《化学反应工程》冲刺试题解读.docx
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《化学反应工程》冲刺试题解读
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 CAg
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 QR
C QR=QC,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 QR C QR=QC,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)
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