《化学反应工程》试题
一、填空题
1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反.
2.物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。
3.着眼组分A转化率xA的定义式为 xA=(nA0-nA)/nA0 。
4.总反应级数不可能大于 3 。
5.反应速率-rA=kCACB的单位为kmol/m3·h,速率常数k的因次为 m3/kmol·h 。 6.反应速率-rA=kCA的单位为kmol/kg·h,速率常数k的因次为 m3/kg·h 。
7.反应速率的单位为mol/L·s,速率常数k的因次为 (mol)1/2·L-1/2·s 。
8.反应速率常数k与温度T的关系为,其活化能为 mol 。
9.某反应在500K时的反应速率常数k是400K时的103倍,则600K时的反应速率常数k时是400K时的 105 vb连接sql数据库倍。
10.某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍,则该反应的活化能为(设浓度不变) mol 。 11.非等分子反应2SO2+O2==2SO3的膨胀因子等于 。
12.非等分子反应N2+3H2==2NH3的膨胀因子等于 –2/3 。
13.反应N同温同压下2+3H2==2NH3中()= 1/3 ()= 1/2
14.在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为CA0,转化率为xA,当反应器体积增大到n倍时,反应物A的出口浓度为 CA0(1-xA)n ,转化率为 1-(1-xA)n 。 15.在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为CA0,转化率为xA,当反应器体积增大到n倍时,反应物A的出口浓度为,转化率为。
16.反应活化能E越 大 ,反应速率对温度越敏感。
17.对于特定的活化能,温度越低温度对反应速率的影响越 大 。
18.某平行反应主副产物分别为P和S,选择性SP的定义为 (nP-nP0)/ (nS-nS0) 。
19.某反应目的产物和着眼组分分别为P和A其收率ΦP的定义为 (nP-nP0)/ (nA0-nA复合挤塑聚苯板) 。
20.均相自催化反应其反应速率的主要特征是随时间非单调变化,存在最大的反应速率 。
21.根据反应机理推导反应动力学常采用的方法有 速率控制步骤 、 拟平衡态 。
22.对于连续操作系统,定常态操作是指 温度及各组分浓度不随时间变化 。
23.返混的定义: 不同停留时间流体微团间的混合 。
24.平推流反应器的返混为 0 ;全混流反应器的返混为 ∞ 。
25.空时的定义为 反应器体积与进口体积流量之比 。
26.针对着眼组分A的全混流反应器的设计方程为。
27.不考虑辅助时间,对反应级数大于0的反应,分批式完全混合反应器优于全混流反应器。
28.反应级数>0时,多个全混流反应器串联的反应效果 优于全混流反应器。
29.反应级数<0时,多个全混流反应器串联的反应效果 差于 全混流反应器。
30.反应级数>0时,平推流反应器的反应效果 优于 全混流反应器。
31.反应级数<0时,平推流反应器的反应效果差于 全混流反应器。
32.对反应速率与浓度成正效应的反应分别采用全混流、平推流、多级串联全混流反应器其反应器体积的大小关系为 全混流>多级串联全混流>平推流 ;
33.通常自催化反应较合理的反应器组合方式为 全混流 + 平推流 。
34.相同转化率下,可逆放热反应的平衡温度 高于 最优温度。
35.金玻璃主反应级数大于副反应级数的平行反应,优先选择 平推流 反应器。
36.主反应级数小于副反应级数的平行反应,优先选择 全混流 反应器。
37.要提高串联反应中间产物P收率,优先选择 平推流 反应器。
38.主反应级活化能小于副反应活化能的平行反应,宜采用 低 温操作。
39.主反应级活化能大于副反应活化能的平行反应,宜采用 高 温操作。
蓝组合40.停留时间分布密度函数的归一化性质的数学表达式。
41.定常态连续流动系统,F(0)= 0 ;F(∞)= 1 。
42.定常态连续流动系统,F(t)与E(t)的关系。
43.平均停留时间是E(t)曲线的 分布中心 ;与E(t)的关系为。
44.方差表示停留时间分布的 分散程度 ;其数学表达式为。
45.采用无因次化停留时间后,E(θ)与E(t) 的关系为。
46.采用无因次化停留时间后,F(θ)与F(t) 的关系为 F(θ)=F(t) 。
47.无因次方差与方差的关系为。
48.平推流反应器的= 0 ;而全混流反应器的= 1 。
49.两种理想流动方式为 平推流 和 全混流 。
50.非理想流动的数值范围是 0~1 。
51.循环操作平推流反应器循环比越 大 返混越大。
52.循环操作平推流反应器当循环比β= 0 时为平推流;当β= ∞ 时为全混流。
53.停留时间分布实验测定中,常用的示踪方法为 脉冲示踪 和 阶跃示踪 。
54.脉冲示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到 E(t) 曲线。
55.阶跃示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到 F(t) 曲线。
56.采用脉冲示踪法测得的浓度CA(t)与E(t)的关系式为 E(t)= CA(t)/C0 。
57.采用阶跃示踪法测得的浓度CA(t)与F(t)的关系式为 F(t)= CA(t)/ CA0 。
58.N个等体积全混釜串联的停留时间分布的无因次方差= 1/N 。
59.多级全混釜串联模型当釜数N= 1 为全混流,当N= ∞ 为平推流。
60.全混流的E(t)=;F(t)=。
61.平推流的E(t)=0 当、=∞当 ;F(t)= 0 当、=1当。
62.轴向分散模型中,Pe准数越 小 返混越大。
63.轴向分散模型中Peclet准数的物理意义是 代表了流动过程轴向返混程度的大小 。
64.对于管式反应器,流速越 大 越接近平推流;管子越 长 越接近平推流。
65.为使管式反应器接近平推流可采取的方法有 提高流速 和 增大长径比 。
66.对于 平推流 反应器,宏观流体与微观流体具有相同的反应结果。
67.工业催化剂所必备的三个主要条件:选择性高 、活性好 和 寿命长 。
68.化学吸附的吸附选择性要 高于 物理吸附的吸附选择性。 69.化学吸附的吸附热要 大于 物理吸附的吸附热。
70.化学吸附常为 单 分子层吸附,而物理吸附常为 多 分子层吸附。
71.操作温度越高物理吸附 越弱 ,化学吸附 越强 ;
72.在气固相催化反应中动力学控制包括 表面吸附 、 表面反应 和 表面脱附 。
73.气固相催化反应本征动力学指消除 内外扩散对反应速率的 影响测得的动力学。
74.气固相催化反应的本征动力学与宏观动力学的主要区别是 前者无内外扩散的影响。
75.在气固相催化反应中测定本征动力学可以通过提高气体流速 消除外扩散、通过 减小催化剂颗粒粒度 消除内扩散。
76.固体颗粒中气体扩散方式主要有 分子扩散 和 努森扩散 。
77.固体颗粒中当孔径 较大时 以分子扩散为主,而当孔径 较小时 以努森扩散为主。
78.气固相催化串联反应,内扩散的存在会使中间产物的选择性 下降 。
79.气固相催化平行反应,内扩散的存在会使高级数反应产物的选择性 下降 。
80.Thiele模数的物理意义 反映了表面反应速率与内扩散速率之比 。
81.催化剂的有效系数为催化剂粒子实际反应速率/催化剂内部浓度和温度与外表面上的相等时的反应速率。
82.催化剂粒径越大,其Thiele模数越 大 ,有效系数越 小 ;
83.气固相非催化反应缩核模型中气相反应物A的反应历程主要有三步,分别是 气膜扩散 、 灰层扩散 和 表面反应 。
84.自热式反应是指 利用反应自身放出的热量预热反应进料 。
85.固定床反应器的主要难点是 反应器的传热和控温问题 。
86.多段绝热固定床的主要控温手段有 段间换热 、原料气冷激 和 惰性物料冷激 筛板塔。
87.固定床控制温度的主要目的是 使操作温度尽可能接近最优温度线 。