化学反应工程填空题

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1、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.1. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出=累积.2. 着眼组分A转化率xA的定义式为xA=/nA0.3. 总反应级数不可能大于 3 .4. 反应速率-rA=kCACB的单位为kmol/m3h,速率常数k的因次为m3/kmolh .5. 反应速率-rA=kCA的单位为kmol/kgh,速率常数k的因次为 m3/kgh.6. 反应速率的单位为mol/Ls,速率常数k的因次为 1/2L-1/2s.7. 反应速率常数k与温度T的关系为,其活化能为 83.14kJ/mol .8. 某反应在500K时的反应速率常数

2、k是400K时的103倍,则600K时的反应速率常数k时是400K时的 105倍.9. 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 186.3kJ/mol .10. 非等分子反应2SO2+O2=2SO3的膨胀因子等于 -0.5 .11. 非等分子反应N2+3H2=2NH3的膨胀因子等于 2/3 .12. 反应N2+3H2=2NH3中= 1/3 = 1/2 13. 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CA0n,转化率为 1-n.14. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应

3、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.15. 反应活化能E越大,反应速率对温度越敏感.16. 对于特定的活化能,温度越低温度对反应速率的影响越大.17. 某平行反应主副产物分别为P和S,选择性SP的定义为 / .18. 某反应目的产物和着眼组分分别为P和A其收率P的定义为 / .19. 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.20. 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.21. 对于连续操作系统,定常态操作是指温度与各组分浓度不随时间变化.22. 返混的定义：不同停留时间流体微团间的

4、混合.23. 平推流反应器的返混为 0 ；全混流反应器的返混为.24. 空时的定义为反应器体积与进口体积流量之比.25. 针对着眼组分A的全混流反应器的设计方程为.26. 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.27. 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.28. 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.30. 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.31. 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；32. 通常自催化反应

5、较合理的反应器组合方式为全混流+平推流.33. 相同转化率下,可逆放热反应的平衡温度高于最优温度.34. 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.35. 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.36. 要提高串联反应中间产物P收率,优先选择平推流反应器.37. 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.38. 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.39. 停留时间分布密度函数的归一化性质的数学表达式.40. 定常态连续流动系统,F= 0 ；F= 1 .41. 定常态连续流动系统,F与E的关系.42. 平均停留时间是E曲线的

6、分布中心；与E的关系为.43. 方差表示停留时间分布的分散程度；其数学表达式为.44. 采用无因次化停留时间后,E与E 的关系为.45. 采用无因次化停留时间后,F与F 的关系为F=F .46. 无因次方差与方差的关系为.47. 平推流反应器的= 0 ；而全混流反应器的= 1 .48. 两种理想流动方式为平推流和全混流.49. 非理想流动的数值范围是 01 .50. 循环操作平推流反应器循环比越大返混越大.51. 循环操作平推流反应器当循环比= 0 时为平推流；当=时为全混流.52. 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.53. 脉冲示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接

7、得到E 曲线.54. 阶跃示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到F 曲线.55. 采用脉冲示踪法测得的浓度CA与E的关系式为E= CA/C0.56. 采用阶跃示踪法测得的浓度CA与F的关系式为F= CA/ CA0.57. 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.58. 多级全混釜串联模型当釜数N= 1 为全混流,当N=为平推流.59. 全混流的E=；F=.60. 平推流的E=0 当、=当；F= 0 当、=1当.61. 轴向分散模型中,Pe准数越小返混越大.62. 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.63. 对于管式反应器,流速越大越

8、接近平推流；管子越长越接近平推流.64. 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.65. 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.66. 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.67. 化学吸附的吸附选择性要高于物理吸附的吸附选择性.68. 化学吸附的吸附热要大于物理吸附的吸附热.69. 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.70. 操作温度越高物理吸附越弱,化学吸附越强；71. 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.72. 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.73.

9、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.74. 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.75. 固体颗粒中气体扩散方式主要有分子扩散和努森扩散.76. 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.77. 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.78. 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.79. 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.80. 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

10、相等时的反应速率.81. 催化剂粒径越大,其Thiele模数越大,有效系数越小；82. 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.83. 自热式反应是指利用反应自身放出的热量预热反应进料.84. 固定床反应器的主要难点是反应器的传热和控温问题.85. 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.86. 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.87. 固体颗粒常用的密度有堆密度、颗粒密度和真密度,三者的关系是真密度颗粒密度堆密度.88. 对于体积为VP外表面积为aP的颗粒其体积当量直径为、面积当量直径为

11、、比表面当量直径为.89. 固定床最优分段的两个必要条件是前一段出口反应速率与下一段进口相等和每一段的操作温度线跨越最优温度线.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1. 均相反应是指_.参与反应的物质均处于同一相2. 对于反应,则

12、_.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,用浓度表示的速率常数为,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数,则=_.6.化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为,用逸度表示的速率常数,则=_.7. 化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为,用气体摩尔分率表示的速率常数,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

13、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13. 平行反应均为一级不可逆反应,若,选择性Sp与_无关,仅是_的函数.浓度、温度14. 如果平行反应均为一级不可逆反应,若,提高选择性应_.1.停留时间分布的密度函数在t0时,Et=_.02.停留时间分布的密度函数在t0时,Et_.03.当t=0时,停留时间分布函数Ft=_.04.当t=时

14、,停留时间分布函数Ft=_.15.停留时间分布的密度函数E=_Et.6.表示停留时间分布的分散程度的量_.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.平推流管式反应器时,Et=_.9.平推流管式反应器时,Et=_.010.平推流管式反应器时,Ft=_.111.平推流管式反应器时,Ft=_.012.平推流管式反应器其E曲线的方差_.013.平推流管式反应器其Et曲线的方差_.014.全混流反应器t=0时Et=_.15.全混流反应器其E曲线的方差_.116.全混流反应器其Et曲线的方差_.17

15、.偏离全混流、平推流这两种理想流动的非理想流动,E曲线的方差为_.0118.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,轴心处的流速以记,则距轴心处距离为r的流速_.19.当流体在半径为R的管内作层流流动时,管壁处的流速_.020.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Et=_.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Ft=_.22.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_.Et曲线23.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_.F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

16、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27.在轴向分散模型中,模型的唯一参数彼克莱准数_.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31.误差函数erf的定义式为_.32.误差函数的定义式

17、为,则_,_.、033.轴向分散模型的数学期望值_,方差_.,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.136.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

18、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.144.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n1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n1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.第五章 非均相反应动力学1.工业催化剂所必

19、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.Freundlich6._吸附等温方程式是按吸附与脱附速率与覆盖率成指数函数的关系导出的.Temkin7.固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于_方程.BET8.在气固相催化反应中,反应速率一般是以单位

20、催化剂的重量为基准的,如反应AB,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.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_,在恒定的下测_,看二者的变化关系.粒度直径、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,在恒定的_下测转化率,看二者的变化关系.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

21、而排除_影响和达到气相_与反应器_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.0.1um19.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

22、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的相等时的反应速率22.气固相催化反应的内扩散模数_,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,它是表征内扩散影响的重要参数,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的大小可判别内扩散的影响程度,愈大,则粒内的浓度梯度就_,反之,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

23、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

24、,这种模型属于粒径不变的_模型.缩核31.膜内转化系数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

25、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的球

26、粒子直径,表达式=_.10.固定床中颗粒的面积相当直径是以外表面相同的球形粒子的直径,表达式=_.11.固定床中颗粒的比表面相当直径是以相同的比表面的球形粒子直径来表示,表达式=_.12.对于非球形粒子,其外表面积必大于同体积球形粒子的外表面积,故可定义颗粒的形状系数_.13.颗粒的形状系数对于球体而言,_,对于其他形状的颗粒_.=1、均小于114.固定床的_定义为水力半径的四倍,而水力半径可由床层空隙率与单位床层体积中颗粒的润湿表面积来求得.当量直径15.固定床中的传热实质上包括了_、_以与_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和平衡温度,二者的关系为_.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10 / 10