反应工程题库自己做的仅供参考.docx

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反应工程题库自己做的仅供参考

一、是非题：

（正确的打“√”，错误的打“×”）

1．对化学反应来说，温度越高，反应速率越大，因此高温操作，可使反应器体积最小。

（×）

2．多个PFR串联或多个CSTR串联，其流型仍为活塞流或全混流。

（×）

3．对于零级反应，由于反应速率与反应物浓度无关，因此催化剂内扩散阻力对宏观反应速率无影响。

（×）

4．在进行均相反应动力学实验时，既可以在间歇反应器中进行，也可以在连续流动反应器中进行，但由于反应器操作方式不同，因此所得的反应动力学方程形式也是不同的。

（×）

5．间歇釜式反应器改成连续操作后，由于省去了辅助时间，因此一定能提高产量。

（×）

6．在绝热式固定床反应器中进行一级不可逆反应，由于西勒（Thiele）模数与反应物浓度

无关，因此内扩散有效因子在床内为常数。

（×）

7．由于全混釜的停留时间分布比任意非理想流动反应器的都宽，因此

。

（×）

8．在一绝热反应器中，仅当进行一级反应时，其反应温度和转化率的关系才呈线性。

（×）

9.在任意转化率下，一级不可逆连串反应在全混流反应器中进行的收率总是低于在间歇釜中进行的收率。

√

10．在相同的温度下，一级连串不可逆反应A→P→Q，在间歇反应器中进行时P的收率总是高于在全混流中进行的P的收率。

（√）

11．在全混流釜式反应器中进行液相反应,由于返混程度最大,故反应速率一定最小。

（×）

12．因为单一反应就是基元反应，因此反应级数与化学计量系数相同。

（×）

13．一自催化反应

若（-RA）=kCACP，由于反应级数大于零，则在达到相同的转化率时，所需的VPFR总是小于VCSTR。

（）

14．在间歇反应器（BR）中和活塞流反应器（PFR）中等温进行同一反应，若CA0、xAf相同时，则tBR=τPFR。

（×）

15．无论是一级反应还是二级反应，流体的混合态对反应结果无影响。

（×）

16．对气固催化反应，由于外扩散阻力的存在，使得CAS

（×）

17．设计固定床反应器时需考虑内扩散对反应的影响，而设计流化床反应器时，则不必考虑内扩散的影响。

（√）

18．多段绝热式固定床反应器的最优化结果是各段催化剂用量相等。

（×）

19．可逆反应在管式反应器中进行时，反应温度应沿着最佳温度线操作，使反应器体积最小。

（）

20．可逆反应在固定床反应器中进行时，反应温度应沿着最佳温度线操作，使催化剂用量最少。

√

21.在流化床中，气泡是贮存反应物料和进行化学反应的主要场所。

（一定要选择的话，我选错的）×

22．对气液反应，由于化学反应使液膜阻力减小，故一般为气膜控制过程。

（√）

23.填料塔具有较大的相界面积，适用于快速反应，而鼓泡塔储液量大，适用于慢速反应（√）

24．气液反应，当气膜阻力最大成为控制步骤时，反应发生在相界面和气膜内。

（×）

25．一气液反应，

，则该反应为瞬间不可逆反应。

（）

26．一气液反应，在一定操作条件下，膜内转化系数

，则该反应为拟一级快反应。

（）

27.方差

表示了流体在反应器中停留时间分布的散度，

值愈大，返混程度愈大。

因为（

）甲>（

）乙，因此甲反应器的返混程度一定大于乙反应器的返混程度。

（×）

28．由于全混釜的返混程度比任意非理想反应器的返混程度都大。

因此（

）CSTR>（

）NFR

（×）

29.单一反应

℃下等温反应，已知在CA＝1mol/L时，（－RA）=2mol/L.s

则当CA＝2mol/L时，（－RA）=4mol/L.s。

（×）

30.对于混合的非极限情况，即宏观混合和微观混合并存时，即不能按微观流体处理，也不能按宏观流体处理。

（√）

31.已知一闭式反应器的

，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N=5。

（√）

32．具有相同停留时间分布的两个反应器，进行同一化学反应，若操作条件相同，反应结构总是相同的。

（×）

33．达到单个分子尺度的微观混合总是比达到流体微团尺度的宏观混合效果好。

（×）

34．所谓单一反应，就是基元反应。

（×）

35．幂级数动力学方程式中的反应级数是根据化学计量方程中计量系数确定的。

（×　）

36．已知停留时间分布方差值

＝10000min2可知其流型接近全混流。

　　　　（　×）

37．可逆放热反应的最优温度是指转化率一定时，对应于最大反应速度的温度。

（×）

38．在—平推流反应器内等温进行一级不可逆液相反应，反应器出中转化率可达40％，若使转化率提高到80％，在同样操作条件下，则反应器体积应增加一倍。

（×）

39．多级全混釜串联，串联釜数增多，返混程度增大，釜数接近无穷多，返混程度接近全混流。

（×　）

40．气固催化反应的本征速率方程是指排除了吸附和脱附阻力后的速率方程。

（×）

41．设计固定床反应器应采用排除了内、外扩散阻力后的反应速率方程式。

（一定要选择的话，我选错的）×

二、选择题：

（正确答案可能不止一个）

1．在间歇反应器中等温进行一级不可逆反应A→R，当转化率达90％时，所需反应时间为2h，若反应改在管式反应器中进行，空时为2h，其它条件同间歇反应器，则转化率为（B）

A．60％B.90％C．45％D．75％

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．1.0B.0.25C．0.50D．0

3．对一平行—连串反应

，P为目的产物，若活化能次序为：

E2

A．先高后低B.先低后高C．高温操作D．低温操作

4．对气固催化反应A→R，当外扩散阻力已消除时，若为一级不可逆反应，CAG增加，则内扩散有效因子B（A．增大B.不变C．降低）。

若为二级不可逆反应，CAG增加，则内扩散有效因子C（A．增大B.不变C．降低）。

5．已知一闭式反应器的

，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N为（B）。

A．4.5B.5.6C．3.5D．4.0

6.由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E（t）=

min-1，可判别该反应器的流型为（B）

A．平推流B．全混流C．轴向分散D．多级混合

7.在气固催化反应动力学研究中，为了消除内扩散阻力，一般采用（D）方法。

A．增大器内流速B．改变反应器流型C．改变反应器结构D．减小催化剂粒径

8．下图中阴影面积表示为（C）

A.

F（t）

B.E（t）

C.

D.

9.对于气固催化反应，催化剂粒径　　　B　　　（A.增大　B.减小）反应温度　B　　（A.升高，B.降低）可使催化剂的η增大。

10．对于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的情况，用A反应器最为方便。

A.单段绝热床B.多段绝热床C.换热式固定床D.自热式固定床

11.一级不可逆反应A→R,当反应温度一定，反应物A的初始浓度CA0为2mol/L，转化率达80％时，所需的反应时间为2h。

如果CA0提高到10mol/L，其它条件不变，则所需反应时间应为B。

A.10hB.2hC.0.4hD.0.2h

12．在一个1m3的间歇反应器中进行某液相反应，当转化率达到95％时所需的反应时间为4h，若改用一个5m3的间歇反应器中进行，其它条件不变，则所需时间为B。

A.20hB.4hC.0.8hD.0.4h

13.返混是连续流动过程中的一个重要工程因素，其产生原因是②③④（①物料的停留时间分布②流速分布不均匀、分子扩散和涡流扩散③搅拌④死区、沟流和短路⑤物料的浓度分布）

14．在气固催化反应动力学研究中可由

式处理实验数据得到反应速度的实验反应器应是（C）

A．积分反应器B．微分反应器C．无梯度反应器D．脉冲反应器

15.气体A与液体B的反应为不可逆反应，对A为一级，对B为零级．已知三种情况下反应速率常数k，液侧传质系数kL，组分A在液相中的扩散系数

的

值分别为：

（a）2，（b）80,（c）0.1，则a,b,c三种情况下的液相利用率关系为：

。

A．a>b>cB.b>a>cC.c>a>bD.c>b>a

16．在氨气和稀硫酸进行气液反应，若H2SO4浓度大于临界浓度，则该过程的宏观反应速率的阻力主要集中在　　A　　　　。

A．气膜内B．相界面C．相界面和气膜内D．液膜内

17．气固催化反应A——P，催化剂颗粒外表面浓度CAS和Cps与流体主体浓度CAG和CPG存在差异。

当过程为反应控制时，则CAS应CAG（①大于②小于③等于），Cps应CPG（①大于②小于③等于）；当过程为传质控制时，则CAS（①趋近于CAG②趋近于0③某一值）

18.对零级和一级不可逆反应，宏观流体的反应速率③微观流体的反应速率（①大于②小于③等于），对大于一级的不可逆反应，宏观流体的反应速率①微观流体的反应速率（①大于②小于③等于），对小于一级的不可逆反应，宏观流体的反应速率②微观流体的反应速率（①大于②小于③等于）。

19．已知反应1：

A→P-rA1＝CA0.5

反应2：

A→R-rA2＝CA2　

当反应物浓度由1mol/L降至0.25mol/L时，两个反应的速率将是（D）

A．相等的B．-rA1为-rA2的2倍　C．-rA2为-rA1的4倍D．-rA1大于-rA2

20．间歇釜反应器中进行如下反应：

（1）－rA1＝k1CAa1

（2）－rA2=k2CAa2

在CA0和反应时间保持不变下，降低反应温度、釜液中CP/CS增大，表明（C）

A．al>a2B．alE2

21．等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应

若保持相同的转化率xA，调节反应温度使k2/kl降低，则P的最大得率将（A）

A．增大B．减小C．不变D．先增后减

22．一个全混流反应器，其有效容积v1=1m3，进行一级不可逆反应，达60％转化率，进料量为Q0l，今改用两只有效容积均为0.5m3的全混流反应器串联操作进行同上反应，反应温度相同，转化率要求不变，则进料量Q02将（A　）

A．大于Q0lB.小于0.5Q0lC．等于Q0lD．等于0.5Q0l

23．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应A→P，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为xA1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为xA2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较xA1和xA2的相对大小为（B）

A．xA1>xA2B．xA1

24．等温零级不可逆液相反应，采用下列三种方案进行：

（1）一个1m3的平推流反应器，转化率xA1

（2）两个0.5m3的平推流反应器并联，进料流量平均分配，转化率xA2

（3）两个0.5m3的全混流反应器串联，转化率xA3

上述三种情况进料总流速，进料浓度和反应温度相同xA1、xA2，和xA3比较为（C）

A．xA1>xA2>xA3B．xA1=xA2>xA3C．xA1=xA2=xA3D。

xA1>xA3>xA2

25．等温液相反应：

A→RrR＝k1CAR为目的产物

2R→DrD=k2CR2；

现有如下四种方案可供选择

（1）平推流反应器高转化率

（2）平推流反应器低转化率

（3）全混流反应器低转化率（4）两个等容积全混流反应器串联，高转化率。

从提高R的选择性着眼，适宜选择（）

A．

（1）B．

（2）C．（3）D．（4）

26．已知一反应器用轴向分散模型描述，其Pe>100，可判别该反应器返混程度（B）

A．很大B．很小C．中等D．无返混

27．气体分子与固体表面间发生物理吸附时，其吸附热一般在（A）

A．40~200KJ／molB．大于400KJ／mol

C．8~25KJ／molD．4KJ／mol以下

28．气固催化反应本征速率是指排除（C）阻力后的反应速率。

A外扩散B．内扩散C．内、外扩散D．吸附和脱附

29．所谓固定床积分反应器是指反应物一次通过后，转化率大于（B）的情况。

A．10％B．25％C．40％D．50％

30．列管式固定床反应器填充的催化剂为了消除壁效应其粒径应小于反应管径的（B）倍。

A．100B．8C．3D．50

31．反应器中等温进行着

和

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）的反应级数大于反应

（2）B．反应

（1）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）

32.纯二甲醚气相分解反应CH3OCH3→C+3H2+CO在恒温恒压下进行，当分解率达100％时，反应物系的体积为（D）

A．与原体积相同B．为原体积的1/3

C．为原体积的2倍D．为原体积的3倍

33.两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，进行二级不可逆反应

，出口转化率要求一定，可采取两种串联顺序：

（1）大釜在先，小釜在后，进料流量为Q01；

（2）小釜在先，大釜在后，进料流量为Q02。

两种情况下，进料浓度、反应温度相同，则进料流量Q01，和Q02的比较为（　D）

A．Q01>Q02B．Q01=Q02C．无确定关系D．Q01

34．全混流反应器进行放热反应时，要使反应器操作在稳定的定常态，则必须满足以下条件（C）

A．移热速率>放热速率B．移热速率<放热速率

C．移热速率随温度变化率>放热速率随温度的变化率

D．移热速率随温度变化率<放热速率随温度的变化率

35．幂数型反应速率方程式中以（B）表示各组分浓度变化对反应速率影响。

A．反应级数B．反应计量系数C．反应速率常数D．反应活化能.

36．平推流反应器内进行等温零级不可逆反应，则自进口起沿反应器长度方向，其反应速率（C）

A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．存在最大值

37．一个全混流反应器，其有效容积v1=1m3，进行一级不可逆反应，出口转化率为xA1，现用二个有效容积各为0.5m3的全混流反应器串联操作进行同上反应，进料容积流速vo和反应温度与上相同，出口转化率为xA2，则xA1与xA2的相对比较为　（C）

A．xA1>xA2B．xA1=xA2C．xAl

38．液相等温反应：

rp=klP为目的产物

rR=k2CA

rs=k3CA2

可有四种反应器可供选择：

（1）平推流反应器，

（2）全混流反应器，（3）分批式完全混合反应器，（4）三台全混流反应器串联。

从有利于目的产物P的选择性出发，宜选用（）

A．

（1）B．

（2）C．（3）D．（4）

39．由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E（t）二去e—t／lOmin”，可判别该反应器的流型为（B）

A．平推流B．全混流C．轴向分散D．多级混合

40．．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于它能与反应组分的气体分子主要发生（C）

A．物理吸附B．化学反应C．化学吸附D．质量传递

41．在气固催化反应动力学研究中可由VAO

上正式处理实验数据得到反应速度的实验反应器应是（C）

A．积分反应器B．微分反应器C．无梯度反应器D．脉冲反应器

42．气固催化反应A+B→R+S，A、B、R、S均吸附于同一类活性点上，双活性之间发生反应，已知其反应速率方程r＝

，则其控制步骤为（）

A．A+σ

AσB．Aσ+Bσ

Rσ+Sσ

C．Rσ

R+σD．Sσ

S+σ

43．间歇釜中进行各步均为一级不可逆串联反应

，等温下进行，为了提高p的选择性（C）

A．应使A的转化率接近100％B．应保持高的转化率

C．应保持较低的转化率D．转化率高低无妨

44．乙烷在催化剂上脱氢生成乙炔，经一段时间反应后，乙炔生成量不再增加，但乙烷仍大量存在，表明这是一个（B）反应。

A．慢速B．可逆C．自催化D．不可逆

45．在一平推流反应器中进行等温一级不可逆反应A->P，现有反应器体积下，出口转化率为45％，若将反应器体积增加一倍，则出口转化率将为（D），操作条件均保持相同。

A．90％B．>90％C．45％D．<90％，>45％

46．等温一级不可逆液相反应，采用下列三种方案进行：

（1）一个分批式完全混合反应器，容积V1（仅考虑反应时间所需），

（2）一个平推流反应器，容积V2，

（3）二个等体积全混流反应器串联，总容积为V3。

上述三种情况反应温度、物料处理量及转化率相同，则容积比较为（B）

A．V1

47．在全混流反应器中进行反应：

rR=klCAR为目的产物

rS=k2CA

rT=k3CA已知它的活化能E1=25，E2=35，E3=15（E单位省略）。

为有利于目的产物R的生成，应选择反应温度（C）

A．尽可能高B．尽可能低C．中等D．先低后高

48．等温液相反应A+B→Prp=klCACBP为目的产物

2A→RrR=k2CA2

有下列四种方案可供选择：

（1）分批式完全混合反应器，A和B一批加入；

（2）半分批式完全混合反应器，A一批加入，B连续滴加；（3）半分批式完全混合反应器，B一批加入，A连续滴加；（4）全混流反应器。

从提高P的收率着眼适宜选用（C）

A．

（1）B．

（2）C．（3）D．（4）

49．固定床内等温进行一级不可逆放热反应，床内催化剂有内扩散阻力，此时床层进口和出口处催化剂有效系数η值相对大小应是（）

A．η进＞η出B．η进＝η出C．η进＜η出D．难以判别

50.对于气膜扩散控制的气液反应，其宏观反应速率就等于（）

A．气膜扩散速率B．液膜扩散速率C．液相主体反应速率D．取决于B和C

三、填空题

1．某不可逆反应，反应活化能为9.63×104J/mol，问反应温度是550℃时的反应速率比反应温度是400℃时的反应速率快23.1倍。

2．一不可逆反应，当反应温度从150℃升高到200℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为23.06kJ/mol。

3．一不可逆反应，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52894J／mol。

解：

4．一液相复合反应

，均为基元反应。

在单一连续釜中等温反应，已知该温度下，

问当最终转化率为80％时，目的产物P的瞬时选择性为：

0.75，总选择性为：

0.75。

5．对一闭式反应器，已测知Pe（Peclet准数）为10，若该反应器用多级串联模型来描述，则模型参数N为5.56。

6.等温下进行一级不可逆反应，为达到xA的转化率，采用单个CSTR的体积与PFR的体积之比为见课本P108式4.21进行两级不可逆反应，两者体积之比为1/（1-xA）

7.液相反应：

从有利于产品分布的观点，将下列接触方式按优劣顺序排列为2341

若k1＝k2，CA0＝CB0，写出计算瞬时选择率β的公式：

1/（1+cA^0.4）。

8.从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差

反应器可视为全混流,又若求得无因次方差

则反应器可视为活塞流。

9．在CSTR中，物料平均停留时间为1h，停留时间大于10h的物料粒子占全部物料粒子的

0.0045％。

10．在流化床中进行固相加工反应，固体颗粒在反应器中流动状态可看成CSTR，固体颗粒平均停留时间为1min，停留时间小于1min的固体颗粒占流出的全部颗粒的63.21％。

11．在PFR中，停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的100％，在CSTR中，停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的36.79％。

12．某气相反应A＋3B→R，则膨胀因子

为-3。

13.采用无梯度反应器进行气固催化反应本征动力学测定时，足够高的转速，可使外扩散消除；足够小的粒子，可使内扩散消除。

14.反应物A的水溶液在等温PFR中进行两级反应，出口转化率为0.5，若反应体积增加到4倍，则出口转化率为0.8。

15．反应物A的水溶液在等温CSTR中进行两级反应，出口转化率为0.5，若反应体积增加到4倍，则出口转化率为0.7。

16．在PFR中进行等温二级反应，出口转化率为0.8，若采用与PFR体积相同的CSTR进行该反应，进料流量Q0保持不变，为达到相同的转化率0.8，可采用的办法是使CA0增大5倍。

17.在多釜串联中，可逆放热反应的最佳温度序列为随反应釜数增加而降低，随转化率增加而降低。

18．等温下进行一级不可逆反应，为达到同样的转化率xA,采用单个CSTR的体积与PFR的体积之比为（同第6题），相同的进行该反应，进行二级不可逆反应，两者的体积之比为（同第6题）。

19．在一全混流反应器中进行一级不可逆连串反应

，P为目的产物，已知

原料中不含P和Q。

问最佳空时为3.16h；P的最大收率为0.577；最大收率下所对应的A的转化率为0.76。

20.在一活塞流反应器中进行一级不可逆连串反应

，P为目的产物，已知

原料中不含P和Q。

问最佳空时为2.56h；P的最大收率为0.774；最大收率下所对应的A的转化率为0.774。

21一复合反应

若

则目的产物P的瞬时选择性SP为

。

22．在气固催化反应中，丹克勒（Damkoler）准数Da的物理意义为化学反应速率与外扩散速率之比，n级不可逆反应的Da=P164。

23.某不可逆气固催化反应，本征反应活化能为105J／mol,当过程为内扩散控制时，表观活化能为50000J/mol。

24．均相CSTR反应器中，放热S形曲线与移热直线一般有3个交点，高温区交点的特征是见05~06A卷问答题1，中温区交点的特征是，低温区交点的特征是。

25.在xA～T图上画出三段绝热式固定床操作示意图：

一、二段段间采用原料气冷激，二、三段段间采用间接冷却。

（画出平衡曲线、最佳温度曲线、各段操作线、段间冷激或冷却线）。

26．某液相复合反应

若

为使目的产物P的选择性高，应选择：

①若采用间歇反应釜，其加料方式为B一次性加入，A连续滴加；

②若采用管式反应器，其进料方式为B从反应器进口处加入，A沿管长多处加入。

27．液相复合反应

若

为使目的产物P的选择性高，应选择：

（1）若采用间歇反应釜，其加料方式为A一次性加入，B连续滴加；

（2）若采用管式反应器，其进料方式为A从反应器进口处加入，B沿管长多处加入；

（3）若E1>E2，则反