化学反应工程习题与答案

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1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。（化学反应的工程问题）

2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以_______作为研究对象，又以_______为研究对象的学科体系。（化学反应、工程问题）

3. _______是化学反应工程的基础。（ 三传一反）

4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。（分批式操作、连续式操作、半分批式）

5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。（传质、传热、动量传递）

6. 不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称_______。（数学模型）

7. 在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。（累积量=输入量-输出量）

8.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_______。（D）

A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学

9.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。（A）

A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递

1. 均相反应是指_。（参与反应的物质均处于同一相）

2. aA + bBpP + sS对于反应，则rP _______( rA)。（pa）

K

3.着眼反应组分K的转化率的定义式为_______。（）

4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反应称为_______，否则称为_______。（等分子反应、非等分子反应）

5. 化学反应速率式为 rA KCCACB，用浓度表示的速率常数为KC，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数KP，则KC=_______KP。（(RT)( ) nK0 nKnK0

）

6. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为KC，用逸度表示的速率常数

（(RT)） nKf，则KC=_______Kf。

7. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为KC，用气体摩尔分率表示的速率常数Ky，则

）

8.在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，他的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于_______。（拟平衡常态）

9.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时，既不存在速率控制步骤时，可假定所有各步基元反应都处于_______。（拟定常态）

10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。（反应速率）

11. 一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用______________法来求反应级数。（初始速率法）

12.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。（主反应、副反应）

P(主)

A RT KKC=_______y。（ p n

13.

平行反应

数。（浓度、温度）

14. 如果平行反应

高温度) S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，选择性Sp与_______无关，仅是_______的函A P(主)A S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性SP应____ _。(提

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15.

一级连串反应APS在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max ______、 opt1CA01/22 ______。（[(K2/K1) 1]、K1K2）

16.

一级连串反应APS在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max _______、topt k1 k ______。（ 2 [k2/(k2 k1)]ln(k2/k1)

k2 k1） 、

P17. 一级连串反

应AS在间歇式全混流反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max _______、topt

18.

一级连串反应A k1 k ______。（ 2 [k2/(k2 k1)]ln(k2/k1)k2 k1） 、PS在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，应______k2/k1。（降低）

19.链反应的三个阶段为_______、_______、_______。（链的引发、链的传播、链的终止）

20.下列属于均相反应的是_______。（B）

A. 煤炭燃烧 B. 氢气燃烧 C. 离子交换 D. 加氢裂解

21.下列属于均相反应的是_______。（A）

A. 乙酸乙酯水解 B. CuO的还原 C. 加氢脱硫 D. 电石水解

22.下列属于均相反应的是_______。（C）

A. 催化重整 B. 催化裂解 C. HCl与NaOH的中和 D. 水泥制造

23.下列属于非均相反应的是_______。（D）

A. 乙酸乙酯水解 B. 氢气燃烧 C. HCl与NaOH的中和 D. 催化裂解

24.下列属于非均相反应的是_______。（B）

A. 乙酸和乙醇的酯化 B. 加氢脱硫 C. 氢气燃烧 D. 烃类气相裂解

25.化学反应CO 3H2 CH4 H2O，其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。（A）

A. CO B.

26.化学反应H2 C. CH4 D. H2O

H2 C. N2 D. H2O

αBB，反应组分A的化学反应速率 rA _______。（A） 2NO 2H2 N2 2H2O，其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质______。（D） A. NO B. 27.

对于一非恒容均相化学反应αAA

dCdnAdCdn rA B rA A rA B

dt Vdt B. dt D. Vdt C. A.

αBB，反应产物B的化学反应速率rB _______。28.

对于一非恒容均相化学反应αAA（B） rA

dCBdnAdCAdnBr rB rB rB Bdt VdtVdtdtA. B. C. D.

pP + sS，则rP _______( rA)。29.

对于反应aA + bB（A） pa|a|pA. |a| B. a C. p D. p

pP + sS，则rP _______( rB)。30.

对于反应aA + bB（C） b|b|ppA. p B. b C. |b| D. p

31.气相反应4A + B → 3R + S进料时无惰性气体，A与B以3∶1的摩尔比进料，则膨胀因子 A=_______。（C）

A. 1/4 B. 2/3 C. –1/4 D. –2/3

32.气相反应A + B → 3P + S进料时无惰性气体，A与B以1∶1摩尔比进料，则膨胀因子

A. –2 B. –1 C. 1 D. 2 A=_______。（D）

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33.气相反应2A + B → 3P + S进料时无惰性气体，A与B以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子 A=_______。（C）

A. –1 B. –1/2 C. 1/2 D. 1

34.气相反应2A + B → 3P + S进料时无惰性气体，A与B以3∶2摩尔比进料，则膨胀因子 B=_______。（D）

A. –1 B. 1/3 C. 2/3 D. 1

35.气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与H2以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子 CO=_______。（A）

A. –2 B. -1 C. 1 D. 2

36.

气相反应2NO + H2N2 + H2O2进料时无惰性气体，NO与H2以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子NO=_______。（B）

A. –1 B. –1/2 C. 1/2 D. 1

37.

气相反应N2 + 3H2 2NH3进料时无惰性气体，N2与H2以2∶3摩尔比进料，则膨胀因子

=_______。（B）

A. –1 B. –2/3 C. 2/3 D. 1 2 H

r KCACACB，如用浓度表示的速率常数为KC，用压力表示的速率常数为KP，则38.化学反应速率式为

KC=_______KP。（B）

( )( )( ) (RT)(RT)(RT)(RT)A. B. C. D.

39. 化学反应速率式为

rA KCC ACB，如用浓度表示的速率常数为KC，用压力表示的速率常数为KP，则KP=_______KC。（D） A. (RT) B. (RT)( ) C. (RT)

1( ) D. (RT) ( ) 242，k 2.0s，则反应级数n=_______。40.

反应C4H（B）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 2CH + H

141.反应A + B → C，已知k 0.15s，则反应级数n=_______。（B）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

42.反应3A → P，已知k 0.15mol/l s，则反应级数n=_______。（A）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

3252，已知43.

反应CH3COOH + CH3CH2OH

n=_______。（C）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 CHCOOCH + HOk 2.3l s/mol，则反应级数

2NH3，已知k 0.81l s/mol，则反应级数n=_______。244.

反应2（C）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 N + 3H

NaCl + H2O，已知k 0.1l s/mol，则反应级数n=_______。45.反应NaOH + HCl（C）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

46.反应A + B → C，已知k 0.45mol/l s，则反应级数n=_______。（A）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

47.下列属于平行反应的是_______。（C）

P(主)

A B P P B R C.

A. A + B → P B.

AS(副) D.A + B → P = R + S

48.串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的得率XP=_______。（B） nP nP0n nAA. A0nP nP0nA0 B. nP nP0n nS0 C. SnP nP0n nR0 D. R

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49.串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P与副产物S的选择性SP=_______。（C） nP nP0n nAA. A0

nP nP0n nAA. A0

nP nP0nA0 B. nP nP0nA0 B. nP nP0n nS0 C. SnP nP0n nS0 C. SnP nP0n nR0 D. RnP nP0n nR0 D. R 50.串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的总收率 P=_______。（A）

P(主)

A

S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性SP应_______。51.

如果平行反应（B）

A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度

P(主)

A

S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高收率 P应_______。52.

如果平行反应（C）

A. 提高浓度 B. 降低浓度 C. 提高温度 D. 降低温度

53.一级连串反应A → P → S在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的最优空时

（D） opt _______。

ln(K2/K1)1ln(K2/K1)ln(K1/K2)

K1K2 D. K1K2 A. K2 K1 B. K2 K1 C.

54.

一级连串反应A

（B） K2PS在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max _______。K2

2 K1CA0KK2KCA0(1)K2 K1C()A01/22[(K/K) 1]KK2121A. B. C.

55.

一级连串反应A

K2CA01/22[(K/K) 1]12 D. PS在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max _______。（A） K2

2 K1CA0KKCA0(1)K2 K1CA0(2)K

1/22K2K1A. B. [(K2/K1) 1] C.

56.

一级连串反应A

（A） 2CA0K1K2 K1K2KCA0()C()A01/22[(K/K) 1]KK2121A. B. C. CA01/22[(K/K) 1]12 D. PS在平推流管式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max _______。K22 K1KCA01/22[(K/K) 1]12 D.

topt _______。（D） 57.一级连串反应A → P → S在间歇式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间

A. 1K1K2ln(K2/K1)ln(K1/K2)ln(K2/K1)K1K2 B. K2 K1 C. D. K2 K1

58. 一级连串反应A → P → S在平推流管式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间

（C） topt _______。

A.

59.下列反应没有涉及到链反应的是_______。（B）

A. 石油裂解 B. 酯化反应 C. 烃类氧化 D. 聚合反应 1K1K2ln(K2/K1)ln(K2/K1)ln(K1/K2)K1K2 B. K2 K1 C. K2 K1 D.

1.理想反应器是指_______、_______。[理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出流）反应器]

2.具有良好搅拌装置的釜式反应器按_______反应器处理，而管径小，管子较长和流速

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较大的管式反应器按_______反应器处理。（理想混合反应器、平推流）

3.分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_______、_______为目标进行优化的。（平均生产速率YR最大、生产经费最低）

4.全混流反应器的空时τ是_______与_______之比。（反应器的有效容积、进料流体的容积流速）

5.全混流反应器的容积效率η为_______与_______之比。（反应时间t、空时τ）

V( rA)( Hr)

6.全混流反应器的放热速率QG=______________。（v0 Cp）

7.全混流反应器的移热速率Qr=______________。（T(1 UATmUA) (T0 )v0 cPv0 cP）

8.全混流反应器的定常态操作点的判据为_______。（QG Qr）

dQrdQG Q QGrdTdT）9.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为_______、_______。（、

10.全混流反应器的返混_______。（最大）

11.平推流反应器的返混为_______。（零）

12.对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。（平均停留时间、反应时间、空时）

13.对于恒容的_______管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。（平推流）

14.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_______的平推流反应器。（循环操作）

1对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为_______反应器，而当β→∞时则相当于_______反应器。（平推流、全混流

16. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_______，而当β→∞时则反应器内返混为_______。（零、最大）

17. 对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为_______。（全混流串平推流）

18. 对于反应级数n＜0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。（全混流）

19. 对于反应级数n＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。（平推流）

20. 对于自催化反应，最合适的反应器为_______。（全混流串平推流）

21.对于可逆的放热反应，使反应速率最大的反应温度Topt _______。 (E2 E1)

kEC(1 A)Rln'01A0k0E2(CR0 CA0 A)） （

22. 对于可逆的放热反应，达到化学反应平衡时的温度Te _______。 (E2 E1)

kC(1 A)Rln'0A0k0(CR0 CA0 A)） （

23.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间t0不包括下列哪一项_______。（B）

A. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间

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2ol/l时， rA 0.01CAmol/l s，24.在间歇反应器中进行等温二级反应A → B，当CA0 1m

求反应至CA 0.01mol/l所需时间t=_______秒。（D）

A. 8500 B. 8900 C. 9000 D. 9900

ol/l时， rA 0.01CAmol/l s，25.在间歇反应器中进行等温一级反应A → B，当CA0 1m

求反应至CA 0.01mol/l所需时间t=_______秒。（B）

A. 400 B. 460 C. 500 D. 560

26.在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_______。（A）

A. 空时τ B. 反应时间t C. 停留时间t D. 平均停留时间

27.全混流反应器的容积效率η大于1.0时，且随着 A的增大而增大，此时该反应的反应级数n_______。（A）

A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0

28.全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着 A的增大而减小，此时该反应的反应级数n_______。（D）

A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0

29.全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n_______。（B）

A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0

30.全混流釜式反应器最多可能有_______个定常态操作点。（C）

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

31.全混流反应器中有_______个稳定的定常态操作点。（B）

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

32.对于_______的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。

（D）

A. 间歇式反应器 B.全混流反应器 C. 搅拌釜式反应器 D. 平推流管式反应器

3C 2.30kmol/mA2RA033.

一级不可逆液相反应，， 出口转化率xA 0.7，每批

操作时间t t0 2.06h，装置的生产能力为50000 kg产物R/天，MR=60，则反应器的体

3积V为_______m。（C）

A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4

34.对于自催化反应，最合适的反应器为_______。（D）

A. 全混流反应器 B. 平推流反应器

C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器

35.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器为_______。（D）

A. 平推流反应器 B. 全混流反应器

C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器

36.对于反应级数n＜0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用_______。（B）

A. 平推流反应器 B. 全混流反应器

C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器

37.对于反应级数n＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用_______。（A）

A. 平推流反应器 B. 全混流反应器

C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器

38.对于可逆放热反应，为提高反应速率应_______。（C）

A. 提高压力 B. 降低压力 C. 提高温度 D. 降低温度

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P(主)

A

S(副)，39.

对于单一反应组分的平行反应其瞬间收率 P随CA增大而单调增

大，则最适合的反应器为_______。（A）

A. 平推流反应器 B. 全混流反应器

C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器

P(主)

A

S(副)，其瞬间收率 P随CA增大而单调40.

对于单一反应组分的平行反应

下降，则最适合的反应器为_______。（B）

A. 平推流反应器 B. 全混流反应器

C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器

1.停留时间分布的密度函数在t＜0时，E（t）=_______。（0）

2.停留时间分布的密度函数在t≥0时，E（t）_______。（＞0）

3.当t=0时，停留时间分布函数F（t）=_______。（0）

4.当t=∞时，停留时间分布函数F（t）=_______。（1）

5.停留时间分布的密度函数E（θ）=_______E（t）。（）

12226.表示停留时间分布的分散程度的量 _______ t。（）

7.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的，根据示踪剂的输入方式不同分为_______、_______、_______、_______。（脉冲法、阶跃法、周期示踪法、随机输入示踪法）

8.平推流管式反应器t 时，E（t）=_______。（∞）

9.平推流管式反应器t 时，E（t）=_______。（0）

10.平推流管式反应器t 时，F（t）=_______。（1）

11.平推流管式反应器t＜时，F（t）=_______。（0）

2 _______。 12.平推流管式反应器其E（θ）曲线的方差（0）

2 _______。t13.平推流管式反应器其E（t）曲线的方差（0）

1 e14.全混流反应器t=0时E（t）=_______。（）

2 _______。 15.全混流反应器其E（θ）曲线的方差（1）

22 _______。t16.全混流反应器其E（t）曲线的方差（） t

17.偏离全混流、平推流这两种理想流动的非理想流动，E（θ）曲线的方差 为_______。（0～1）

18.当流体在半径为R的管内作层流流动时，在径向存在流速分布，轴心处的流速以u0

ru0[1 ()2]R） 记，则距轴心处距离为r的流速ur _______。（2

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19.当流体在半径为R的管内作层流流动时，管壁处的流速uR _______。（0）

2

320.流体在半径为R的管内作层流流动的停留时间分布密度函数E（t）=_______。（2t）

1 ()2

2t）21.流体在半径为R的管内作层流流动的停留时间分布函数F（t）=_______。（

CA

22.脉冲示踪法测定停留时间分布C0对应曲线为_______。（E（t）曲线）

CA

23.阶跃示踪法测定停留时间分布C0对应曲线为_______。（F(t)曲线）

24.非理想流动不一定是由_______造成的。（返混）

25.非理想流动不一定是由返混造成的，但返混造成了_______。（停留时间分布）

26.为了模拟返混所导致流体偏离平推流效果，可借助这种轴向返混与扩散过程的相似性，在_______的基础上叠加上轴向返混扩散相来加以修正，并认为的假定该轴向返混过程可以用费克定律加以定量描述，所以，该模型称为_______。（平推流、轴向分散模型）

uL

27.在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数Pe _______。（Ez）

28.在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就_______。（愈小）

29.轴向分散模型的偏微分方程的初始条件和边界条件取决于采用示踪剂的_______、_______、_______的情况。（输入方式、管内的流动状态、检测位置）

30.轴向分散模型的四种边界条件为_______、_______、_______、_______。（闭—闭式边界、开—闭式边界、闭—开式边界、开—开式边界）

2y x2erf(y) edx 031.误差函数erf的定义式为______________。（）

2y x2erf(y) edx 0erf(0) _______。32.误差函数的定义式为，则erf( ) _______，

（ 1、0）

2 _______。[ 33.轴向分散模型的数学期望值_______，方差

112() 8()2

PePe] 1 2Pe，

34.流体的混合程度常用_______、_______来描述。（调匀度S、流体的混合态）

35.流体的混合程度常用调匀度S来衡量，如果S值偏离_______，则表明混合不均匀。

（1）

36.微观流体混合的混合态称为_______。（非凝集态）

37.若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_______。（微观流体）

38.若流体是以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元来进行微团之间的混合，且在混合时微团之间并不发生物质的交换，微团内部则具有均匀的组成和相同停留时间，这种流体称为_______。（宏观流体）

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39.宏观流体混合的混合态称为_______。（完全凝集态）

40.介于非凝集态与完全凝集态之间的混合态称为_______。（部分凝集态）

41.在气—液鼓泡搅拌装置中，气体以气泡方式通过装置，_______是宏观流体，而_______为微观流体。（气体、液体）

42.在气—液喷雾塔中液体以液滴形式的分散相，_______是宏观流体，而_______为微观流体。（液体、气体）

43.反应级数n=_______时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。（1）

44.对于_______反应器，微观流体与宏观流体具有相同的反应结果。（平推流）

45.当反应级数n＞1时，宏观流体具有比微观流体_______的出口转化率。（高）

46.当反应级数n_______1时，宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。（＞）

47.当反应级数n＜1时，宏观流体具有比微观流体_______的出口转化率。（低）

48.当反应级数n_______1时，宏观流体具有比微观流体低的出口转化率。（＜〉

49.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（A）

A. E（t）曲线 B. F（t）曲线 C. I（t）曲线 D. y（t）曲线

50.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（B）

A. E（t）曲线 B. F（t）曲线 C. I（t）曲线 D. y（t）曲线

51.平推流流动的E（t）曲线的方差 _______。（A）

A. 0 B. 0～1 C. 1 D. ＞1

52.全混流流动的E（t）曲线的方差 _______。（C）

A. 0 B. 0～1 C. 1 D. ＞1

53.轴向分散模型的物料衡算方程在_______式边界条件下有解析解。（D）

A. 闭—闭 B. 开—闭 C. 闭—开 D. 开—开

54.轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_______无关。（C）

A. 示踪剂的种类 B. 示踪剂的输入方式 C. 管内的流动状态 D. 检测位置

55.反应级数n=_______时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。(C)

A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 2

56.当反应级数n_______时，宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。（C）

A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1

57.当反应级数n_______时，宏观流体具有比微观流体低的出口转化率。（D）

A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1

58.当反应级数n_______时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。（D）

A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1

59.当反应级数n_______时，微观流体具有比宏观流体低的出口转化率。（C）

A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1 60停留时间分布密度函数E（t）的含义？

答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在反应器出口流体的质点中，在器内停留了t到t+dt之间的流体的质点所占的分率为E

E(t)dt 1.0（t）dt（②分）。 0。

61.停留时间分布函数F（t）的含义？

答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体 22，在出口流体中停留时间小于t的物料所占的分率为F（t）。

62.简述描述停留时间分布函数的特征值？ F(t) E(t)dt0t。

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答：用两个最重要的特征值来描述——平均停留时间和方差 t。 2

tE(t)dt01）1） 定义式为：，平均停留时间是E（t）曲线的分布中心，是E

（t）曲线对于坐标原点的一次矩，又称E（t）的数学期望。

2 t2）2） 是表示停留时间分布的分散程度的量，在数学上它是指对于平均停留时间

0的二次矩。

63.简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类？ 答：通过物理示踪法来测反应器物料的停留时间的分布曲线。所谓物理示踪是指采用一种易检测的无化学反应活性的物质按一定的输入方式加入稳定的流动系统，通过观测该示踪物质在系统出口的浓度随时间的变化来确定系统物料的停留时间分布。根据示踪剂输入方式的不同大致分为四种：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入法。

64.简述脉冲示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？答：脉冲示踪法是在定常态操作的连续流动系统的入口处在t=0的瞬间输入一定量M克的示踪剂A，并同时在出口处记录出口物料中示踪剂的浓度随时间的变化。对应的曲线为E(t)曲线，

CE(t) A

C0。 t2 t2E(t)dt 2

65.简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？

答：阶跃示踪法是对于定常态的连续流动系统，在某瞬间t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A且浓度为CA0的流体，同时保持系统内流动模式不变，并在切换的同时，在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变化。对应的曲线为F（t），

CF(t) A

CA0。

66.简述建立非理想流动的流动模型的步骤？ 答：1）通过冷态模型实验测定实验装置的停留时间分布； 2） 根据所得的有关E（t）或F（t）的结果通过合理的简化提出可能的流动模型，并根据停留时间分布的实验数据来确定所提出的模型中所引入的模型参数； 3） 结合反应动力学数据通过模拟计算来预测反应结果； 4） 通过一定规模的热模实验来验证模型的准确性。

67.简述非理想流动轴向扩散模型的特点？ 答：1）在管内径向截面上流体具有均一的流速；

2）在流动方向上流体存在扩散过程，该过程类似于分子扩散，符合Fick定律； 3）轴向混合系数EZ在管内为定值； 4）径向不存在扩散；

5）管内不存在死区或短路流。

68.简述非理想流动轴向扩散模型的定义？ 答：为了模拟返混所导致流体偏离平推流效果，可借助这种返混与扩散过程的相似性，在平推流的基础上叠加上轴向返混扩散相来加以修正，并人为的假定该轴向返混过程可以用费克（Fick）定律加以定量描述。所以，该模型称为“轴向分散模型”（或轴向扩散模型）

69.简述非理想流动多级混合模型的特点？

答：把实际的工业反应器模拟成由n个容积相等串联的全混流区所组成，来等效的描述返混和停留时间分布对反应过程内的影响。设反应器容积为V，物料流入速率为v0，V ti v0，N。 则

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1.工业催化剂所必备的三个主要条件是：_______、_______、_______。（活性好、选择性高、寿命长）

2.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_______结合的，而化学吸附是靠_______结合的。（范德华力、化学键力）

3.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是_______分子层的，而化学吸附是_______分子层的。（多、单）

4.气体在固体表面上发生吸附时，描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为_______。（吸附等温方程）

5. _______吸附等温方程式是假定吸附热是随着表面覆盖度的增加而随幂数关系减少的。（Freundlich）

6._______吸附等温方程式是按吸附及脱附速率与覆盖率成指数函数的关系导出的。（Temkin）

7.固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于_______方程。（BET）

8.在气—固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应A

1dnA rA Wdt） →B，A的反应速率的定义为_______。（

9.对于气—固相催化反应，要测定真实的反应速率，必须首先排除_______和_______的影响。（内扩散、外扩散）

10.测定气固相催化速率检验外扩散影响时，可以同时改变催化剂装量和进料流量，但保持_______不变。（WFA0）

11.测定气固相催化速率检验外扩散影响时，可以同时改变_______和_______，但保持WFA0不变。（催化剂装量、进料流量）

12.测定气固相催化速率检验内扩散影响时，可改变催化剂的_______，在恒定的WFA0下测_______，看二者的变化关系。[粒度（直径dp）、转化率]

13.测定气固相催化速率检验内扩散影响时，可改变催化剂的粒度（直径dp），在恒定的_______下测转化率，看二者的变化关系。（WFA0）

14.催化剂回转式反应器是把催化剂夹在框架中快速回转，从而排除_______影响和达到气相_______及反应器_______的目的。（外扩散、完全混合、等温）

15.流动循环（无梯度）式反应器是指消除_______、_______的存在，使实验的准确性提高。（温度梯度、浓度梯度）

16.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由_______所致。（分子间碰撞）

17.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由分子间碰撞所致，这种扩散通常称为_______。[分子扩散（容积扩散）]

18.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约_______时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。（0.1um）

19.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.1um时，_______为扩散阻力的主要因素。（分子与孔壁的碰撞）

20.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.1um时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素，这种扩散称为_______。（努森扩散）

21.等温催化剂的有效系数η为催化剂粒子的______________与催化剂内部的_______________________________之比。（实际反应速率、浓度和温度与其外表面上

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的相等时的反应速率）

22.气—固相催化反应的内扩散模数 S _______，它是表征内扩散影响的重要参数。m 1kVCSRDe） （

m 1kVCSRDe，它是表征内扩散影响的重要参数，23.气—固相催化反应的内扩散模数 S

数值平方的大小反映了_______与_______之比。（表面反应速率、内扩散速率）

24.气—固相催化反应的内扩散模数 S的大小可判别内扩散的影响程度， S愈大，则粒内的浓度梯度就_______，反之， S愈小，内外浓度愈近于_______。（愈大、均一）

25.催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的_______失活，也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_______失活。（物理、化学）

26.催化剂的失活可能是由于某些化学物质的中毒引起的，关于中毒的两种极端情况是_______与_______。（均匀中毒、孔口中毒）

27.描述气—固相非催化反应的模型有: _______、_______、_______。（整体均匀转化模型、粒径不变的缩核模型、粒径缩小的缩粒模型）

28.对于气—固相非催化反应的缩核模型，反应从粒子外表面逐渐向内核部分推进，但粒子体积_______。（不变）

29.煤炭燃烧属于气—固相非催化反应，粒径随着反应进行而不断的缩小，这种模型属于粒径缩小的_______模型。（缩粒）

30.硫化矿的燃烧、氧化铁的还原都属于气—固相非催化反应，反应从粒子外表面逐渐向内核部分推进，但粒子体积不变，这种模型属于粒径不变的_______模型。（缩核）

31.膜内转化系数γ值的大小反映了在膜内进行的那部分反应可能占的比例，因而可以用来判断_______的程度。（反应快慢）

32.测定气—液相反应速率的方法与均相反应时不同之点是实验时要排除气相和液相中的_______，使反应在动力学区域内进行。（扩散阻力）

33.下列哪种物质属于半导体催化剂_______。（B）

A. 金属 B. 金属硫化物 C. 金属盐类 D.酸性催化剂

34.下列哪种物质属于绝缘体催化剂_______。（D）

A. 金属 B. 金属氧化物 C. 金属盐类 D.酸性催化剂

35.骨架Ni催化剂的制备是将Ni与Al按比例混合熔炼，制成合金，粉碎以后再用苛性钠溶液溶去合金中的Al而形成骨架，这种制备方法是_______。（A）

A. 溶蚀法 B. 热熔法 C. 沉淀法 D. 混合法

36.下列不属于Langmuir型等温吸附的假定的是_______。（B）

A. 均匀表面 B. 多分子层吸附 C. 分子间无作用 D. 吸附机理相同

37.下列属于理想吸附等温方程的是_______。（A）

A. Langmuir型 B. Freundlich型 C. Temkin型 D. BET型

38.测量气—固相催化反应速率，在确定有无外扩散影响时是在没有改变_______的条件下进行实验的。（D）

A. 催化剂装置 B. 催化剂装量 C. 进料流量 D. W/FA0

39.当催化剂颗粒的微孔的孔径小于分子的自由程_______时，分子与孔壁的碰撞成了

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扩散阻力的主要因素，这种扩散称为努森扩散。（B）

A. 0.01um B. 0.1um C. 1um D. 1nm

40.催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数 S RkVCS/De值的大小反映了表面反应速率与_______之比。（C）

A. 扩散速率 B. 外扩散速率 C. 内扩散速率 D. 实际反应速率

m 1 LkVCS/DeL41.气固催化反应的内扩散模数，其中L为特征长度，若颗粒为圆

柱形则L=_______。（C）

A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/3

m 1 LkVCS/DeL42.气固催化反应的内扩散模数，其中L为特征长度，若颗粒为球

形则L=_______。（D）

A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/3

m 1 LkVCS/DeL43.气固催化反应的内扩散模数，其中L为特征长度，若颗粒为平

片形则L=_______。（A）

A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/3

d kdCim d44.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为dt，当平行失活对

反应物无内扩散阻力时，d为_______。（B）

A. ≈0 B. =1 C. →3 D. ≈1

d kdCim d45.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为dt，当平行失活对

反应物有强内扩散阻力时，d为_______。（C）

A. ≈0 B. =1 C. →3 D. ≈1

d kdCim d46.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为dt，当串联失活时，

d为_______。（D）

A. ≈0 B. =1 C. →3 D. ≈1

d kdCim d47.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为dt，当进料中的杂

质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d为_______。（A）

A. ≈0 B. =1 C. →3 D. ≈1

48.下列非催化气—固相反应，属于粒径缩小的缩粒模型的是_______。（D）

A. 硫化矿的焙烧 B. 分子筛的焙烧 C. 氧化铁的还原 D. 煤炭的燃烧

49.下列非催化气—固相反应，属于粒径缩小的缩粒模型的是_______。（B）

A. 硫化矿的焙烧 B. 焦碳与硫磺的反应 C. 氧化铁的还原 D. 分子筛的焙烧

50.下列非催化气—固相反应，属于粒径不变的缩核模型的是_______。（C）

A. 煤炭的燃烧 B. 焦碳与硫磺的反应 C. 氧化铁的还原 D. 水煤气反应

51.气—液相反应中的膜内转化系数γ在_______范围内，反应几乎全部在在液相主体内进行的极慢反应。（A）

A. ＜0.02 B. 0.02＜γ＜2 C. ≥2 D. ＞2 m 1

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52.气—液相反应中的膜内转化系数γ在_______范围内，反应为在液膜内进行的瞬间反应及快速反应。（D）

A. ＜0.02 B. 0.02＜γ＜2 C. ≥2 D. ＞2

53.气—液相反应中的膜内转化系数γ在_______范围内，反应为中等速率的反应。（B）

A. ＜0.02 B. 0.02＜γ＜2 C. ≥2 D. ＞2

54.对于气—液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应，为提高反应速率，应选用_______装置。（C）

A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜

55.对于气—液相反应中等速率反应，为提高反应速率，使其转变为快反应应选用_______装置。（D）

A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜 56简述Langmuir等温吸附方程的基本特点？

1.凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作_______。（固定床反应器）

2.固定床中催化剂不易磨损是一大优点，但更主要的是床层内流体的流动接近于_______，因此与返混式的反应器相比，可用较少量的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力。（平推流）

3.固定床中催化剂不易磨损是一大优点，但更主要的是床层内流体的流动接近于平推流，因此与返混式的反应器相比，可用_______的催化剂和_______的反应器容积来获得较大的生产能力。（较少量、较小）

4.目前描述固定床反应器的数学模型可分为_______和_______的两大类。（拟均相、非均相）

5.描述固定床反应器的拟均相模型忽略了粒子与流体之间_______与_______的差别。（温度、浓度）

6.描述固定床反应器的数学模型，忽略了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。（拟均相模型）

7.描述固定床反应器的数学模型，考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。（非均相模型）

8.描述固定床反应器的拟均相模型，根据流动模式与温差的情况它又可分为平推流与有轴向返混的_______模型，和同时考虑径向混合和径向温差的_______模型。（一维、二维）

9.固定床中颗粒的体积相当直径定义为具有相同体积VP的球粒子直径，表达式

1/3dV=_______。(6V/ )P（）

10.固定床中颗粒的面积相当直径是以外表面aP相同的球形粒子的直径，表达式da=_______。（aP/ ）

11.固定床中颗粒的比表面相当直径是以相同的比表面SV的球形粒子直径来表示，表达式dS=_______。（6/SV）

12.对于非球形粒子，其外表面积aP必大于同体积球形粒子的外表面积aS，故可定义颗粒的形状系数 S _______。（aS/aP）

13.颗粒的形状系数 S对于球体而言， S _______，对于其他形状的颗粒 S_______。（=1、均小于1）

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14.固定床的_______定义为水力半径RH的四倍，而水力半径可由床层空隙率及单位床层体积中颗粒的润湿表面积来求得。（当量直径de）

15.固定床中的传热实质上包括了_______、_______以及_______几个方面。（粒内传热、颗粒与流体间的传热、床层与器壁的传热）

16.绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用_______模型来计算。（拟均相一维）

17.对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度Topt和平衡温度Teq，二者

ERln2

E2 E1E1） 的关系为______________。（Teq Topt

18.对于固定床反应器，当某一参数变化到一定程度时就可能使床层温度迅速升高，这种现象俗称_______，它是固定床反应器设计和操作中所应注意的问题。（飞温）

19.不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_______。（A）

A. 粒子与流体间有温度差 B. 粒子与流体间无温度差

C. 床层径向有温度梯度 D. 床层轴向有温度梯度

20.不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_______。（A）

A. 粒子与流体间有浓度差 B. 粒子与流体间无浓度差

C. 床层径向有温度梯度 D. 床层轴向有温度梯度

21简述固定床反应器的优缺点？

答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。

1） 催化剂在床层内不易磨损；

2） 床层内流体的流动接近于平推流，与返混式反应器相比，用较少的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力；

3）固定床中的传热较差；

4）催化剂的更换必须停产进行。

22.简述气固相催化反应固定床反应器拟均相模型的特点？

答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。拟均相模型忽略了床层中粒子与流体间温度与浓度的差别。

23.简述气固相催化反应固定床反应器非均相模型的特点？

答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。非均相模型考虑了粒子与流体间温度与浓度的差别。

24.简述气固相催化反应固定床反应器拟均相一维模型的特点？

答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。拟均相一维模型是忽略床层中粒子与流体的温度与浓度差别，考虑在流体流动的方向（轴向）上有温度和浓度的变化，而在与流向垂直的截面上（径向）则是等温和等浓度的。

25.简述气—固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点？

答：凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置为固定床反应器，拟均相二维模型是忽略床层中粒子与流体间温度与浓度的差别（，同时考虑流体在轴向和径向上的温度梯度和浓度梯度。

26.简述表征颗粒特征的基本参数粒径的表示方法？ Teq Topt

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答：固定床中粒径的表示方法常用的有三种。颗粒的体积相当直径定义为具有相同体

1/3积VP的球粒子直径，表达式dV=(6VP/ )；颗粒的面积相当直径是以外表面aP相同

的球形粒子的直径，表达式da=aP/；颗粒的比表面相当直径是以相同的比表面SV的球形粒子直径来表示，表达式dS=6/SV。

第七章 流化床反应器

1.所谓流态化就是固体粒子像_______一样进行流动的现象。（流体）

2.对于流化床反应器，当流速达到某一限值，床层刚刚能被托动时，床内粒子就开始流化起来了，这时的流体空线速称为_______。（起始流化速度）

3.对于液—固系统的流化床，流体与粒子的密度相差不大，故起始流化速度一般很小，流速进一步提高时，床层膨胀均匀且波动很小，粒子在床内的分布也比较均匀，故称作_______。（散式流化床）

4.对于气—固系统的流化床反应器，只有细颗粒床，才有明显的膨胀，待气速达到_______后才出现气泡；而对粗颗粒系统，则一旦气速超过起始流化速度后，就出现气泡，这些通称为_______。（起始鼓泡速度、鼓泡床）

5.对于气—固系统的流化床反应器的粗颗粒系统，气速超过起始流化速度后，就出现气泡，气速愈高，气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈，使床层波动频繁，这种流化床称为_______。（聚式流化床）

6.对于气—固系统的流化床反应器，气泡在上升过程中聚并并增大占据整个床层，将固体粒子一节节向上推动，直到某一位置崩落为止，这种情况叫_______。（节涌）

7.对于流化床反应器，当气速增大到某一定值时，流体对粒子的曳力与粒子的重力相等，则粒子会被气流带出，这一速度称为_______。（带出速度或终端速度）

8.对于流化床反应器，当气速增大到某一定值时，流体对粒子的_______与粒子的_______相等，则粒子会被气流带出，这一速度称为带出速度。（曳力、重力）

9.流化床反应器的ut/umf的范围大致在10～90之间，粒子愈细，比值_______，即表示从能够流化起来到被带出为止的这一范围就愈广。（愈大）

10.流化床反应器中的操作气速U0是根据具体情况定的，一般取流化数U0mf在_______范围内。（1.5～10）

11.对于气—固相流化床，部分气体是以起始流化速度流经粒子之间的空隙外，多余的气体都以气泡状态通过床层，因此人们把气泡与气泡以外的密相床部分分别称为_______与_______。（泡相、乳相）

12.气—固相反应系统的流化床中的气泡，在其尾部区域，由于压力比近傍稍低，颗粒被卷了进来，形成了局部涡流，这一区域称为_______。（尾涡）

13.气—固相反应系统的流化床中的气泡在上升过程中，当气泡大到其上升速度超过乳相气速时，就有部分气体穿过气泡形成环流，在泡外形成一层所谓的_______。（气泡云）

14.气—固相反应系统的流化床反应器中的气泡，_______和_______总称为气泡晕。（尾涡、气泡云）

15.气—固相反应系统的流化床中，气泡尾涡的体积VW约为气泡体积Vb的_______。（1/3）

16.气—固相反应系统的流化床，全部气泡所占床层的体积分率 b可根据流化床高Lf