南京工业大学反应工程题集-完整答案版

注：红色底色为需注意的题目；黄色为无答案的题目1.对于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的情况，用单级反应器最方便。2.气固催化平行反应，若主、副反应均为一级不可逆反应，且粒子等温，则内扩散不影响其选择性，在粒子内任意位置，反应速率之比均为速率常数之比。选择题1.在V=100L/min流量下对三只反应器分别进行示踪实验，测得如下数据：反应器ABC体积（L）100020003000σt2（min）50100250则三只釜的反混大小顺序（B）A.ABCB.ACBC.CBAD.CAB2.乙苯在催化剂上脱氢反应生成苯乙烯，经过一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，但乙苯仍大量存在，表明这是一个（B）反应。A．慢速B．可逆C．自催化D．不可逆3．反应器中等温进行着A→P(1)和A→R(2)两个反应，当降低A的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明(A)A．反应(1)对A的反应级数大于反应(2)B．反应(1)对A的反应级数小于反应(2)C．反应(1)的活化能小于反应(2)D．反应(1)的反应速率常数大于反应(2)4．在间歇反应器中等温进行一级不可逆反应A→R，当转化率达90％时，所需反应时间为2h若反应改在管式反应器中进行，空时为2h，其它条件同间歇反应器，则转化率为（B）A．60％B.90％C．45％D．75％☆两个等体积的全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率-rA1与第二釜的反应速率-rA2之间的关系为(A)。两釜反应温度相同。A．-rA1-rA2B．-rA1=-rA2C．-rA1-rA2D.不能确定何者为大5．四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值2为(B)A．1.0B.0.25C．0.50D．06．对一平行—连串反应RAQPA)3()2()1(，P为目的产物，若活化能次序为：E2E1E3，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（B）。A．先高后低B.先低后高C．高温操作D．低温操作☆对气固催化反应A→R，当外扩散阻力已消除时，若为一级不可逆反应，CAG增加，则内扩散有效因子B（A．增大B.不变C．降低）。若为二级不可逆反应，CAG增加，则内扩散有效因子C（A．增大B.不变C．降低）。7．已知一闭式反应器的1.0rauLD，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N为（B）。A．4.5B.5.6C．3.5D．4.08.由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)=10/101temin-1，可判别该反应器的流型为(B)A．平推流B．全混流C．轴向分散D．多级混合9.在气固催化反应动力学研究中，为了消除内扩散阻力，一般采用(D)方法。A．增大器内流速B．改变反应器流型C．改变反应器结构D．减小催化剂粒径10．下图中阴影面积表示为(C)A.F(t)B.E(t)C.tD.211.包括粒内微孔体积在内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12.对于气固催化反应，催化剂粒径B（A.增大B.减小）反应温度B（A.升高，B.降低）可使催化剂的η增大。13.在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种(C.)。A．平推流反应器B.轴向流反应器C.全混流反应器D.多釜串联反应器14．某液相反应，其反应式可写成A+C-----R+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☆高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成(B)A．气、液均为平推流B．气、液均为全混流C．气相平推流、液相全混流D．气相全混流、液相平推流15．对于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的情况，用A反应器最为方便。A.单段绝热床B.多段绝热床C.换热式固定床D.自热式固定床16.一级不可逆反应A→R,当反应温度一定，反应物A的初始浓度CA0为2mol/L，转化率达80％时，所需的反应时间为2h。如果CA0提高到10mol/L，其它条件不变，则所需反应时间应为B。A.10hB.2hC.0.4hD.0.2h17.．在一个1m3的间歇反应器中进行某液相反应，当转化率达到95％时所需的反应时间为4h，若改用一个5m3的间歇反应器中进行，其它条件不变，则所需时间为B。A.20hB.4hC.0.8hD.0.4h18.返混是连续流动过程中的一个重要工程因素，其产生原因是②③④（①物料的停留时间分布②流速分布不均匀、分子扩散和涡流扩散③搅拌④死区、沟流和短路⑤物料的浓度分布）19．在气固催化反应动力学研究中可由WxxFrAAAA)(020式处理实验数据得到反应速度的实验反应器应是(C)A．积分反应器B．微分反应器C．无梯度反应器D．脉冲反应器☆在氨气和稀硫酸进行气液反应，若H2SO4浓度大于临界浓度，则该过程的宏观反应速率的阻力主要集中在A。A．气膜内B．相界面C．相界面和气膜内D．液膜内20．已知反应1：A→P-rA1＝CA0.5反应2：A→R-rA2＝CA2当反应物浓度由1mol/L降至0.25mol/L时，两个反应的速率将是（C）A．相等的B．-rA1为-rA2的2倍C．-rA2为-rA1的4倍D．-rA1大于-rA221．间歇釜反应器中进行如下反应：PA(1)－rA1＝k1CAa1SA(2)－rA2=k2CAa2在CA0和反应时间保持不变下，降低反应温度、釜液中CP/CS增大，表明(C)A．ala2B．ala2C．活化能E1E2D．活化能ElE222.等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应k1k2APS若保持相同的转化率xA，调节反应温度使k2/kl降低，则P的最大得率将(A)A．增大B．减小C．不变D．先增后减23．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应A→P，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为xA1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为xA2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较xA1和xA2的相对大小为(B)A．xA1xA2B．xA1xA2C．xA1=xA2D．不确定24.已知一反应器用轴向分散模型描述，其Pe100，可判别该反应器返混(B)A．很大B．很小C．中等D．无返混25.气固催化反应本征速率是指排除(C)阻力后的反应速率。A外扩散B．内扩散C．内、外扩散D．吸附和脱附26.所谓固定床积分反应器是指反应物一次通过后，转化率大于(B)的情况。A．10％B．25％C．40％D．50％27.列管式固定床反应器填充的催化剂为了消除壁效应其粒径应小于反应管径的(B)倍。A．100B．8C．3D．5028.反应器中等温进行着PA1和RA2两个反应，当降低A的浓后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明(A)A．反应(1)的反应级数大于反应(2)B．反应(1)的反应级数小于反应(2)C．反应(1)的活化能小于反应(2)D．反应(1)的反应速率常数大于反应(2)29.纯二甲醚气相分解反应CH3OCH3→C+3H2+CO在恒温恒压下进行，当分解率达100％时，反应物系的体积为(D)A．与原体积相同B．为原体积的1/3C．为原体积的2倍D．为原体积的3倍☆两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，进行二级不可逆反应PAk，出口转化率要求一定，可采取两种串联顺序：(1)大釜在先，小釜在后，进料流量为Q01；(2)小釜在先，大釜在后，进料流量为Q02。两种情况下，进料浓度、反应温度相同，则进料流量Q01，和Q02的比较为(D)A．Q01Q02B．Q01=Q02C．无确定关系D．Q01Q0230.全混流反应器进行放热反应时，要使反应器操作在稳定的定常态，则必须满足以下条件(C)A．移热速率放热速率B．移热速率放热速率C．移热速率随温度变化率放热速率随温度的变化率D．移热速率随温度变化率放热速率随温度的变化率31.幂数型反应速率方程式中以(A)表示各组分浓度变化对反应速率影响。A．反应级数B．反应计量系数C．反应速率常数D．反应活化能.32.平推流反应器内进行等温零级不可逆反应，则自进口起沿反应器长度方向，其反应速率(C)A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．存在最大值33.一个全混流反应器，其有效容积v1=1m3，进行一级不可逆反应，出口转化率为xA1，现用二个有效容积各为0.5m3的全混流反应器串联操作进行同上反应，进料容积流速vo和反应温度与上相同，出口转化率为xA2，则xA1与xA2的相对比较为(C．)A．xA1xA2B．xA1=xA2C．xAlxA2D．视进料浓度CA0而定（若为0级，则B）34.液相等温反应：rp=klP为目的产物rR=k2CArs=k3CA2可有四种反应器可供选择：(1)平推流反应器，(2)全混流反应器，(3)分批式完全混合反应器，(4)三台全混流反应器串联。从有利于目的产物P的选择性出发，宜选用(B)A．(1)B．(2)C．(3)D．(4)35.由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)二去e—t／lOmin”，可判别该反应器的流型为(B)A．平推流B．全混流C．轴向分散D．多级混合36.固体催化剂之所以能起催化作用，是由于它能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ASPR37.在气固催化反应动力学研究中可由VAOWxxFAAA)(020上正式处理实验数据得到反应速度的实验反应器应是(C)A．积分反应器B．微分反应器C．无梯度反应器D．脉冲反应器38.气固催化反应A+B→R+S，A、B、R、S均吸附于同一类活性点上，双活性之间发生反应，已知其反应速率方程r＝)PKPKPPPK1()k/PPPP(kSSRRBBAASRBA，则其控制步骤为(B)A．A+σAσB．Aσ+BσRσ+SσC．RσR+σD．SσS+σ39．乙烷在催化剂上脱氢生成乙炔，经一段时间反应后，乙炔生成量不再增加，但乙烷仍大量存在，表明这是一个(B)反应。A．慢速B．可逆C．自催化D．不可逆40.在一平推流反应器中进行等温一级不可逆反应A-P，现有反应器体积下，出口转化率为45％，若将反应器体积增加一倍，则出口转化率将为(D)，操作条件均保持相同。A．90％B．90％C．45％D．90％，45％41.等温一级不可逆液相反应，采用下列三种方案进行：(1)一个分批式完全混合反应器，容积V1(仅考虑反应时间所需)，(2)一个平推流反应器，容积V2，(3)二个等体积全混流反应器串联，总容积为V3。上述三种情况反应温度、物料处理量及转化率相同，则容积比较为(B)A．V1V2V3B．V1=V2V3C．V2V1V3D．V2V1=V342.在全混流反应器中进行反应：rR=klCAR为目的产物rS=k2CArT=k3CA已知它的活化能E1=25，E2=35，E3=15(E单位省略)。为有利于目的产物R的生成，应选择反应温度(C)A．尽可能高B．尽可能低C．中等D．先低后高43.等温液相反应A+B→Prp=klCACBP为目的产物2A→RrR=k2CA2有下列四种方案可供选择：(1)分批式完全混合反应器，A和B一批加入；(2)半分批式完全混合反应器，A一批加入，B连续滴加；(3)半分批式完全混合反应器，B一批加入，A连续滴加；(4)全混流反应器。从提高P的收率着眼适宜选用(C)A12RSTA．(1)B．(2)C．(3)D．(4)☆固定床内等温进行一级不可逆放热反应，床内催化剂有内扩散阻力，此时床层进口和出口处催化剂有效系数η值相对大小应是(B)A．η进＞η出B．η进＝η出C．η进＜η出D．难以判别1.气体A与液体B的反应为不可逆反应，对A为一级，对B为零级．已知三种情况下反应速率常数k，液侧传质系数kL，组分A在液相中的扩散系数ALD的LALkDk1值分别为：(a)2，（b）80,（c）0.1，则a,b,c三种情况下的液相利用率关系为：。A．ab