一连续釜多个连续釜串联D、间歇釜多个连续釜串联单一连续釜6、正常动力学，转化速率、正常动力学，转化速率-RA随随XA增加而降低。增加而降低。A、多釜串联比单釜有利，总反应体积小于单釜体积。、多釜串联比单釜有利，总反应体积小于单釜体积。B、多釜串联比单釜有利，总反应体积大于单釜体积。、多釜串联比单釜有利，总反应体积大于单釜体积。C、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积小于串联釜的总体、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积小于串联釜的总体积。积。D、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积小于串联釜的总体、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积小于串联釜的总体积。积。7、反常动力学，转化速率、反常动力学，转化速率-RA随随XA增加而增加。增加而增加。A、多釜串联比单釜有利，总反应体积小于单釜体积。、多釜串联比单釜有利，总反应体积小于单釜体积。B、多釜串联比单釜有利，总反应体积大于单釜体积。、多釜串联比单釜有利，总反应体积大于单釜体积。C、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积小于串联釜的总体、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积小于串联釜的总体积。积。D、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积大于串联釜的总体、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积大于串联釜的总体积。积。8、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（）A、对于可逆吸热反应，反应速率随、对于可逆吸热反应，反应速率随 XA的变化升高而升高的变化升高而升高B、对于可逆放热反应，反应速率随、对于可逆放热反应，反应速率随 XA的变化升高而升高的变化升高而升高C、对于可逆吸热反应，存在最佳温度、对于可逆吸热反应，存在最佳温度TopD、对于可逆放热反应，存在最佳温度、对于可逆放热反应，存在最佳温度Top9、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（）A、对于可逆吸热反应、对于可逆吸热反应(温度一定温度一定)，反应速率随，反应速率随 XA的变化升的变化升高而降低高而降低B、对于可逆放热反应、对于可逆放热反应(温度一定温度一定)，反应速率随，反应速率随 XA的变化升的变化升高而升高高而升高C、对于可逆吸热反应，存在最佳温度、对于可逆吸热反应，存在最佳温度TopD、对于可逆放热反应，不存在最佳温度、对于可逆放热反应，不存在最佳温度Top1.化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指传质，。2.一级连串反应，在平推流反应器中，为提高目的产物的收率，应k2/k1。（增高或降低）。3.停留时间分布的两个函数间的关系是,停留时间在0间的物料占总物料的分率应为。4.对于循环操作的平推流反应器，当循环比0时为反应器，而当时则相当于反应器。5.若一级反应的反应速率rA采用kmol/（m3s）为单位，浓度采用kmol/m3为单位，则k的单位为，若反应速率以kmol/(kgs)表示，则k的单位为。6.计算转化率起始状态的选择，正确的是（）A.连续反应器，选择反应器出口处原料的状态B.连续反应器，选择反应器进口处原料的状态C.间歇反应器，选择反应结束时的状态D.数个反应器串联，往往以进入第二个反应器的原料组成为计算基准7.全混流反应釜最多可以有个定常操作点A.1B.2C.3D.48.对于反应速率随转化率变化存在一个极大值的化学反应，最合适的反应器为A.管式反应器B.釜式反应C.循环操作的管式反应器D.釜式反应串联管式反应器9.不是理想吸附的基本假定的是（）A.吸附位具有相同的能量B.属单层吸附C.被吸附分子间的作用力可略去不计D.属多层吸附11.脉冲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12.全混流流动E(t)曲线的方差=A.0B.01C.1D.115.一级连串反应在间歇式反应器中进行，则目标产物P存在最大浓度，其最大浓度时的反应时间应该为?6.如果将管式反应器出口的产物部分返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为的管式反应器。7.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为、。8.停留时间分布可由两个函数定量描述，它们是和。9.工业反应器有三种操作方式，包括：，。10.气体在固体表面的吸附中物理吸附靠结合的，而化学吸附是靠结合的。二讨论题二讨论题1、一间歇釜式反应器中进行一级不可逆反应，在相同的操作时间下采用大釜比用小釜所达到的转化率要高。这种说法是否正确？答：这种说法不正确。由于操作时间相同，由(一级反应)知，反应的转化率与反应器的体积无关，只与反应时间有关。2、平行反应、平行反应分析：温度和浓度对瞬时选择性的影响浓度的影响与主、副反应级数有关，与浓度无关，浓度增高，瞬时选择性增加E副，温度增高，瞬时选择性增加E主cAScAC。11、流体与固体颗粒间的传质系数及传热系数与颗粒的几何形状及尺寸、流体力学条件以及流体的力学性质有关。12、固定床中同一横截面上的空隙率是不均匀的，对于粒度均一的颗粒所构成的固定床，在与器壁的距离1-2倍颗粒直径处，空隙率最大，而床层中心较小。器壁的这种影响，叫做壁效应。13、固定床绝热反应器有单段与多段之分。4.8在管式反应器中400等温下进行气相均相不可逆吸热反应，该反应的活化能等于39.77。现拟在反应器大小，原料组成和出口转化率均保持不变的前提下（采用等温操作），增产35，请你拟定一具体措施（定量说明）。设气体在反应器内呈活塞流。解：解：题意要求在反应器大小，原料组成和出口转化率均保持不变，由下式：可知，Q0与反应速率常数成正比，而改变反应温度又只与k有关，所以，提高反应温度可使其增产，具体值为：解此式可得：T2=702.7K，即把反应温度提高到702.7K下操作，可增产35%判断题1间歇反应器的特征是反应器内物系的组成不随时间而变。（）2连续操作的特征是连续地将原料输入反应器，反应产物也连续的从反应器流出。（）3速率方程与由质量作用定律得到的形式相同，说明反应一定是基元反应。（）4固定床反应器的床层直径与颗粒直径之比越大，床层空隙率的分布越不均匀。（）5多项系统的特征是系统中同时存在两个或两个以上的相态。（）6间歇反应器的特征是反应器内物系的组成随时间而变。（）7连续操作的特征是连续地将原料输入反应器，反应产物不用连续的从反应器流出。（）8反应是基元反应，速率方程与由质量作用定律得到的形式一定相同。（）9固定床反应器的床层直径与颗粒直径之比越大，床层空隙率的分布越均匀。（）10多项系统的特征是系统中同时存在两个或两个以上的相态。（）11.物理吸附的引力是分子引力。（）12.化学吸附是固体表面与吸附分子间的化学键力所造成。（）8实验室催化反应器的类型主要有、内循环反应器。9单一反应只要反应级数为正，则外扩散有效因子。10间歇釜式反应器的物料衡算式：i=1，2，K 11吸附分为和化。4属于化学吸附的特点的是（）A、吸附快，活化能低B、单分子层C、可逆D、温度较低5不是导致流体的流动偏离理想流动的原因的是（）A、流动因素B、混合问题C、温度高低D、流体的凝集态3反应物转化量与反应产物生成量之间的比例关系符合化学计量关系。（）4速率方程与由质量作用定律得到的形式相同，不能说明该反应一定是基元反应。但基元反应的速率方程与由质量作用定律得到的形式一定相同。（）5基元反应的速率方程不一定可用质量作用定律来表示。（）3搅拌作用：拌合、。4平推流：程度为零5催化剂最重要的性质：、。6流体通过固定的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作反应器。7气液反应器:、。9多釜串联模型基本假设：级内为；级间；各级相同。10设气体A为催化剂的吸附位吸附：A+=A，若为理想吸附，KA为吸附平衡常数，A为表面覆盖率，则吸附等温方程为：5一氧化碳变换反应：在较低温度下，其动力学方程可表示为：试拟定该反应的合适的反应步骤。解：根据题意，假设反应步骤如下：并假设第二步是控制步骤，其速率方程就代表了整个反应的速率方程：其余的两步可认为达到平衡，则有：由于，有：将代入速率式，得：式中。故上述假定与题意符合。但上述假定的反应步骤不是唯一的。6反应(CH3CO)2O+H2O2CH3COOH在间歇反应器中15下进行。已知一次加入反应物料50kg，其中(CH3CO)2O的浓度为216molm-3，物料密度为1050kgm-3。反应为拟一级反应，速率常数为k=5.708107exp(E/RT)min-1，E=49.82kJmol-1。求xA=0.8时，在等温操作下的反应时间。1在两个串联的全混流反应器中进行一级反应，进出口条件一定时，试证明当反应器大小相同时，两个反应器的总容积最小。2有一反应在间歇反应器中进行，经过8min后，反应物转化掉80，经过18min后，转化掉90，求表达此反应的动力学方程式。解：3.一气相分解反应在常压间歇反应器中进行，在400K和500K温度下，其反应速率均可表达为rA=23pA2molm-3s-1，式中pA的单位为kPa。求该反应的活化能。