淮阴工学院化学反应工程题库

一、第一章1.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_化学反应作为研究对象，又以_工程问题_为研究对象的学科体系。2.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3.三传一反是化学反应工程的基础。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_,一反指反应动力学。5.化学反应过程按操作方法分为分批式操作_、连续式操作、半分批式操作。7.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，简称数学模型第二章1.生成主产物的反应称为主反应_，其它的均为_副反应。2.当构成反应机理的诸个基元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。1.均相反应是指参与反应的物质均处于同一相.3.平行反应A→P(主)，A→S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性应Sp提高温度。选择性Sp与浓度无关，仅是温度的函数。1.当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反应称为等分子反应，否则称为非等分子反应。2.aA+bB→pP+sS对于反应，则rp=ap/(-rA)3.化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为Kc，用气体摩尔分率表示的速率常数Ky，则Kc=nPRT)/（Ky5.着眼反应组分K的转化率的定义式为00/)(kkkknnnX。6.对于恒容的平推流管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。7.一级连串反应A→P→S在平推流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP.max=)/()/ln())/(()/1212122^21kkkkkkkkk、（8.一级连串反应A→P→S在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP.max=2212/10)1)/((kkCA、21/1kk9.一级连串反应A→P→S在间歇式全混流反应器中，则目的产物P的最大浓度CP.max=)/()/ln(1212kkkk1.一级连串反应A→P→S在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，应降低k2/k1.2.活化能的大小直接反映了反应速率对温度的敏感程度。3.链反应的三个阶段为链的引发、链的传播、链的终止。4.分批式完全混合反应器操作的优化分析是以平均生产速率YR最大、生产经费最低为目标进行优化的。5.一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用初始速率法来求反应级数。6.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。7.化学反应速率式为-rA=KcCAαCBβ,用浓度表示的速率常数为Kc，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数KP，则=KC=)RT（KP。8.化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为Kc，用逸度表示的速率常数Kf，则Kc=n)(RTkF2.均相反应是指参与反应的物质均处于同一相。3.一级连串反应`A-P-S`在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，应降低`k2/k1`.10.活化能的大小直接反映了反应速率对温度的敏感程度。第三章1.全混流反应器的容积效率η为反应时间t与空时τ之比。2.理想反应器是指理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出流）反应器。3.平推流反应器的返混为零.4.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合C_，这类反应器为循环操作的平推流反应器。1.全混流反应器的空时τ是反应器的有效容积、进料流体的容积流速之比。2.对于自催化反应，最合适的反应器为全混流串平推流。3.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为rQQG、dTdQdTdQGr4.全混流反应器的空时τ是反应器的有效容积、进料流体的容积流速之比。1.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为零，而当β→∞时则反应器内返混为最大。2.全混流反应器的放热速率Qr=)/()/1(000pMApACvTuTCvuT。3.具有良好搅拌装置的釜式反应器按理想混合反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按平推流反应器处理。4.对于可逆的放热反应，使反应速率最大的反应温度Topt=))(/()1(ln/)(00200021AARAAxCCEkxCkREE1.对于反应级数n＜0的反应，为降低反应器容积，应选用全混流反应器为宜。3.对于反应级数n＞0的反应，为降低反应器容积，应选用平推流反应器为宜。4.全混流反应器的返混最大1.全混流反应器的定常态操作点的判据为QQGr2.全混流反应器的放热速率QG=PrACVHrV0/))((3.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为全混流串平推流4.对于可逆的放热反应，达到化学反应平衡时的温度)](/()1(ln[/)(00001012AARAAxCCkxCEkREE1.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为全混流串平推流2.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为平推流反应器，而当β→∞时则相当于全混流反应器。第四章1.脉冲示踪法测定停留时间分布CA/C0对应曲线为E（t）曲线阶跃法测定停留时间分布CA/C0对应曲线为F(t)曲线2.流体的混合程度常用调匀度s，流体的混合态来描述2.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ur0记，则距轴心处距离为r的流速ur=))/(1(20Rru3反应级数n=1时，微观流体和宏观流体具有相同的反应效果3.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4.为了模拟返混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，在平推流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，该模型称为轴向分散模型5.偏离全混流、平推流这两种理想流动的非理想流动，E（θ）曲线的方差2为0～16.平推流管式反应器时，E（t）=0或13.平推流管式反应器其E（t）曲线的方差02t15.平推流管式反应器其E(θ)曲线的方差027.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8.全混流反应器其E（θ）曲线的方差2t=___1____。10.全混流反应器其E（t）曲线的方差2t=2t16.全混流反应器t=0时，E(t)=)/1()/1(tet5.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E（t）=322/tt9.停留时间分布的密度函数在t0时，E(t)=09.宏观流体混合的混合态称为完全凝集态11.若流体是分子尺度作为独立运动单元进行混合，这种流体称为微观流体12.气体在固体表面上吸附,物理吸附是多分子层的，化学吸附是单分子层。13轴向分散模型中，模型唯一参数彼克莱准数越大，轴向返混程度就越小13在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数cp=ZEuL/14.轴间分散模型数学期望),/11(p方差22)/1(8)/1(2pp1.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。2.流体在半径为R的管内作层流流动的停留时间分布函数F（t）=2)2/(1tt。3.平推流管式反应器时，F（t）=1。7.当t=ꝏ时，停留时间分布函数F(t)=17.当t=0时，停留时间函数F(t)=03.停留时间分布的密度函数E(θ)=)()(tEt4.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输入方式、管内的流动状态、检测位置的情况。7.流体的混合程度用调匀度S来衡量，如果S值偏离1，则表明混合不均匀。8.非理想流动不一定是由返混造成的9.当流体在半径为R的管内作层流流动时，管壁处的流速0Ru8.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`u_(r0)`记，则距轴心处距离为r的流速`ru=`))/(1(20Rru。9.表示停留时间分布的分散程度的量`2=`)/(12t`2t。10.反应级数n=1时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。14.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。14.当反应级数n1时，宏观流体具有比微观流体低的出口转化率。11.在气液喷雾塔中，液体以液滴形式的分散相，液体是宏观流体，而气体是微观气体。12.在气液鼓泡搅拌装置中，气体以气泡方式通过装置，气体是宏观流体，液体是微观流体。11.当流体在半径为R的管内作层流流动时，管壁处的流速`Ru=`0。12.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.13.微观流体混合的混合态称为非凝聚态。15.全混流反应器其E（θ）曲线的方差`2t=1。第五章1.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.1μm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。2.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）。3.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0/AFW下测转化率，看二者的变化关系。3.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0/AFW不变。5.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。6.Temkin吸附等温方程由吸附及脱附速率与覆盖率成指数函数关系导出。7.气—固相催化反应的内扩散模数R(kV)CSm-1Dε，它是表征内扩散影响的重要参数，数值平方的大小反映了表面反应速率与内扩散速率之比。8.工业催化剂所必备的三个主要条件是：活性好、选择性高、寿命长1.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均匀中毒与孔口中毒。2.气—固相催化反应的内扩散模数ΦS的大小可判别内扩散的影响程度，ΦS愈大，则粒内的浓度梯度就愈大，反之，ΦS愈小，内外浓度愈近于均一。3.催化剂回转式反应器是把催化剂夹在框架中快速回转，从而排除外扩散影响和达到气相完全混合及反应器等温的目的。4.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。5.流动循环（无梯度）式反应器指消除温度梯度、浓度梯度的存在，使实验的准确性提高。6.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。8.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dp），在恒定的下测转化率，看二者的变化关系。9.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，这种模型属粒径不变的缩核模型。10.在气—固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应A→B，A的反应速率的定义为)/(/1dtdnWrAA。11.膜内转化系数γ值的大小反映了在膜内进行的那部分反应可能占的比例，因而可以用来判断反应快慢的程度。12.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缩粒模型。.1.固定床中的传热实质上包括了粒内传热、颗粒与流体间的传热、床层与器壁的传热几个方面。2.颗粒的形状系数ΦS对于球体而言，ΦS==1，对于其他形状的颗粒ΦS均小于1。3.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。1.等温催化剂的有效系数η为催化剂粒子的实际反应速率与催化剂内部的浓度和温度与其外表面上的相等时的反应速率之比。2.对于气—固相催化反应，要测定真实的反应速率，必须首先排除内扩散和外扩散的影响。3.气—固相催化反应的内扩散模数ΦSDCKRmSV/))((1，它是表征内扩散影响的重要参数。4.测定气—液相反应速率的方法与均相反应时不同