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文檔簡介
緒論.1、化學反應工程是一門研究()的科學。(化學反應的工程問題)2.()和()一起,構(gòu)成了化學反應工程的關(guān)鍵。〔三傳;反應動力學〕3.不管是設(shè)計、放大或控制,都需要對研究對象作出定量的描述,也就要用數(shù)學式來體現(xiàn)個參數(shù)間的關(guān)系,簡稱()。(數(shù)學模型)4.化學反應和反應器的分類措施諸多,按反應系統(tǒng)波及的相態(tài)分類,分為:()和()。5.化學反應和反應器的分類措施諸多,按操作措施分為()操作、()操作和()操作。
6.化學反應和反應器的分類措施諸多,按傳熱條件分為()、()和()。選擇1.()“三傳一反”是化學反應工程的基礎(chǔ),其中所謂的一反是指。A化學反應
B反應工程C反應熱力學
D反應動力學,
2.()“三傳一反”是化學反應工程的基礎(chǔ),下列不屬于三傳的是。A能量傳遞B質(zhì)量傳連C熱量傳遞D動量傳遞3.()按反應器的型式來分類,高徑比不小于30的為A.管式反應器B槽式反應器C塔式反應器D釜式反應器三、判斷1.物理過程不會變化化學反應過程的動力學規(guī)律,即化學反應速率與溫度濃度之間的關(guān)系并不由于物理過程的存在而發(fā)生變化。()2.流體流動、傳質(zhì)、傳熱過程不會影響實際反應的溫度和參與反應的各組分濃度在時間、空間上的分布,最終影響反應成果。()四、簡答1.運用數(shù)學模型處理化學反應工程問題的環(huán)節(jié)?第一章均相單一反應動力學和理想反應器1.均相反應是指()。2.假如反應體系中多于一種反應物,在定義轉(zhuǎn)化率時,關(guān)鍵組分A的選用原則是()。3.當計量方程中計算系數(shù)的代數(shù)和等于零時,這種反應稱為(),否則稱為().4.化學反應速率式為,如用濃度表達的速率常數(shù)為,用壓力表達的速率常數(shù)則=().5.活化能的大小直接反應了()對溫度的敏感程度.6.化學反應動力學方程有多種形式。對于均相反應,方程多數(shù)可以寫成()或()。7.對于反應器的開發(fā)根據(jù)()來選擇合適的反應器,結(jié)合()和()兩方面特性來確定操作方式和優(yōu)化操作條件。8.物料在反應器的混合,根據(jù)停留時間分為()()。9.按返混狀況的不一樣,理想流動反應器可分為()、()、()。10.在設(shè)計和分析反應器時,常常波及()、()、()、()四個量。其中定義為反應器有效容積VR與流體特性體積流率V0之比值為()。二、選擇1.其定義為反應器有效容積VR與流體特性體積流率V0之比值的量為()A反應時間trB停留時間tC空間時間τD空間速度SV2.下列那一項不屬于間歇反應器中的非反應時間()A投料時間B放料時間C清洗時間D攪拌時間3.化學反應,其中化學反應計量系數(shù)為+2的是哪種物質(zhì)()A.NO
B.H2
C.N2
D.H2O4對于一非恒容均相化學反應,反應組分A的化學反應速率()A.
B.
C.
D.5.對于反應aA+bB一pP+sS,則()(-)
A.
B.
C.
D.
6.氣相反應進料時無惰性氣體,A與B以3:1的摩爾比進料,則膨脹因子
=()A.1/4
B.2/3
C.-1/4
D.-2/37.氣相反應進料時無惰性氣體,與以1:2摩爾比進料,則膨脹因子=()A.-2
B.-1
C.1
D.28.恒溫恒壓下乙炔氣相加氫反應式為:C2H2+H2?C2H4。反應開始時初始混合物構(gòu)成:H2為3mol,C2H2為1mol,CH4為1mol。則膨脹因子dC2H2,膨脹率eC2H2分別為()A1,B-1,C1,D-1,9.反應,,則反應級數(shù)n=()A.0
B.1
C.2
D.38.反應3A→P,已只K=0.15(mol/L)-1.S-1,則反應級數(shù)n=()A.0
B.1
C.2
D.39.反應,已只K=0.45(mol/L)-1.S-,則反應級數(shù)n=()。A.0
B.1
C.2
D.310.則反應物的消耗速率與產(chǎn)物的生成速率之間的關(guān)系為()ABCD11.若將反應速率寫成的條件是()A恒溫B恒壓C恒容D絕熱12.某二級液相不可逆反應在初始濃度為5kmol·m-3時,反應到某一濃度需要285s,初始濃度為1kmol·m-3時,反應到同一濃度需要283s,那么,從初始濃度為5kmol·m-3反應到1kmol·m-3需要多長時間()A2S-1B4S-1C6S-1D8S-1三、判斷1.化學反應計量式中的計量系數(shù)與化學反應式中的計量系數(shù)相等()()2.化學反應計量式只表達參與化學反應的各組分之間的計量關(guān)系,與反應歷程及反應可以進行的程度無關(guān)。()3.反應器內(nèi)的物料構(gòu)成將受到返混的影響()()4.由于存在充足攪拌,因此間歇反應器和全混流反應器同樣,都存在返混,只是返混程度不一樣樣。()()5.任何實際的流動都存在返混,管內(nèi)流體的流動返混較小,容器內(nèi)流體的流動返混較大()。()6.在定常態(tài)操作下,持續(xù)流動的理想反應器物料衡算中,積累量一項為零(√)7.()間歇反應器的缺陷是存在非反應時間,產(chǎn)物損失大,操作費用高,一般用于產(chǎn)值低、批量大的的產(chǎn)物。()8.由于存在輔助工作時間,在相似條件下,間歇反應器所需要的反應體積比平推流和全混流反應器所需體積小得多()9.實際生產(chǎn)中對于流動處在湍流條件下的管式反應器,列管固定床反應器等,常可按平推流反應器處理()10.平推流反應器與間歇反應器的共同之處是他們都不存在返混()11.一種化學反應只有一種反應速率,就是以反應程度表達的反應速率()12.對于式Aa+Bb→cC+Dd,a,b,c,d分別是組分A.B.C.D的化學計量系數(shù),其中a<0,b<0,c>0,d>0()13.反應程度ξ描述了某反應進行的程度,它是一種時間的函數(shù).當組分為反應物時,ξ>0;而當組分I為產(chǎn)物時,ξ<0()14.對于任一反應,其反應級數(shù)就是其對應在反應式中的計量系數(shù)()15.反應級數(shù)的大小反應了該組分濃度對反應速率影響的敏感度。因此,增大該組分的濃度必將是化學反應速率增大
()16.活化能的大小反應了溫度對反應速率影響的敏感度。()四、簡答化學反應式與化學計量方程有何異同?化學反應式中計量系數(shù)與化學計量方程中的計量系數(shù)有何關(guān)系?何謂基元反應?基元反應的動力學方程中活化能與反應級數(shù)的含義是什么?何謂非基元反應?非基元反應的動力學方程中活化能與反應級數(shù)含義是什么?為何均相液相反應過程的動力學方程試驗測定采用間歇反應器?五、計算1.氣相基元反應A+2B→2P在30℃和常壓下的反應速率常數(shù)kc=2.65×104m6kmol-2s-1。現(xiàn)以氣相分壓來表達速率方程,即(?rA)=kPpApB2,求kP=?(假定氣體為理想氣體)解2.反應A(g)+B(l)→C(l)氣相反應物A被B的水溶液吸取,吸取後A與B生成C。反應動力學方程為:?rA=kcAcB。由于反應物B在水中的濃度遠不小于A,在反應過程中可視為不變,而反應物A溶解于水的速率極快,以至于A在水中的濃度恒為其飽和溶解度。試求此反應器中液相體積為5m3時C的生成量。已知k=1m3kmol-1hr-1,cB0=3kmol·m-3,cA飽和=0.02kmol·m-3,水溶液流量為10m3hr-1。4.丁烷在700℃,總壓為0.3MPa的條件下熱分解反應:C4H10→2C2H4+H2(A)(R)(S)起始時丁烷為116kg,當轉(zhuǎn)化率為50%時,求此時。5.在間歇攪拌槽式反應器中,用醋酸與丁醇生產(chǎn)醋酸丁酯,反應式為:反應物配比為:A(mol):B(mol)=1:4.97,反應在100℃下進行。A轉(zhuǎn)化率達50%需要時間為24.6min,輔助生產(chǎn)時間為30min,每天生產(chǎn)2400kg醋酸丁酯(忽視分離損失),計算反應器體積。混合物密度為750kg·m-3,反應器裝填系數(shù)為0.75。6.反應(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH在間歇反應器中15℃下進行。已知一次加入反應物料50kg,其中(CH3CO)2O的濃度為216mol·m-3,物料密度為1050kg·m-3。反應為擬一級反應,速率常數(shù)為k=5.708×107exp(-E/RT)min-1,E=49.82kJ·mol-1。求xA=0.8時,在等溫操作下的反應時間。8.反應A+B→R+S,已知VR=0.001m3,物料進料速率V0=0.5×10-3m3min-1,cA0=cB0=5mol·m3,動力學方程式為-rA=kcAcB,其中k=100m3kmol-1min-1。求:(1)反應在平推流反應器中進行時出口轉(zhuǎn)化率為多少?(2)欲用全混流反應器得到相似的出口轉(zhuǎn)化率,反應器體積應多大?(3)若全混流反應器體積VR=0.001m3,可到達的轉(zhuǎn)化率為多少?9.有如下化學反應CH4+C2H2+H2=C2H4+CH4(I)(A)(B)(P)(I)在反應前各組分的摩爾數(shù)分別為nI0=1mol;nA0=2mol;nB0=3mol;nP0=0,求化學膨脹率(用兩種措施)。10.在555K及0.3MPa下,在平推流管式反應器中進行氣相反應A→P,已知進料中含A30%(摩爾分數(shù)),其他為惰性物料,加料流量為6.3mol·s-1,動力學方程式為-rA=0.27cAmol·m-3s-1為了到達95%轉(zhuǎn)化率,試求:所需空速為多少?反應器容積大小?11.某廠生產(chǎn)醇酸樹脂是使已二酸與已二醇以等摩爾比在70℃用間歇釜并以H2SO4作催化劑進行縮聚反應而生產(chǎn)的,試驗測得反應動力學方程為:-rA=1.97′10-3cA2kmol×m-3×min-1其中,cA0=4kmol×m-3。若每天處理2400kg已二酸,每批操作輔助生產(chǎn)時間為1h,反應器裝填系數(shù)為0.75,求:(1)轉(zhuǎn)化率分別為xA=0.5,0.6,0.8,0.9時,所需反應時間為多少?(2)求轉(zhuǎn)化率為0.8,0.9時,所需反應器體積為多少?12.某廠生產(chǎn)醇酸樹脂是使已二酸與已二醇以等摩爾比在70℃用平推流反應器并以H2SO4作催化劑進行縮聚反應而生產(chǎn)的,試驗測得反應動力學方程為:-rA=1.97′10-3cA2kmol×m-3×min-1其中,cA0=4kmol×m-3。若每天處理2400kg已二酸,計算轉(zhuǎn)化率分別為80%和90%時所需反應器體積各為多少?13均相氣相反應A→3R,其動力學方程為-rA=kcA,該過程185℃,400kPa下在一平推流反應器中進行,其中k=10-2s-1,進料量FA0=30kmol/h,原料含50%惰性氣,為使反應器出口轉(zhuǎn)化率達80%,該反應器體積應為多大?第二章復合反應與反應器選型一、填空1.反應系統(tǒng)中同步發(fā)生兩個或兩個以上化學反應時,稱該反應系統(tǒng)為().2.復合反應基礎(chǔ)類別為()、()、()和()。3.化學反應工程學重視()的概念,強調(diào)在反應器中不一樣()、不一樣()上的局部濃度也許不相似。這就導致了同一反應發(fā)生在不一樣反應器中會有不一樣的成果。4.工業(yè)上常常采用()的操作措施來控制反應物的合適濃度,以便于控制溫度、轉(zhuǎn)化率和收率,或為提高原料的運用率。5在一定轉(zhuǎn)化率下,可逆吸熱反應的速率總是伴隨溫度的()而增長。6.甲苯硝化生成鄰位、對位、間位硝基苯的反應是()7.平行反應A→P(目的產(chǎn)物),A→S(副產(chǎn)物)均為一級不可逆反應,若,()有助于提高選擇性二、選擇1一般狀況下,對于反應級數(shù)比較大的反應過程,若規(guī)定的轉(zhuǎn)化率比較高,就應當選用()()A全混流反應器B平推流反應器D間歇反應器C全混流與間歇反應器組合2.平推流反應器并聯(lián)各支路的最終轉(zhuǎn)化率最高或者到達一定轉(zhuǎn)化率所需反應器體積最小的條件是()()A.空間時間B.空間時間C.空間時間D.空間時間3.對于只能采用釜式反應器(CSTR)的狀況,則應采用多釜串聯(lián)操作方式(近PFR方式操作),工業(yè)上比較經(jīng)濟的串聯(lián)釜數(shù)為()()A2-3個B3-4個C4-5個D5-6個4.對于圖1所描述的反應速率與反應物濃度的關(guān)系,宜采用()反應器5.對于圖2所描述的反應速率與反應物濃度的關(guān)系,宜采用()反應器()6.圖3為某種反應器中濃度(CA)、轉(zhuǎn)化率(XA)、反應速率(-rA)的變化圖,則該圖描繪的是那種反應器()7.圖4為單管循環(huán)反應器的示意圖,如下那一項不是對該循環(huán)反應器的基本假設(shè)()A反應器內(nèi)為為理想活塞流流動B管線內(nèi)不發(fā)生化學反應C整個體系處在定常態(tài)D定義循環(huán)比為β,循環(huán)比β>258.當循環(huán)比不小于多少的時候,即可認為該循環(huán)反應器為是等濃度操作()A10B25C40D559.自催化反應()假設(shè)反應1.2都為基元反應,起始濃度為CA0,CP0,則最大反應速率對應的反應物濃度為()ABCD10對于自催化反應,僅從反應器體積最小考慮,最優(yōu)組合為()A:CSTR+PFRB:PFR+分離裝置C:CSTR+分離裝置D:BR+PFR11.溫度對可逆放熱反應的影響要復雜的多,工業(yè)上一般選擇(),使每一反應器中物料的濃度與溫度都落在最佳溫度曲線上。ACSTR串聯(lián)BPFR串聯(lián)CCSTR+PFRDCSTR+分離裝置12.對于平行反應,全混流反應器的平均選擇性與瞬時選擇性的關(guān)系為()A:>B<C=D以上關(guān)系都不對13.對于平行反應,在溫度不變時,若a1>a2,b1>b2時,若要維持較高的CA、CB,則應優(yōu)先選用()A間歇反應器B平推流反應器C單個全混釜反應器D平推流+全混釜串聯(lián)三、判斷1.流體的流動、傳質(zhì)、傳熱過程會影響實際場所的溫度和濃度在時間、空間上的分布,從而影響反應的成果()2.反應體積相似時,平推流反應器可以得到更高的轉(zhuǎn)化率,不過在出口轉(zhuǎn)化率相似的條件下,全混流反應器的體積不不小于平推流()3.在相似進口條件和反應時間下,間歇反應器與平推流反應器中可以得到相似的反應成果。()4.轉(zhuǎn)化率是確定反應器型式的唯一條件()5.多釜串聯(lián)的反應器,由于釜間無返混,因此總空間時間不不小于單個全混釜到達相似轉(zhuǎn)化率χAN操作時的空間時間()6.對于可逆反應,提高溫度總是對反應有利的()7.對于平行反應,在溫度不變時,若a1>a2,b1>b2,升高濃度,使選擇性減少()四、簡答動力學方程的試驗測定期,有采用循環(huán)反應器的,為何?為何可逆吸熱反應宜選平推流反應器且在高溫下操作,而可逆放熱反應卻五、計算1.有一分解反應其中kl=lh-1,k2=l.5m3kmol-1h-1,cA0=5kmol·m-3,cP0=cS0=0,體積流速為5m3·h-1,求轉(zhuǎn)化率為90%時:(1)全混流反應器出口目的產(chǎn)物P的濃度及所需全混流反應器的體積。(2)若采用平推流反應器,其出口cP為多少?所需反應器體積為多少?(3)若采用兩釜串聯(lián),最佳出口cP為多少?對應反應器體積為多少?2.在體積VR=0.12m3的全混流反應器中,進行反應,式中k1=7m3kmol-1min-1,k2=3m3kmol-1min-1,兩種物料以等體積加入反應器中,一種含2.8kmolA·m-3,另一種含1.6kmolA·m-3。設(shè)系統(tǒng)密度不變,當B的轉(zhuǎn)化率為75%時,求每種物料的流量。可逆一級液相反應,已知;當此反應在間歇反應器中進行,通過8min後,A的轉(zhuǎn)化率為33.3%,而平衡轉(zhuǎn)化率是66.7%,求此反應的動力學方程式。平行液相反應A→PrP=1A→RrR=2cAA→SrS=cA2已知cA0=2kmol·m-3,cAf=0.2kmol·m-3,求下列反應器中,cP最大為多少?平推流反應器;(2)全混流反應器;(3)兩相似體積的全混流反應器串聯(lián),cA1=1kmol·m-3。某氣相基元反應:A+2B→P已知初始濃度之比cA0:cB0=1:3,求的關(guān)系式。解第三章非理想流動反應器1.物料在反應器內(nèi)不僅有空間上的混合并且有時間上的混合,這種混合過程稱為()。2.流體在反應器內(nèi)的停留時間分布的定量描述:分別是兩個函數(shù)()、()和兩個特性值()、()。3.按返混程度對反應器分類,反應器分為()、()、()。4停留時間分布規(guī)律的試驗測定的基本措施是示蹤法,目前示蹤訊號輸入的方式有兩種分別是()、()。二、選擇1.實際反應器的返混程度介于()A0B+∞C-∞D(zhuǎn)(0,+∞)2.描述停留時間分布的函數(shù)有()A.
F(t),E(t)
B.F(t),б(t)
C.E(t),б(t)
D.F(t),E(t),б(t)3.停留時間分布函數(shù)F(t)的定義式為()A.F(t)=dF(t)/dt
B.F(t)=dF(t)/dF(∞)
C.F(t)=Nt/N∞D(zhuǎn).F(t)=N∞/Nt4.停留時間分布密度函數(shù)為()A.E(t)=Nt/N∞
B.E(t)=N∞/NtC.E(t)=dF(t)/dt
D.E(t)=dt/dF(t)5.停留時間分布函數(shù)F(t),當t=∞時,F(xiàn)(∞)為()A0B1C∞D(zhuǎn)-16.停留時間分布規(guī)律的試驗測定措施有()A.階躍法和脈沖法
B.階躍法和示蹤法C.脈沖法和示蹤法
D.脈沖法和注入法第四章氣固相催化反應本征動力學1.氣固相反應是指反應物和產(chǎn)物為()相,催化劑為()相。2.能變化化學反應的歷程,盡管它參與了反應,但其質(zhì)和量在反應前後維持不變,這種物質(zhì)被稱為()。3.當催化劑與原料形成的混合物是同一項時,該反應過程稱為();若催化劑與原料并非同一項,則稱為();如原料為氣相,而催化劑是固相是,該反應過程為()。4.固體催化劑是由()、()、()和()構(gòu)成。5.工業(yè)催化劑所必備的四個重要條件是:()、()、()、()。6.由過程()、()、()體現(xiàn)的速率稱本證反應速率。7.化工中廣泛使用的固體催化劑按其化合形態(tài)、電子性質(zhì)及其在催化作用中的電子原因分為三類:()、()、()。8.氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是靠()結(jié)合,而化學吸附是靠()結(jié)合的。9.氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是()分子層的,而化學吸附是()分子層的。10吸附過程的表觀速率為()與()之差。11.較著名的吸附模型有()、()、()。12.對于理想表面的催化動力學模型,所需確定的參數(shù)是()常數(shù)和()常數(shù)。13.對冥函數(shù)型模型,所需要確定的參數(shù)是()常數(shù)和()。14氣固相催化反應的本證動力學方程一般為()、()二、選擇1、下列哪種物質(zhì)屬于半導體催化劑()
A.金屬
B.金屬硫化物
C.金屬鹽類
D.酸性催化劑2.催化劑的比表面積是指單位質(zhì)量催化劑具有的表面積(m2·g-1)。工業(yè)上可按比表面積的大小,將載體分為三類,其中中比表面積的大小為()A<1m2·g-1B<10m2·g-1C<50m2·g-1D<100m2·g-13.在測定孔容和催化劑顆粒的孔隙率的試驗中,用活性二氧化硅(1.4∽4.6mm大小的顆粒)樣品得到如下數(shù)據(jù):催化劑樣品質(zhì)量101.5g;被樣品置換的氮氣體積45.1cm3;被樣品置換的汞的體積為82.7cm3,則該樣品的空容和孔隙率為()。A0.371cm3·g-1,0.455B0.471cm3·g-1,0.455C0.371cm3·g-1,0.555D0.471cm3·g-1,0.5554.體積當量直徑為()
A.dV=(6VS/π)1/2
B.dV=(6VS/π)1/3
C.dV=(SS/π)1/2
D.dV=(SS/π)1/3
5面積當量直徑為()A.dS=(6VS/π)1/2
B.dS=(6VS/π)1/3
C.dS=(SS/π)1/2
D.dS=(SS/π)1/3
6.下列不屬于Langmuir型等溫吸附的假定的是
()
A.均勻表面
B.多分子層吸附
C.分子間無作用
D.吸附機理相似7認為吸附活化能Ea,脫附活化能Ed以及吸附熱q與覆蓋率θ呈線性函數(shù)關(guān)系的吸附模型是()A蘭格繆爾吸附模型B焦姆金吸附模型C弗洛德裏希吸附模型DGibbs吸附模型8.認為吸附活化能Ea,脫附活化能Ed以及吸附熱q與覆蓋率θ呈非線性函數(shù)關(guān)系,而是對數(shù)函數(shù)關(guān)系的吸附模型是()A蘭格繆爾吸附模型B焦姆金吸附模型C弗洛德裏希吸附模型DGibbs吸附模型9.下面哪一種不是雙曲型(Hougen-Watson)型本征動力學方程的假設(shè)()A在吸附、反應、脫附三個過程中必有一種最慢,這個最慢的環(huán)節(jié)被稱為控制環(huán)節(jié),代表了本征反應速率;B除控制環(huán)節(jié)外的其他環(huán)節(jié)均處在平衡狀態(tài)C吸附和脫附都可以用Langmuir吸附模型描述。D吸附和脫附都可以用焦姆金吸附模型描述10.消除外擴散阻力的影響重要是減少外擴散阻力,使氣膜阻力可忽視,下列措施那一項可以消除外擴散的影響()A:升高溫度B增大壓力C加入惰性氣體D加大氣流的線速度11內(nèi)擴散影響的大小,重要取決于()A催化劑的孔隙率B催化劑的比表面積C催化劑的孔容D催化劑的顆粒直徑三、判斷1.無論平衡常數(shù)大小,催化劑都能發(fā)揮作用()2.在篩選催化劑時,若進行正反應的條件苛刻,則可以從逆反應著手進行研究()3.催化劑有良好的選擇性,它可以選擇地加速某一反應,而不加速此外的反應。()4.催化劑可以變化化學平衡的關(guān)系()5.催化反應與非催化反應自由能的變化值是相似的()6.測量催化劑表面積的原則措施是基于氣體在固體表面上的化學吸附()7.在吸附、反應、脫附三個過程中必有一種最快,這個最快的環(huán)節(jié)被稱為控制環(huán)節(jié),代表了本征反應速率()8.內(nèi)循環(huán)反應器和外循環(huán)反應器都可以看做無梯度反應器()9.內(nèi)循環(huán)無梯度反應器就是全混流反應器()第五章氣固相催化反應宏觀動力學1.宏觀反應速率與其影響原因之間的關(guān)系成為()2.宏觀反應速率是在本征反應動力學上討論的,它著重討論三方面的問題:()、()、()。3.一般工業(yè)催化劑內(nèi)氣體擴散的三種形式是()、()、()。4.氣-固相催化反應的內(nèi)擴散模數(shù)=
()它是表征內(nèi)擴散影響的重要參數(shù)。()5.希勒模數(shù)實質(zhì)上是以顆粒催化劑體積為基準時,()與()的比值。(最大反應速率、最大內(nèi)擴散速率)6.傳質(zhì)系數(shù)反應了(),對傳值系數(shù)的影響極大。7.傳值系數(shù)越小,傳質(zhì)阻力()。8.催化劑失火的原因和類型很復雜,大體可分為()、()、()。二、選擇1.宏觀反應速率與本征反應速率之間存在的關(guān)系是()AB(-RA)=CD(-RA)=2.分子擴散阻力重要是由分子間的碰撞所致,當孔徑d0與分子的平均自由行程λ滿足什么關(guān)系是為分子擴散()ABCD3.克怒森擴散的重要阻力是為分子與孔壁的碰撞所致,當孔徑d0與分子的平均自由行程λ滿足什么關(guān)系是為分子擴散()A>0.1B<0.1C0.1<<100D>1004.綜合擴散是給定的孔道中某一濃度范圍內(nèi),即存在分子擴散,也存在克怒森擴散,當孔徑d0與分子的平均自由行程λ滿足什么關(guān)系是為綜合擴散()A100>BC1000>D5.當希勒模數(shù)在什么范圍內(nèi),效率因子,內(nèi)擴散過程已無影響。()A:<0.6B<0.5C<0.3D<0.4當希勒模數(shù)值在什么范圍內(nèi),化學反應速率遠不小于擴散速率,宏觀反應速率受內(nèi)擴散控制,此時效率因子()。A>3B>5C>7D>97.氣固催化反應的內(nèi)擴散模數(shù)=,其中L為特性長度,若顆粒為圓柱形則
L=
()
.
A.厚度/2
B.R
C.R/2
D.R/38.圖5反應了不一樣形狀的催化劑效率因子隨希勒模數(shù)的關(guān)系,如下結(jié)論對的的是9.對于氣固相催化平行反應AP(目的產(chǎn)物),反應級數(shù)為m,AS(副產(chǎn)物),反應級數(shù)為n,當存在內(nèi)擴散影響時,瞬時選擇性SP增大還是減小取決于兩個反應級數(shù)只差,如下結(jié)論對的的是()A:m=n時,瞬時選擇性SP下降Bm>n時,瞬時選擇性SP下降C:m<n時,瞬時選擇性SP上升Dm>n時,瞬時選擇性SP上升10圖6是宏觀反應速率在不一樣控制環(huán)節(jié)下的示意圖,其中“2”過程由什么控制()A外擴散控制B內(nèi)擴散控制C內(nèi)外擴散同步控制D動力學控制11.一般狀況下,在氣固催化反應中,反應物A的濃度()A.>≈
B.>>
C.>>
D.>>12.氣固相催化宏觀反應過程中,當化學動力學控制時,反應物A的濃度()
A.>≈B.≈>
C.≈≈
D.>>13.氣固相催化宏觀反應過程中,當外擴散控制時,反就物A的濃度(A)
A.>
B.<
C.≈D.≈14由于流體與顆粒外表之間存在層流邊界層,導致流體的濃度與顆粒外表面濃度()
A.相似
B.不一樣
C.增大
D.減小15.石油化工中催化反應的“結(jié)炭”和砷化物可與釩催化劑生成揮發(fā)性的氣體將帶走兩種催化劑失火原因分別屬于()A物理中毒,構(gòu)造變化B物理中毒,化學中毒C化學中毒,構(gòu)造變化D物理中毒,臨時性中毒三、判斷1.對于氣固相催化反應,本征動力學的研究更具有實際和重要的意義()2.分子擴散阻力重要是分子與孔壁的碰撞所致()3.綜合擴散是即存在分子擴散,也存在克怒森擴散()希勒模數(shù)的數(shù)值反應出過程受化學反應及內(nèi)擴散過程影響的程度()4.希勒模數(shù)值越小,闡明擴散速率相對于反應速率越大,宏觀反應速率受擴散的影響越小,過程屬于反應動力學控制()5.內(nèi)擴散對復合反應的選擇性無影響()6.催化劑一旦失活,就不能再使用()四、簡答1.固體催化劑有哪幾部分構(gòu)成,一種好的固體催化劑須具有哪些特點?2.何為宏觀動力學,宏觀動力學重要討論那幾方面的內(nèi)容?3.試驗室中欲測取某氣固相催化反應動力學,該動力學方程包括本征動力學與宏觀動力學方程,試問怎樣進行?4.什么是宏觀反應速率的定義式?什么是宏觀反應速率的計算式?兩者有何異同?五、計算1.異丙苯在催化劑上脫烷基生成苯,如催化劑為球形,密度為ρP=1.06kg·m-3,空隙率εP=0.52,比表面積為Sg=350m2g-1,求在500℃和101.33kPa,異丙苯在微孔中的有效擴散系數(shù),設(shè)催化劑的波折因子τ=3,異丙苯?苯的分子擴散系數(shù)DAB=0.155cm2s-1。解2.在硅鋁催化劑球上,粗柴油催化裂解反應可認為是一級反應,在630℃時,該反應的速率常數(shù)為k=6.01s-1,有效擴散系數(shù)為De=7.82╳10-4cm2s-1。,試求顆粒直徑為3mm和1mm時的催化劑的效率因子。3.常壓下正丁烷在鎳鋁催化劑上進行脫氫反應。已知該反應為一級不可逆反應。在500℃時,反應的速率常數(shù)為k=0.94cm3s-1gcat-1,若采用直徑為0.32cm的球形催化劑,其平均孔徑d0=1.1╳10-8m,孔容為0.35cm3g-1,空隙率為0.36,波折因子等于2.0。試計算催化劑的效率因子。4.某一級不可逆催化反應在球形催化劑上進行,已知De=10-3cm2s-1,反應速率常數(shù)k=0.1s-1,若要消除內(nèi)擴散影響,試估算球形催化劑的最大直徑。解第六章氣固相催化反應固定床反應器1.氣固相催化反應器按反應器構(gòu)造分()、()、()、()。2.固定床中催化劑不易磨損是一大長處,但更重要的是床層內(nèi)流體的流動靠近于(),因此與反混式的反應器相比,可用較少許的催化劑和較少的反應器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力。3.固定床反應器一維擬均相理想流動買模型的基本方程(數(shù)學模型)有三個:()、()、()。4.與顆粒具有相似比表面積的球體的直徑稱為()。5.固定床
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