当前位置:文档之家› 反应工程练习题

反应工程练习题

一、单项选择题:1.固体催化剂之所以能起催化作用,是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C)。

A .物理吸附B .化学反应C .化学吸附D .质量传递2.包括粒微孔体积在的全颗粒密度称之为( B )A .堆(积)密度B .颗粒密度C .真密度D .平均密度3.某液相反应,其反应式可写成A+C àR+C 这种反应称为(B )A .均相催化反应B .自催化反应C .链锁反应 D.可逆反应4.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6.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7.催化剂颗粒扩散的Thiele 模数Φ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. 扩散速率D. 实际反应速率8.气固催化反应的扩散模数e m S V L D C k L /1-=φ,其中L 为特征长度,若颗粒为圆柱形则L=_______。

(C )A. 厚度/2B. RC. R/2D. R/39.如果连续操作的反应器达到定态,那么反应器中的浓度、温度等参数 AA.不随时间变化,可能随位置变化B.随时间变化,也随位置变化C.不随时间变化,也不随位置变化D.随时间变化,但不随位置变化10.“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11.“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12.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13.化学反应O H N H NO 222222+⇔+,其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质______。

(D )A. NOB. 2HC. 2ND. O H 214.对于一非恒容均相化学反应αA AαB B ,反应组分A 的化学反应速率=-A r _______。

(A ) A. Vdt dn r A A -=- B. Vdt dn r B A -=- C. dt dC r A A -=- D.dt dC r B A -=- 15.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 δ=_______。

(D )A. –2B. –1C. 1D. 216.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 δ=_______。

(C )A. –1B. –1/2C. 1/2D. 117.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 δ=_______。

(D )A. –1B. 1/3C. 2/3D. 1二、填空题(每题5分,共30分)1.一不可逆反应,当反应温度从25℃升高到35℃时,反应速率增加一倍,则该反应的活化能为 52894 J /mol 。

mol J E E T T R E k k /528942ln )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=2、气体分子在固体催化剂微孔中扩散的主要形式有 ,当 ,AB Ae D D ≈,当 时,kA Ae D D ≈。

3.可逆放热反应在不同转化率下的最佳温度不同,一般而言,转化率越高,最佳温度越 。

4.一气固催化反应R B A →+,若本征反应速率方程为:2)1(R R B B A A BB A A S P K P K P K P K P K k r +++=则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+)此步为速率控制步骤 ( 2225、化学反应工程是一门研究 化学反应的工程问题 的科学。

6、化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-,如用浓度表示的速率常数为C K ,用压力表示的速率常数P K ,则C K =)()(βα+RT P K 。

7、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_物理 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_化学_失活。

8、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 。

9、对于可逆的放热反应,存在着使反应速率最大的最优温度opt T 和平衡温度eq T ,二者的关系为___1212ln E E E E R T T T T opt eq opteq -=⋅-___________。

10、多相反应过程是指同时存在 两个或更多 相态的反应系统所进行的反应过程。

11、 三传一反 是化学反应工程的基础。

13、着眼反应组分K 的转化率的定义式为_00K K K K n n n -=χ_。

14、化学反应速率式为βαB AC A C C K r =-,如用浓度表示的速率常数为C K ,用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。

15、在建立数学模型时,根据基础资料建立物料衡算式的一般式为_输入量=输出量+反应量+ 累积量_。

16、活化能的大小直接反映了_反应速率_对温度的敏感程度。

17、生成主产物的反应称为_主反应__,其它的均为__副反应__。

(4)气相反应A +3B →2C ,则δA = ▁▁▁ δΒ= ▁▁▁(6)Thiele 模数φ的定义是▁▁▁▁▁扩散效率因子ζ和φ的关系(φ大于5)是:▁▁▁▁▁▁(1)化学反应速率可以表为dtdC r A A ±=,前提是▁▁▁▁。

(2)固体催化剂的主要组成有▁▁▁▁▁▁,▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁(3)多孔性球形颗粒10克,半径1cm ,系由密度为4.0克/cm 3的材料制成。

则孔容积Vg=▁▁▁▁▁ ,孔隙率θ=▁▁▁ 假密度ρ=▁▁▁18. 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)19. 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)20. 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)21. 均相反应是指___________________________________。

(参与反应的物质均处于同一相)22. aA + bBpP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。

(a p) 23.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。

(00K KK K n n n -=χ)24. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用气体摩尔分率表示的速率常数y K ,则C K =_______y K 。

(np RT ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛) 25.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。

(德华力、化学键力)26.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)27.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)28.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)29.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)30.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)31.气—固相催化反应的扩散模数Sφ的大小可判别扩散的影响程度,Sφ愈大,则粒的浓度梯度就_______,反之,Sφ愈小,外浓度愈近于_______。

(愈大、均一)三、分析解答题1、对于可逆放热反应如何选择操作温度?答:1)对于放热反应,要使反应速率尽可能保持最大,必须随转化率的提高,按最优温度曲线相应降低温度;2)这是由于可逆放热反应,由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高,净反应速率出现一极大值;3)而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。

2简述Langmuir等温吸附方程的基本特点?答:1)均匀表面(或理想表面):即催化剂表面各处的吸附能力是均一的,吸附热与表面已被吸附的程度如何无关;2)单分子层吸附;3)被吸附的分子间互不影响,也不影响别的分子;4)吸附的机理均相同,吸附形成的络合物均相同。

3.气—固相催化反应的微观与宏观动力学步骤分别是?4.解释努森扩散和分子扩散分别在何种情况下占优势?答:多孔物质催化剂的粒扩散较为复杂。

当微孔孔径较大时,分子扩散阻力是由于分子间的碰撞所致,这种扩散为分子扩散。

当微孔孔径小于分子的自由程0.1um时,分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞,而成为扩散阻力的主要因素,这种扩散为努森扩散。

相关主题