【正文】 化學(xué)反應(yīng)工程考試總結(jié) 一、填空題： 1. 所謂“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的基礎(chǔ)，其中“三傳”是指 質(zhì)量傳遞 、 熱量傳遞和 動(dòng)量傳遞 ，“一反”是指 反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 。 2. 各種操作因素對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)的影響雖然各不相同，但通常溫度升高有利于活化能 高 的反應(yīng)的選擇性，反應(yīng)物濃度升高有利于反應(yīng)級(jí)數(shù) 大 的反應(yīng)的選擇性。 3. 測(cè)定非理想流動(dòng)的停留時(shí)間分布函數(shù)時(shí)，兩種最常見的示蹤物輸入方法為 脈沖示蹤法 和 階躍示蹤法 。 4. 在均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取化學(xué)反應(yīng)速度方程式的兩種最主要的方法為 積分法 和 微 分法 。 5. 多級(jí)混合模型的唯一模型參數(shù)為 串聯(lián)的全混區(qū)的個(gè)數(shù) N ，軸向擴(kuò)散模型的唯一模型參數(shù)為 Pe（或 Ez / uL） 。 6. 工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質(zhì)是 活性 、 選擇性 和 穩(wěn)定性。 7. 平推流反應(yīng)器的 E 函數(shù)表達(dá)式為 ,()0,ttEttt????????? ，其無因次方差 2?? = 0 ，而全混流反應(yīng)器的無因次方差 2?? ＝ 1 。 8. 某反應(yīng)速率常數(shù)的 單位為 m3 / (mol? hr )，該反應(yīng)為 2 級(jí)反應(yīng)。 9. 對(duì)于反應(yīng) 22A B R??，各物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系為 (rA)： (rB)： rR ＝ 1： 2： 2 。 10. 平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器中 平推流 更適合于目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物的串聯(lián)反應(yīng)。 11. 某反應(yīng)的計(jì)量方程為 A R S?? ，則其反應(yīng)速率表達(dá)式 不能確定 。 12. 物質(zhì) A按一級(jí)不可逆反應(yīng)在一間歇反應(yīng)器中分解，在 67℃ 時(shí)轉(zhuǎn)化 50％ 需要 30 min, 而在 80 ℃時(shí)達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需 20 秒，該反應(yīng)的活化能為 105 (J / mol ) 。 13. 反應(yīng)級(jí)數(shù) 不可能 （可能 /不可能）大于 3。 14. 對(duì)于單一反應(yīng)，在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下，選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮 反應(yīng)器的大小 ；而對(duì)于復(fù)合反應(yīng)，選擇反應(yīng)器時(shí)主要考慮的則是 目的產(chǎn)物的收率 ； 15. 完全混合反應(yīng)器（全混流反應(yīng)器）內(nèi)物料的溫度和濃度 均一 ，并且 等于 （大于 /小于 /等于）反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。 16. 下圖是某連串反應(yīng)在各轉(zhuǎn)化率下的產(chǎn)物濃度分布曲線，那 么當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá) 70% 時(shí)，中間產(chǎn)物 R 的化學(xué)反應(yīng)工程定義總收率為 64% ，按煉廠或化工廠慣用的收率和選擇性的定義，在該轉(zhuǎn)化率條件下的收率是 45% ，選擇性是 64% 。 1.(1)化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究 ______________的科學(xué)。 1.(1) 化學(xué)反應(yīng)的工程問題 2.(1)化學(xué)反應(yīng)速率式為 ?? BACA CCKr ?? ，如用濃度表示的速率常數(shù)為 CK ，用壓力表示的 速率常數(shù) PK ，則 CK =_______ PK 。 2.(1) )()( ???RT 3.(2)平行反應(yīng)A P(主 )S(副 )均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若 主E ＞ 副E ，選擇性 Sp與 _______無關(guān)，僅是 _______的函數(shù)。 3.(2) 濃度、溫度 4.(1) 對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù) n＞ 0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用 _______反應(yīng)器為宜。 4.(1) 平推流 5.(3) 對(duì)于恒容的平推流管式反應(yīng)器 _______、 _______、 _______一致。 5.(3) 0 A R S X A C/C A0 平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí) 6.(1) 若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來進(jìn)行混合，這種流體稱為 _______。 6.(1) 微觀流體 7.(2) 流體的混合程度常用 _______、 _______來描述。 7.(2) 調(diào)勻度 S、流體的混合態(tài) 8.(2) 催化劑在使用過程中，可能因晶體結(jié)構(gòu)變化、融合等導(dǎo)致表面積減少造成的 _______失活，也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的 _______失活。 8.(2) 物理、化學(xué) 9.(1) 對(duì)于多孔性的催化劑，分子擴(kuò)散很復(fù)雜，當(dāng)微孔孔徑在約 _______時(shí)，分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素。 9.(1) 10.(1) 絕熱床反應(yīng)器由于沒有徑向床壁傳熱，一般可以當(dāng)作平推流處理，只考慮流體流動(dòng)方向上有溫度和濃度的變化，因此一般可用 _______模型來計(jì)算。 10.(1) 擬均相一維 11.(1) 對(duì)于可逆的放熱反應(yīng)，存在著使反應(yīng)速率最大的最優(yōu)溫度 optT 和平衡溫度 eqT ，二者的關(guān)系為 ______________。 11.(1) 1212ln EEEE RTT TTopteqopteq ???? 12.(1) 描述流化床的氣泡兩相模型，以 0U 的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流化速度 mfU 通過，而其余部分 _______則全部以氣泡的形式通過。 12.(1) mfUU ?0 13.(2) 描述流化床 的數(shù)學(xué)模型，對(duì)于氣、乳兩相的流動(dòng)模式一般認(rèn)為 _______相為平推流，而對(duì)_______相則有種種不同的流型。 13.(2) 氣、乳 14.(1) 多相反應(yīng)過程是指同時(shí)存在 _______相態(tài)的反應(yīng)系統(tǒng)所進(jìn)行的反應(yīng)過程。 14.(1) 兩個(gè)或更多 二、填空題 化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究 化學(xué)反應(yīng)的工程問題 的科學(xué)。 化學(xué)反應(yīng)速率式為 ?? BACA CCKr ?? ，如用濃度表示的速率常數(shù)為 CK ，用壓力表示的速率常數(shù) PK ，則 CK = )()( ???RT PK 。 平行反應(yīng)A P(主 )S(副 )均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若 主E ＞ 副E ，選擇性 Sp與 濃度 無關(guān)，僅是 溫度 的函數(shù)。 對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù) n＞ 0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用 平推流 反應(yīng)器為宜。 對(duì)于恒容的平推流管式反應(yīng)器 平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí) 一致。 若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來進(jìn)行混合，這種流 體稱為 _微觀流體 _。 流體的混合程度常用 調(diào)勻度 S、 流體的混合態(tài) 來描述。 催化劑在使用過程中，可能因晶體結(jié)構(gòu)變化、融合等導(dǎo)致表面積減少造成的 _物理 失活，也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的 _化學(xué) _失活。 對(duì)于多孔性的催化劑，分子擴(kuò)散很復(fù)雜，當(dāng)微孔孔徑在約 _時(shí)，分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素。 絕熱床反應(yīng)器由于沒有徑向床壁傳熱，一般可以當(dāng)作平推流處理，只考慮流體流動(dòng)方向上有溫度和濃度的變化，因此一般可用 擬均相一維 模型來計(jì)算。 1 對(duì)于可逆的放熱反應(yīng)，存在著使 反應(yīng)速率最大的最優(yōu)溫度 optT 和平衡溫度 eqT ，二者的關(guān)系為 ___ 1212ln EEEE RTT TTopteqopteq ????___________。 1 描述流化床的氣泡兩相模型，以 0U 的氣速進(jìn)入床層的氣體中，一部分在乳相中以起始流化速度 mfU 通過，而其余部分 mfUU ?0 則全部以氣泡的形式通過。 1 描述流化床的數(shù)學(xué)模型，對(duì)于氣、乳兩相 的流動(dòng)模式一般認(rèn)為 _氣 _相為平推流，而對(duì) ___乳 __相則有種種不同的流型。 1 多相反應(yīng)過程是指同時(shí)存在 兩個(gè)或更多 相態(tài)的反應(yīng)系統(tǒng)所進(jìn)行的反應(yīng)過程。 1 三傳一反 是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。 1 不論是設(shè)計(jì)、放大或控制，都需要對(duì)研究對(duì)象作出定量的描述，也就要用數(shù)學(xué)式來表達(dá)個(gè)參數(shù)間的關(guān)系，簡(jiǎn)稱 _數(shù)學(xué)模型 _。 1 一級(jí)連串反應(yīng) A SK 1 K 2P 在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物 P 的最大濃度 ?max,PC _______、 ?optt ______。)]/([21 122kkkkk????????? 、 12 12 )/ln( kk kk? ） 1 著眼反應(yīng)組分 K的轉(zhuǎn)化率的定義式為 _ 00KKKK n nn ???_。 1 一級(jí)連串反應(yīng) A SK 1 K 2P 在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物 P 的最大濃度?max,PC _______、 ?optt ______。)]/([21 122kkkkk????????? 、 12 12 )/ln( kk kk? ） 化學(xué)反應(yīng)速率式為 ?? BACA CCKr ?? ，如用濃度表示的速率常數(shù)為 CK ，用壓力表示的速率常數(shù) PK ，則 CK =_______ PK 。 2 理想反應(yīng)器是指 全混流反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器 。 2 具有良好攪拌裝置的釜式反應(yīng)器按 全混流 反應(yīng)器處理，而管徑小，管子較長(zhǎng)和流速較大的管式反應(yīng)器按 平推流 反應(yīng)器處理。 2 全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為 rG ? 、 , dTdQdTdQ Gr? 2 平推流反應(yīng)器的返混為 ____0___。 二 .單項(xiàng)選擇 1.(2) 一級(jí)連串反應(yīng) A → P → S在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，使目的產(chǎn) 物 P濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí)?opt? _______。 A. 12 12 )/ln( KK KK? B. 12 21 )/ln( KK KK? C. 21 12)/ln( KK KK D. 211KK 1.(2) D 2.(2) 全混流反應(yīng)器的容積效率η小于 ，且隨著 A? 的增大而減小，此時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______。 A. ＜ 0 B. =0 C. ≥ 0 D. ＞ 0 2.(2) D 3.(2) 當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù) n_______時(shí)，微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。 A. =0 B. =1 C. ＞ 1 D. ＜ 1 3.(2) D 4.(2) 軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與 _______無關(guān)。 A. 示蹤劑的種類 B. 示蹤劑的輸入方式 C. 管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài) D. 檢測(cè)位置 4.(2) C 5.(2) 對(duì)于氣 液相反應(yīng)幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率，應(yīng)選用 _______裝置。 A. 填料塔 B. 噴灑塔 C. 鼓泡塔 D. 攪拌釜 5.(2) C 6.(2) 催化劑在使用過程中會(huì)逐漸失活，其失活速率式為 dmid Ckdtd ?? ?? ，當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí)， d為 _______。 A. ≈ 0 B. =1 C. → 3 D. ≈ 1 6.(2) C 7.(2) 不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)是 _______。 A. 粒子與流體間有溫度差 B. 粒子與流體間無溫度差 C. 床層徑向有溫度梯度 D. 床層軸向有溫度梯度 7.(2) A 8.(2) 不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)是 _______。 A. 粒子與流體間有濃度差 B. 粒子與流體間無濃度差 C. 床層徑向有溫度梯度 D. 床層 徑 向有濃度梯度 8.(2) A 9.(2) 下列哪一項(xiàng)不屬于流化床反應(yīng)器按深度而分的第Ⅱ級(jí)模型的特點(diǎn) _______。 A. 各參數(shù)均為恒值 B. 參數(shù)值不隨床高而變 C. 參數(shù)值與氣泡大小無關(guān) D. 參數(shù)值與氣泡大小有關(guān) 9.(2) C 10.(2) 流化床反應(yīng)器中的操作氣速 0U 是 根據(jù)具體情況定的，一般取流化數(shù) mfUU0 在 _______范圍內(nèi)。 A. ～ B. ～ 10 C. 10～ 15 D. ～ 10.(2) B 氣相反應(yīng) C O + 3 H 2 C H 4 + H 2 O進(jìn)料時(shí)無惰性氣體， CO 與 H 以 1∶ 2摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子 CO? =__A_。 A. 2 B. 1 C. 1 D. 2 一級(jí)連串反應(yīng) A SK 1 K 2P 在間歇式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物 P的最大濃度?max,PC __