南京工业大学反应工程题集完整答案版.doc

1、 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 A B C 体积（ L） 1000 2000 3000 t2 （ min） 50 100 250 则三只釜的反混大小顺序（ B） A. ABC B. ACB C. CBA D. CAB 2. 乙苯在催化剂上脱氢反应生成苯乙烯

2、，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

3、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 -rA2 B -rA1 = -rA2 C -rA1 a2 B alE2 22. 等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应 k1 k2A P S 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，

4、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 xA1xA2 B xA1100，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

5、)倍。 A 100 B 8 C 3 D 50 28.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 1/3 C为原体积的 2倍 D为原体积的 3倍 两个有效容积不等的

6、全混流反应器串联操作，进行二级不可逆反应PA k ，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 Q01Q02 B Q01=Q02 C无确定关系 D Q01放热速率 B移热速率 放热速率随温度的变化率 D移热速率随温度变化率 xA2 B xA1=xA2 C xAlP，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

7、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 V1bc B. bac C. cab D.cba 2.气固催化反应 A P，催化剂颗粒外表面浓度 CAS和 Cps 与流体主体浓度 CAG和 CPG存在差异。当过程为反应控制时，则 CAS应 CAG（大于 小于 等于）， Cps 应 CPG（大于 小于 等于）；当过程为传质控制时，则 CAS （趋近于

8、CAG 趋近于 0 某一值） 3. 对零级和一级不可逆反应，宏观流体的反应速率 微观流体的反应速率（大于 小于 等于） 对大于一级的不可逆反应，宏观流体的反应速率 微观流体的反应速率（大于 小于 等于） 对小于一级的不可逆反应，宏观流体的反应速率 微观流体的反应速率（大于 小于 等于） 4 一个全混流反应器，其有效容积 v1=1m3，进行一级不可逆反应，达 60转化率，进料量为 Q0l，今改用两只有效容积均为 0.5m3 的全 混流反应器串联操作进行同上反应，反应温度相同，转化率要求不变，则进料量 Q02 将 ( ) A大于 Q0l B.小于 0.5Q0l C等于 Q0l D等于 0.5Q0l

9、 5 等温零级不可逆液相反应，采用下列三种方案进行： (1)一个 1m3 的平推流反应器，转化率 xA1 (2)两个 0.5m3 的平推流反应器并联，进料流量平均分配，转化率 xA2 (3)两个 0.5m3 的全混流反应器串联，转化率 xA3 上述三种情况进料总流速，进料浓度和反应温度相同 xA1、 xA2，和 xA3 比较为 ( ) A xA1xA2xA3 B xA1=xA2xA3 C xA1=xA2=xA3 D。 xA1xA3xA2 6. 等温液相反应： A R rR k1CA R 为目的产物 2R D rD=k2CR2； 现有如下四种方案可供选择 (1)平推流反应器高转化率 (2)平推流

10、反应器低转化率 (3)全混流反应器低转化率 (4)两个等容积全混流反应器串联，高转化率。 从提高 R 的选择性着眼，适宜选择 ( ) A (1) B (2) C (3) D (4) 7. 气体分子与固体表面间发生物理吸附时，其吸附热一般在 ( ) A 40200KJ mol B大于 400KJ mol C 825KJ mol D 4KJ mol以下 8 间歇釜中进行各步均为一级不可逆串联反应 SPA 2k1k ，等温下进行，为了提高 p 的选择性 ( ) A应使 A 的转化率接近 100 B应保持高的转化率 C应保持较低的转化率 D转化率高低无妨 9. 对于气膜扩散控制的气液反应，其宏观反应速

11、率就等于 ( ) A气膜扩散速率 B液膜扩散速率 C液相主体反应速率 D取决于 B 和 C 是非题：（正确的打“”，错误的打“ ” ） 1.用乙醇胺吸收某酸性气体，该过程为中速反应，因而吸收采用板式塔较鼓泡塔有利于气体的吸收。 （） 2.对于基元反应 2A-P，因此反应物 A的反应级数与化学计量系数是相同的。 （） 3.由于零级反应中反应速率与浓度无关，故流体的混合态对反应结果无影响。 （） 4.对于一级气固催化 A-P-S反应，（ P为目的产物），由于扩散阻力的存在 ，使得 AS（ 2t ） 乙 ，因此甲反应器的返混程度一定大于乙反应器的返混程度。 ( ) 38由于全混釜的返混程度比任意非理

12、想反应器的返混程度都大。因此 ( 2t )CSTR( 2t )NFR ( ) 39.单一反应 100 PA 在, 下等温反应，已知在 CA 1mol/L 时，（ RA） = 2mol/L.s 则当 CA 2mol/L 时，（ RA） = 4mol/L.s 。 （ ） 40. 对于混合的非 极限情况，即宏观混合和微观混合并存时，即不能按微观流体处理，也 能按宏观流体处理。 （ ） 41. 已知 一闭式反应器的 1.0rauLD ，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数 N=5。 （ ） 42具有相同停留时间分布的两个反应器，进行同一化学反应，若操作条件相同，反应结构总是相同的。 （ ） 43

13、达到单个分子尺度的微观混合总是比达到流 体微团尺度的宏观混合效果好。 （ ） 44 所谓单一反应，就是基元反应。 （ ） 45幂级数动力学方程式中的反应级数是根据化学计量方程中计量系数确定的。（ ） 46.已知停留时间分布方差值 2t 10000min2 可知其流型接近全混流。 ( ) 47可逆放热反应的最优温度是指转化率一定时，对应于最大反应速度的温度。（ ） 48在 平推流反应器内等温进行一级不可逆液相反应，反应器出中转化率可达 40，若使转化率 提高到 80，在同样操作条件下，则反应器体积应增加一倍。 ( ) 49 多级全混釜串联，串联釜数增多，返混程度增大，釜数接近无穷多，返混程度接近全混流。 （ ） 50.气固催化反应的本征速率方程是指排除了吸附和脱附阻力后的速率方程。 ( ) 51 设计固定床反应器应采用排除了内、外扩散阻力后的反应速率方程式。 （ ） 三、填空题