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2020年秋季學期《化學反應工程》在線考試（適用于2020年12月份考試）
試卷總分:100  
一、單選題 (共 10 道試題,共 20 分)
1.固體催化劑之所以能起催化作用，是由于催化劑的活性中心與反應組分的氣體分子主要發(fā)生（）。
A.物理吸附
B.化學反應
C.化學吸附
D.質量傳遞


2.關于催化劑，下面錯誤的認識是（）。
A.催化劑在反應過程中本身不發(fā)生改變
B.催化劑有壽命本身就意味著催化劑在參與化學反應過程中本身發(fā)生了變化
C.催化劑之所以能夠加快化學反應的速率，原因在于降低了化學反應的活化能
D.活性、選擇性和壽命是催化劑最重要的三方面性質，其中選擇性有時尤為重要


3.氣相連串反應A→B→C（均為一級）在催化劑微孔內進行，為提高目的產物B的選擇性，應采用（）的催化劑。
A.大孔
B.小孔
C.大顆粒


4.關于基元反應的認識，正確的是（）。
A.分子數(shù)可以是任意的整數(shù)
B.基元反應的計量系數(shù)與對應物種的反應級數(shù)之間存在一一對應關系
C.基元反應的總反應級數(shù)可能是小數(shù)


5.宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式，流體的凝集態(tài)不同，對反應結果一般有明顯的影響，但對于（）是例外。
A.一級不可逆反應
B.零級反應
C.在全混流反應器內進行反應


6.乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時間反應后，苯乙烯生成量不再增加，但乙苯仍大量存在，表明這是一個（）反應。
A.慢速
B.可逆
C.自催化
D.不可逆


7.對于反應A?R?S，目的產物是R，下述反應器中最適宜的是（）。
A.平推流反應器
B.全混流反應器
C.兩個串連在一起的等體積全混流反應器
D.平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應器


8.反應器的類型不同，則（）也將有不同。
A.反應動力學
B.傳遞特性
C.反應的相態(tài)
D.反應的可逆性


9.全混流反應器進行放熱反應時，要使反應器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)，則必須滿足以下條件：
A.移熱速率>放熱速率
B.移熱速率<放熱速率
C.移熱速率隨溫度變化率>放熱速率隨溫度的變化率
D.移熱速率隨溫度變化率<放熱速率隨溫度的變化率


10.多級混合流模型和軸向分散模型是兩種預測非理想流動對反應轉化率影響的數(shù)學模型，關于這兩種模型，下列觀點正確的是（）。
A.軸向分散模型適用于返混程度在零到無窮大的任何的情況
B.在返混程度較小時，多級混合流模型的模擬結果更接近實際
C.兩者不能共用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù)
D.兩種模型可用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù)
答案

二、填空題 (共 10 道試題,共 30 分)
11.在一個完整的氣―固相催化反應的七大步驟中，屬于本征動力學范疇的三步為吸附、表面反應和##。
答案:

12.某重油催化裂化裝置處理量為100噸重油/h，未轉化重油為6噸/h，汽油產量為42噸/h，則重油的轉化率為##％，工業(yè)上汽油的收率及選擇性為42％和44.7％。
答案:

13.測定非理想流動的停留時間分布函數(shù)時，兩種最常見的示蹤物輸入方法為脈沖法和##。
答案:

14.工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質是活性、選擇性和##。
答案:

15.當催化劑顆粒內部的孔徑較大時，氣體分子在孔內的擴散阻力主要來源于氣體分子間的相互碰撞，這種擴散通常被稱為分子擴散（容積擴散），但當微孔的孔徑小于氣體分子的平均自由程時，則氣體分子與微孔孔壁間的碰撞會成為擴散阻力的主要因素，這種擴散被稱為##。
答案:

16.在兩個等體積串聯(lián)的全混流反應器中進行一級液相反應A→P，出口轉化率為0.6，現(xiàn)其它條件不變，將第二個全混流反應器的體積增加一倍，則出口轉化率為##。
答案:

17.某一級液相反應在間歇式反應器中進行，5min轉化率為50％，則轉化率達到75％需時間##min。
答案:

18.等溫二級分解反應，依次經(jīng)過體積相等的一個平推流反應器和一個全混流反應器，出口轉化率為0.99，若將這兩個反應器調換串聯(lián)次序，則出口轉化率為##。
答案:

19.一不可逆反應，當反應溫度從25℃升高到35℃時，反應速率增加一倍，則該反應的活化能為##J／mol。
答案:

20.初濃度為25.4mol/L的過氧化氫，用催化法進行分解反應，10min后溶液中含過氧化氫13.4mol/L，20min后為7.08mol/L，30 min后為3.8mol/L，則該反應的級數(shù)為##，反應速率常數(shù)為0.0635/min。
答案:

三、問答題 (共 10 道試題,共 50 分)
21.試分析下面的說法是否正確？為什么？“多段絕熱反應器最優(yōu)化的結果是各段的催化劑量相等?！?br/>答案:

22.什么是反應速率方程式？
答案:

23.什么是非基元反應？
答案:

24.什么是反應分子數(shù)？
答案:

25.什么是返混？
答案:

26.氣體在催化劑存在下進行化學反應通?？杉僭O成七個步驟，簡述這七個步驟的內容？
答案:

27.在四段絕熱式固定床反應器中進行n級不可逆反應,各段的催化劑量相同，且控制進入各段的反應物料溫度相等。若n>0，試問：（1）哪一段的凈轉化率最大？哪一段最小？（2）若段間采用冷激方法進行降溫，試問第一段與第二段之間和第二段與第三段之間哪處需加入的冷激劑量多?為什么？
答案:

28.對動力學控制、液膜擴散阻力控制及氣膜阻力控制的氣液反應，如何選擇吸收設備？
答案:

29.設有三種不同類型的球狀催化劑：A.活性組分均勻分布型，B.活性組分分布于表面的“蛋殼”型，C.活性組分集中于中心的“蛋黃”型。若R為目的產物，則： （1）對反應A＋B→R，當內擴散阻力可忽略不計時，選用什么型為好？為什么？ （2）對有內擴散阻力的串聯(lián)基元反應A→R→S，選用什么型為好？為什么？
答案:

30.在一絕熱式管式反應器中，進行一氣相反應A→2P，反應器進口溫度為650℃，反應物A進口濃度為8％（mol）,出口溫度為750℃，A出口濃度為1.6％（mol）。在反應器內A、B兩點分別進行測定。 （1）測得A點的溫度為780℃，你認為正確嗎？為什么？（2）測得B點的轉化率為90％，你認為正確嗎？為什么？
答案: