2020年春季學(xué)期《化學(xué)反應(yīng)工程》在線考試補(bǔ)考（適用于2020年4月份考試）-0004

試卷總分:100   

一、單選題 (共 10 道試題,共 20 分)

1.測定停留時間分布常用的方法有脈沖示蹤法和階躍示蹤法，關(guān)于這兩種方法，下列描述錯誤的是（）。

A.這兩種方法都是物理示蹤法

B.根據(jù)階躍示蹤法得到的實驗數(shù)據(jù)，可以直接得到F函數(shù)

C.根據(jù)階躍示蹤法得到的實驗數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)

D.根據(jù)脈沖示蹤法得到的實驗數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)

2.氣相連串反應(yīng)A→B→C（均為一級）在催化劑微孔內(nèi)進(jìn)行，為提高目的產(chǎn)物B的選擇性，應(yīng)采用（）的催化劑。

A.小孔

B.大顆粒

C.大孔

3.判斷：返混跟我們通常所說的混合是一個概念。

A.錯誤

B.正確

4.對于氣-固相催化反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理難以確定的主要原因，錯誤的是（）。

A.中間物種雖然具有正?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)，但由于儀器靈敏度的原因難以進(jìn)行檢測

B.中間物種的濃度低

C.中間物種的壽命短

D.中間物種往往不具有正?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)

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(yīng)結(jié)果一般有明顯的影響，但對于（）是例外。

A.零級反應(yīng)

B.在全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)

C.一級不可逆反應(yīng)

6.反應(yīng)器的類型不同，則（）也將有不同。

A.反應(yīng)的相態(tài)

B.反應(yīng)的可逆性

C.反應(yīng)動力學(xué)

D.傳遞特性

7.多級混合流模型和軸向分散模型是兩種預(yù)測非理想流動對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率影響的數(shù)學(xué)模型，關(guān)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(jié)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)

8.乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時間反應(yīng)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(yīng)。

A.自催化

B.慢速

C.可逆

D.不可逆

9.對于反應(yīng)A?R?S，目的產(chǎn)物是R，下述反應(yīng)器中最適宜的是（）。

A.平推流反應(yīng)器

B.平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器

C.全混流反應(yīng)器

D.兩個串連在一起的等體積全混流反應(yīng)器

10.全混流反應(yīng)器進(jìn)行放熱反應(yīng)時，要使反應(yīng)器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)，則必須滿足以下條件：

A.移熱速率隨溫度變化率>放熱速率隨溫度的變化率

B.移熱速率隨溫度變化率<放熱速率隨溫度的變化率

C.移熱速率>放熱速率

D.移熱速率<放熱速率

二、填空題 (共 10 道試題,共 30 分)

11.要使固定床反應(yīng)器所用催化劑量最少，對簡單不可逆反應(yīng)，應(yīng)盡可能在##溫度下操作；對可逆放熱反應(yīng)，應(yīng)盡可能在最佳溫度下操作；對可逆吸熱反應(yīng)，應(yīng)盡可能在高溫溫度下操作。

12.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，動量傳遞，熱量傳遞，“一反”是指##。

13.反應(yīng)級數(shù)可能是0，基元反應(yīng)的分子數(shù)##（可能/不可能）是0。

14.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##（大于/小于/等于）反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。

15.某一級反應(yīng)在150℃等溫平推流反應(yīng)器中可得轉(zhuǎn)化率為0.6，現(xiàn)改用同樣大小的全混流反應(yīng)器操作，處理量不變，要求轉(zhuǎn)化率為0.7，則此時全混流反應(yīng)器的操作溫度應(yīng)為##K。（已知該反應(yīng)的活化能為83.7kJ/mol）

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

17.初濃度為25.4mol/L的過氧化氫，用催化法進(jìn)行分解反應(yīng)，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(yīng)的級數(shù)為##，反應(yīng)速率常數(shù)為0.0635/min。

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

19.一不可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)溫度從25℃升高到35℃時，反應(yīng)速率增加一倍，則該反應(yīng)的活化能為##J／mol。

20.某一級液相反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行，5min轉(zhuǎn)化率為50％，則轉(zhuǎn)化率達(dá)到75％需時間##min。

三、問答題 (共 10 道試題,共 50 分)

21.對于熱效應(yīng)不大，反應(yīng)溫度的允許變化范圍又比較寬的氣固催化反應(yīng)，用什么反應(yīng)器最為方便？為什么？

22.什么是基元反應(yīng)？

23.均相CSTR反應(yīng)器中，放熱S形曲線與移熱直線一般有3個交點，高溫區(qū)交點、中溫區(qū)交點、低溫區(qū)交點的特征分別是什么？工業(yè)上一般選擇什么區(qū)交點為操作點？為什么？

24.什么是反應(yīng)分子數(shù)？

25.什么是理想反應(yīng)器？

26.設(shè)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(chǎn)物，則： （1）對反應(yīng)A＋B→R，當(dāng)內(nèi)擴(kuò)散阻力可忽略不計時，選用什么型為好？為什么？ （2）對有內(nèi)擴(kuò)散阻力的串聯(lián)基元反應(yīng)A→R→S，選用什么型為好？為什么？

27.在一絕熱式管式反應(yīng)器中，進(jìn)行一氣相反應(yīng)A→2P，反應(yīng)器進(jìn)口溫度為650℃，反應(yīng)物A進(jìn)口濃度為8％（mol）,出口溫度為750℃，A出口濃度為1.6％（mol）。在反應(yīng)器內(nèi)A、B兩點分別進(jìn)行測定。 （1）測得A點的溫度為780℃，你認(rèn)為正確嗎？為什么？（2）測得B點的轉(zhuǎn)化率為90％，你認(rèn)為正確嗎？為什么？

28.對動力學(xué)控制、液膜擴(kuò)散阻力控制及氣膜阻力控制的氣液反應(yīng)，如何選擇吸收設(shè)備？

29.在四段絕熱式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行n級不可逆反應(yīng),各段的催化劑量相同，且控制進(jìn)入各段的反應(yīng)物料溫度相等。若n>0，試問：（1）哪一段的凈轉(zhuǎn)化率最大？哪一段最??？（2）若段間采用冷激方法進(jìn)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？

30.氣體在催化劑存在下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)通常可假設(shè)成七個步驟，簡述這七個步驟的內(nèi)容？