《化学反应工程》冲刺试题.docx

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《化学反应工程》冲刺试题

一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其代码填入题干后的括号内。

每小题1分，共20分）

1．设某反应关键组分A的初始量为nA0，终止量为nA，则A组分的转化率XA为                                              （      ）

A（nA－nA0）/nA              B（nA－nA0）/nA0  

C（nA0－nA）/nA0              D（nA0－nA）/nA

2．零级等温恒容不可逆反应速率方程可写作                （      ）

A －dCA/dt=k                 B  dCA/dt=k            

C －dCA/dt=kCA               D  dCA/dt=kCA  

3．在热量衡算式中，各项的单位是                            （      ）

A  KJ/s                     B  KJ/m3     

C  KJ/Kmol                  D  KJ/Kg 

4．用反应进度来表示化学反应速率的表达式是              （      ）

A  r= dξ/ndt                B  r=dξ/vdt        

C  r= ndξ/dt                D  r=ndξ/vdt

5．连续系统反应速率的表达式为                          （      ）

A      ri=dni/dVR                B  ri= +dni/dt

C  ri= +dNi/dVR              D  ri= －dNi/dt

6．阿累尼乌斯公式书写正确的是                         （      ）

A  k=exp（-E/RT）           B k=k0 exp（-E/RT）      

C  k=k0 exp（-E/T）          D k=k0 exp（E/RT）         

7．用以描述理想等温吸附的吸附模型是                       （      ）

A  兰格缪尔吸附模型         B  威尔平行孔模型

C  焦姆金吸附模型              D  费鲁德里希模型

8．在气固相催化宏观反应过程中，当内扩散控制时，反应物A的浓度

                                                      （      ）

A  CAgCAc  

C  CAg≈CAs>>CAc             D  CAg>CAs>CAc

9．活塞流模型的流动特征为                                            （      ）

A轴向与径向上的浓度都不相同  B轴向上有浓度梯度，径向上浓度相同 

C轴向与径向上的浓度都相同    D径向上有浓度梯度，轴向上浓度相同 

10．CSTR反应器的物料衡算式中单位时间A组分消耗的量为 （      ）

A  V0CA0                     B  V0（CA+dCA）

C  rAVR                      D  0

11．对于m-CSTR模型的正确说法有                      （      ）

A  m越大，返混越大         B  m越大，返混越小

C  m的大小与返混无关       D  以上说法都不对

12．对于（-rA）与CA呈单调递减的情况，应首先选用         （       ）

A  BR反应器                B PFR反应器 

C  CSTR反应器              D m-CSTR反应器 

13．收率、选择率及转化率之间的关系为                    （       ）

A  xA=sY                     B Y=sxA             

C  Y=s/xA                      D s=YxA

14．用以测定停留时间分布规律的实验方法主要有            （      ）

A  阶跃法和脉冲法           B  阶跃法和周期法 

C  周期法和随机法           D  脉冲法和随机法

15．实际流动反应器的无因次方差σθ2的值为               （      ）

A  0≤σθ2≤1               B   0≤σθ2≤∞

C  0＜σθ2＜∞                 D   0＜σθ2＜1

16．某平行反应主产物L和副产物M的生成速率分别为rL和rM，则L的瞬时选择率SL为                                           （      ）

A  rL/rM                     B  rM/rL

C  rM/（rM/+rL）              D  rL/（rM/+rL）               

17．气液传质的基本理论是                               （      ）

A  牛顿粘性定理             B  傅立叶定理

C  道尔顿分压定理           D  费克定理

18．面积当量直径为                                     （      ）

A  da=（6Vs/π）1/2           B  da=（6Vs/π）1/3          

    C  da=（Ss/π）1/2            D  da=（Ss/π）1/3

19．当M 趋于无穷大时,反应为                           （      ） 

A  瞬间反应过程             B  中速反应过程

C  快速反应过程             D  极慢反应过程

20．反应热稳定性的条件为                              （      ）

A  QR=QC，dQR/dT>dQC/dT     B  QRdQC/dT     

C  QR=QC，dQR/dTQC，dQR/dT

得分

评卷人

二、多项选择题 （在每小题的五个备选答案中,选出

二至五个正确答案，并将其代码填在题干后的括

号内;错选、多选不得分。

每小题2分，共10分）

1．化学反应器按操作方式分类，可分为                （          ）

A  间歇操作      B  并联操作     C  连续操作  

D  串联操作      E  半连续操作   

2． 在定态下，m-CSTR流动特征有                 （          ）

    A各釜的温度均相等                 

B各釜的温度不一定均相等

C前釜的出口转化率小于后釜

D前釜的出口转化率等于后釜

E  各釜内反应转化率阶梯上升

3．适宜用粒径缩小的缩芯模型的有                  （          ）

A UF4（s）+F2（g）→UF6（g）

    B UO3（s）+H2（g）→UO2（s）+H2O（g）

    C 2CoS（s）+3O2（g）→2CoO（s）+2SO2（g）

D C（s）+H2O（g）→CO（g）+H2（g）

    E NiO（s）+H2SO4（l）→NiSO4（l）+H2O（l）

4．处理催化剂失活的方法有                         （          ）

A改进催化剂      B严格控制操作条件    C 降低转化率

D优化操作条件    E采用合理的安全系数设计反应器

5．物理吸收与化学吸收的区别在于                   （          ）

A物理吸收与化学吸收过程都存在化学反应 

B 物理吸收不存在化学反应，仅当化学吸收过程才有化学反应

C 物理吸收的熔解热小于化学吸收的熔解热

D物理吸收的熔解热大于化学吸收的熔解热               

E 物理吸收的熔解热等于化学吸收的熔解热   

得分

评卷人

三、判断题（认为对的，在题后的括号内打“√”，

认为错的打“×”。

每小题2分，共20分）

1．随着反应时间的不断增加，产物的浓度会一直增大。

         （    ）

2．催化剂的核心部分是载体，即真正起催化作用的组分。

       （    ）

3．反应程度ξ描述了某反应进行的程度，它是一个时间的函数。

当组分I为反应物时，ξ>0；而当组分I为产物时，ξ<0。

                        （    ）

4．在间歇反应器中，所有物料的反应时间相同，不存在返混。

   （    ）

5．平推流反应器与全混流反应器均不存在返混。

               （    ）

6． 反应级数只能是整数。

                                   （    ）

7．阶跃输入法是用来测定停留时间分布函数的一种实验方法。

   （    ）

8．最佳温度即反应速率达最大时对应的温度。

                （    ）

9．化学吸附的吸附覆盖层可以是多分子层。

                  （    ） 

10．作为气液反应器的填料塔适于瞬时反应及快反应过程。

          （    ）

得 分

评卷人

四、简答题（每小题5分，共20分）

1．什么是返混？

造成返混的原因有哪些？

2．简述单级全混流反应器的流动特点。

3．在通过示踪法来测定停留时间分布规律的实验中，示踪剂应满足那些要求？

4．列出在连续稳定操作下的物料衡算方程通式（标明单位）。

得分

评卷人

五、计算题（每小题10分，共20分）

1．在平推流反应器中进行等温一级反应,出口的转化率为0.9,现将该反应移到一个等体积的全混流反应器中进行,且其他操作条件不变,问出口的转化率是多少?

↗ R（目）  rR =CA2

2．某一平行反应  A                      

↘ S（副） rS =3CA

若初始反应物的浓度CA0 =4.5kmol/m3，反应器出口浓度CAf =0.5kmol/m3，求1）目的产物R的瞬时选择率sR的函数表达式；（5分）

2）该反应在全混流反应器中目的产物R的平均选择率SR及出口浓度CRf。

（5分）

得 分

评卷人

六、分析应用题（10分）

E1↗ R（目）  rR =k1CACB1.5

某一平行反应  A+B

E2↘ S（副） rS =k2CA0.5CB0.5

若E1  〉E2，则要求得到最多的目的产物R时，应如何选择适当的反应温度，反应器及操作方式（作出进料方式的示意图）

一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一

个正确的答案，并将其代码填入题干后的括号内。

每小题1分，共20分）

1．关键组分转化率最大能达到                            （      ）

A  25﹪                     B  50﹪

C  75﹪                     D  100﹪

2．活化能的大小反映了                                  （      ）

A  该组分浓度对反应速率影响的敏感程度

B  该组分温度对反应速率影响的敏感程度

C  该组分浓度对速率常数影响的敏感程度

D  该组分温度对速率常数影响的敏感程度

3．一级等温恒容不可逆反应速率为                       （      ）

A －dCA/dt=k                B  dCA/dt=k

C  －dCA/dt=kCA             D  dCA/dt=kCA 

4．对于反应υAA+υBB=υLL+υMM，组分A的膨胀因子δA为（      ）

A [（υL+υM）－（υA+υB）]/ υB  

B [（υL+υM）+（υA+υB）]/ υA

C [（υA+υB）－（υL+υM）]/ υB   

D [（υL+υM）－（υA+υB）]/ υA

5．对于绝热反应，热量衡算式中                          （      ）

A  ―ΣNiCpidT=0            B  K（T―Ta）=0

C  ΔHRrAdVR=0              D  T―Ta =0

6．固体催化剂中气体组分的扩散最主要的两种扩散形式是    （      ）

A  分子扩散和构型扩散       B  分子扩散和表面扩散      

C  表面扩散和Knudsen扩散   D  分子扩散和Knudsen扩散        

7．在催化剂内真正起到催化作用的组分是                  （      ）

A  活性组分                 B  载体

C  助催化剂                 D  抑制剂

8．空间时间τ的定义式为                                （      ）

A  τ=VON/VO                B   τ=VR/VON

C      τ=VO/VR                D  τ=VR/VO 

9．在全混流模型中，釜内物料的浓度和温度                 （      ）

A 处处相同，不随时间变化    B处处相同，但是随时间变化

C处处不相同，且是随时间变化 D处处不相同，也不随时间变化

10．PFR、CSTR、4-CSTR中，返混程度的从大到小的顺序为    （      ）

A  PFR＞CSTR＞4-CSTR        B 4-CSTR＞ PFR＞CSTR  

C  CSTR＞4-CSTR＞PFR        D 4-CSTR＞CSTR＞ PFR   

11．对于（-rA）与CA呈单调上升的情况，应首先选用     （      ）

A  BR反应器                B  PFR反应器   

C  CSTR反应器              D  m-CSTR反应器 

12．表示固体催化剂单位体积（不包括孔体积）的质量的密度是（      ）

A  真密度                   B  假密度

C  床层密度                 D  颗粒密度

13．通常情况下,在气固催化反应中,反应物A的浓度大小为    （       ）

A  CAg>CAs≈CAc            B  CAg>CAs>CAc           

C  CAc>CAg>CAs             D   CAs>CAc>CAg

14．停留时间分布函数F（t）与停留时间分布密度函数E（t）的关系是（      ）

A  F（t）E（t）=1           B   E（t）=dF（t）/dt

C  F（t）=dE（t）/dt      D   F（t）/E（t）=1

15．F（t）与F（θ）间的关系为                              （      ）

A  F（t）>F（θ）                B  F（t）

C  F（t）=F（θ）                D  F（t）=tF（θ） 

16．以下关于理想流动反应器方差关系中正确的是          （      ）

A  PFR中σθ2 =0             B  CSTR中σθ2 =0

C  PFR中σθ2 =1             D  CSTR中σθ2 =0.5            

17．认为活化能与覆盖率成对数函数关系的吸附模型是      （      ）

A  兰格缪尔吸附模型         B  威尔平行孔模型

C  焦姆金吸附模型          D  费鲁德里希模型

18．导致催化剂永久失活的原因是                        （      ）

A  结构变化                 B  物理中毒         

    C  化学中毒              D  吸附杂质

19．反应在气液界面上进行完毕的气液反应,其M值         （      ）

A  M<<1                    B  M<<0

C  M→∞                   D  M=1   

20．反应热稳定性的条件为                              （      ）

A  QR=QC，dQR/dT>dQC/dT     B  QRdQC/dT     

C  QR=QC，dQR/dTQC，dQR/dT

得分

评卷人

二、多项选择题 （在每小题的五个备选答案中,选出

二至五个正确答案，并将其代码填在题干后的括

号内;错选、多选不得分。

每小题2分，共10分）

1．以下属于复合反应的有                          （          ）

A  可逆反应      B  平行反应      C  单一反应

D  连串反应        E  自催化反应   

2．理想的流动模型有                              （          ）

A   间歇模型      B  活塞流模型     C  全混流模型    

D  轴向混合模型  E  多级串联全混流模型   

3． 在定态下，m-CSTR流动特征有                 （          ）

A  各釜浓度均相等

   B  各釜浓度不一定均相等

C  前釜的出口转化率小于后釜

D  前釜的出口转化率等于后釜          

E  各釜内反应物的浓度呈阶梯上升趋势

4． 适宜用颗粒大小不变的缩芯模型的有             （          ）

A  UF4（s）+F2（g）→UF6（g）

B  UO3（s）+H2（g）→UO2（s）+H2O（g）

C  2NiS（s）+3O2（g）→2NiO（s）+2SO2（g）

D  C（s）+H2O（g）→CO（g）+H2（g）

E  Fe2O3（s）+3H2（g）→2Fe（s）+3H2O（g）

5．气液反应中，用反应速率的快慢程度可判定反应区域    （          ）   

A  当为极慢反应时，反应发生在液膜区内

B  当为快反应时，反应在液膜区内完成

C  当为极慢反应时，反应发生在液流主体内

D  当为极快反应时，反应发生在液流主体内

     E  当为瞬间反应时，反应在气液相界面上完成

得分

评卷人

三、判断题（认为对的，在题后的括号内打“√”，

认为错的打“×”。

每小题2分，共20分）

1． 对于任一反应，其反应级数就是其对应在反应式中的计量系数。

（    ）

2．物理吸附时，吸附剂对被吸附物 有很强的选择性。

          （    ）

3．综合扩散系数的计算公式为：

1/DAe =1/DAB +1/DKA 。

        （    ）

4．气固相催化反应本证动力学模型有外扩散，内扩散和表面反应三个步骤。

（    ）

5．平推流反应器与全混流反应器的返混程度完全相同。

         （    ）     

6．阶跃输入法是用来测定停留时间分布密度函数的一种实验方法。

（    ）

7．对于某化学反应aA+bB→cC+dD，其计量系数满足a〈0，c〉0。

（    ）

8．间歇反应器的体积是它的有效体积与填装系数的比值，即VR=Vr/ψ。

（    ）                  

9．在放热反应中，反应器的多态是指放热速率线与移热速率线交点的个数。

（    ）

10．喷雾反应器适用于气液瞬间快速反应。

                                      （    ）    

得分

评卷人

四、简答题（每小题5分，共20分）

1．  简述多级串联全混流模型的流动特征。

2． 列出稳态操作的绝热反应器的热量衡算方程通式（标明单位）。

3．简述流化床反应器的特点。

4．写出气-固相催化反应的几个宏观动力学步骤。

得分

评卷人

五、计算题（每小题10分，共20分）

1．常压、高温下氨在铁催化剂上分解2NH3 → N2 +H2，现将含氨90﹪与含惰气体10﹪的原料加入反应器中分解，在反应器出口处测得未分解的氨气为5﹪，求氨的转化率及反应器出口处N2的摩尔分数。

2．某全混流反应器的体积为100L，物料流率为1L/s，试求在反应器中停留时间为

（1）90～110s（4分）、

（2）0～100 s（3分）、（3）＞100s的物料在总进料中所占的比例（3分）。

得分

评卷人

六、分析应用题（10分）

E1↗ R（目）  rR =k1CACB1.5

某一平行反应  A+B

E2↘ S（副） rS =k2CA0.5CB

若E1  〉E2，则要求得到最多的目的产物R时，应如何选择适当的反应温度，反应器及操作方式（作出进料方式的示意图）