《化學(xué)反應(yīng)過程及設(shè)備》期末復(fù)習(xí)題一、單項選擇題1.在反應(yīng)設(shè)備內(nèi)，任取一尺度遠(yuǎn)小于反應(yīng)器內(nèi)物料體積的微元單位，在微元內(nèi)不存在組成和溫度的差異，且整個反應(yīng)器內(nèi)的物料均達(dá)到分子尺寸的均勻，這種體系稱為（）體系。（）。A．均相體系B．液相體系C．恒溫體系D．絕熱體系2.一反應(yīng)關(guān)鍵組分A的轉(zhuǎn)化率為96%，對A產(chǎn)物的選擇性為75%，則該反應(yīng)中A的收率為（）。A．0.77B．0.75C．0.74D．0.723.某反應(yīng)的溫度由300K上升10K時，反應(yīng)速率常數(shù)增大為原來的4倍，如果此反應(yīng)的溫度由400K上升10K時，反應(yīng)速率常數(shù)增大為400K時的（）4倍A．＜B．=C．＞D．無法判斷4.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正、逆反應(yīng)的速率的關(guān)系為：r正（）r逆。A．＜B．=C．＞D．無法判斷5.等溫恒容條件下，某不可逆反應(yīng)的達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需的反應(yīng)時間與初始濃度有關(guān)，初始濃度越高，所需時間越短，那么該反應(yīng)為（）。A．零級B．一級C．二級D．三級6.不同停留時間的質(zhì)點(diǎn)之間的混合稱為（）。A．返混B．混合C．?dāng)U散D．凝聚7.對于反應(yīng)A+B→R+S，對于A、B都是一級反應(yīng)，當(dāng)配料比大到反應(yīng)中消耗的B組分可以忽略，該反應(yīng)可以視為（）。A．零級B．一級C．二級D．三級8.物料圍繞攪拌軸做圓周運(yùn)動，稱為切向流或環(huán)向流，特別是切線流嚴(yán)重時，釜內(nèi)液體在離心力的作用下，會沿著釜內(nèi)壁上升，中心液面下降，形成一個大的漩渦，即出現(xiàn)（）。A．?dāng)U散B．打漩C．對流D．渦流9.氣固相催化劑反應(yīng)的7個步驟里，可能存在最難進(jìn)行的一步，即其阻力最大、速度最慢，其它步驟的速度都很大，可瞬間達(dá)到平衡狀態(tài)。速度最慢的這一步稱為（）。A．?dāng)U散步驟B．控制步驟C．表面反應(yīng)步驟D．吸附步驟10.以顆粒（非球形顆粒）體積相等的球體的直徑表示的顆粒直徑，稱為（）直徑。A．體積相當(dāng)B．外表面積相當(dāng)C．比表面積相當(dāng)D．平均11.均相反應(yīng)的基本特點(diǎn)是反應(yīng)體系已達(dá)到（）尺度上的均勻混合（）。A．工業(yè)B．實驗室C．分子D．原子12.等溫恒容條件下，某不可逆反應(yīng)的達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需的反應(yīng)時間與初始濃度無關(guān)，僅與轉(zhuǎn)化率有關(guān)，那么該反應(yīng)為（）。A．二級反應(yīng)B．三級反應(yīng)C．零級反應(yīng)D．一級反應(yīng)13.在連續(xù)操作反應(yīng)器內(nèi)，對于同一個簡單的正級數(shù)反應(yīng)，在相同的反應(yīng)條件下，為達(dá)到相同的轉(zhuǎn)化率，為達(dá)到相同的轉(zhuǎn)化率，（）反應(yīng)器所需反應(yīng)器體積最小。A．平推流B．全混流C．間歇D．半間歇14.化學(xué)反應(yīng)，其中化學(xué)反應(yīng)計量系數(shù)為+2的是哪種物質(zhì)A．B．C．D．15.關(guān)于化學(xué)動力學(xué)方程描述錯誤的是（）。A反應(yīng)分子數(shù)與反應(yīng)級數(shù)相等B定量描述反應(yīng)速率與影響反應(yīng)速率因素之間的關(guān)系式稱為化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)方程C影響反應(yīng)速率的因素有反應(yīng)溫度組成壓力溶劑性質(zhì)催化劑性質(zhì)等D對于絕大多數(shù)的反應(yīng)，主要的影響因素是反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)溫度16.關(guān)于流化床的基本結(jié)構(gòu)及其作用說法錯誤的是（）A流化床基本結(jié)構(gòu)包括殼體氣體分布裝置內(nèi)部構(gòu)件及固體顆粒的加入和卸出裝置B氣體分布裝置是保證獲得良好流化質(zhì)量的關(guān)鍵C反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)件目的是使大氣泡破碎，改善氣固相的接觸，減小返混，提高反應(yīng)效果，其形式有擋網(wǎng)擋板和填料D氣固分離裝置常由旋風(fēng)分離器來完成，其作用是回收氣體所夾帶的細(xì)粒，并將其輸送到床層中去17.化學(xué)反應(yīng)過程與設(shè)備以化學(xué)反應(yīng)為研究核心，研究在（）的尺寸下，傳遞和流體流動對化學(xué)反應(yīng)的相互影響（）。A．工業(yè)設(shè)備B．實驗室C．中試D．小試18.對于氣相反應(yīng)：aA+bB→rR+sS，系統(tǒng)中每有1mol的A組分發(fā)生反應(yīng)，引起系統(tǒng)總物質(zhì)的量的變換量稱為（）。A．膨脹因子B．反應(yīng)速率C．反應(yīng)級數(shù)D．速率常數(shù)19.對于平行反應(yīng)：A→P（目的產(chǎn)物）；A→S（副產(chǎn)物），當(dāng)主副反應(yīng)級數(shù)相同時，下列做法能夠提高目的產(chǎn)物的選擇性的是（）。A．增大主反應(yīng)的活化能B．增大k1/k2的比值C．提高物料中反應(yīng)物A的濃度D．提高反應(yīng)溫度20.目前采用（）法來確定停留時間的分布規(guī)律。A．示蹤B．模型C．經(jīng)驗D．理論模型21.實際的連續(xù)操作釜式反應(yīng)器滿足理想混合的必要條件是：葉輪的排料速率為進(jìn)料流量的（）倍。。A．5B．5-10C．1D．1-222.熱不穩(wěn)定性主要是由于反應(yīng)過程的熱效應(yīng)與傳熱過程耦合產(chǎn)生的，一般表現(xiàn)為（）。A．反應(yīng)溫度的突然大幅度變化B．傳熱障礙C．熱敏感性D．抗干擾性23.對于某一復(fù)雜的、人為地作出某些假設(shè)，忽略次要因素，設(shè)想出一個可以用數(shù)學(xué)描述且接近于實際過程的數(shù)學(xué)模型，這種方法稱之為（）。A．模型法B．解析法C．逐級放大法D．物理法24.分子經(jīng)過一次反應(yīng)即生成產(chǎn)物的反應(yīng)，稱為（）。A．簡單B．復(fù)雜C．非基元反應(yīng)D．基元反應(yīng)25.溫度驟升通常稱為（）A．飛溫B．反應(yīng)過程熱效應(yīng)C．熱平衡性D．熱穩(wěn)定性26.氣相反應(yīng)進(jìn)料時無惰性氣體，與以1∶2摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子=A．-1B．-2C．1D．227.不同停留時間的質(zhì)點(diǎn)之間的混合稱為（）。A．返混B．混合C．?dāng)U散D．凝聚28.關(guān)于反應(yīng)速率描述和表示方法錯誤的是（）。A化學(xué)反應(yīng)速率是指某一物資在單位時間單位反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的反應(yīng)量B反應(yīng)區(qū)域是指反應(yīng)器體積C在反應(yīng)速率錢賦予負(fù)號，表示該物質(zhì)為消耗速率D在反應(yīng)速率前取正號，表示該物質(zhì)的生成速率29.關(guān)于固定床反應(yīng)器的類型和特點(diǎn)說法錯誤的是。A．固定床適合使用細(xì)小的催化劑B．固定床主要分為絕熱式和換熱式兩種C．催化劑不易磨損可長期使用D．固定床反應(yīng)器可用于高溫高壓反應(yīng)二、多項選擇題1.化學(xué)工業(yè)品的生產(chǎn)的主要階段包括（ABCD）A．原料的預(yù)處理B．化學(xué)反應(yīng)過程C．產(chǎn)物的分離D．產(chǎn)物的凈化2.關(guān)于平行反應(yīng)的特征，下列表達(dá)正確的是（ABCD）A．當(dāng)主副反應(yīng)級數(shù)相同時，從動力學(xué)上要想改變產(chǎn)物的分布，可以通過調(diào)整主反應(yīng)和副反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)的比值來實現(xiàn)B．當(dāng)主反應(yīng)的活化能大于副反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)溫度有利于平行反應(yīng)的選擇性C．當(dāng)主反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)大于副反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)，提高物料中反應(yīng)物濃度有利于目的產(chǎn)物的生成D．平行反應(yīng)一般分為主反應(yīng)和副反應(yīng)3.下列措施可以降低返混程度的是（ABCD）。A．橫向分割B．縱向分割C．串聯(lián)多級反應(yīng)釜D．物理設(shè)備控制4.連續(xù)操作釜式反應(yīng)器（理想混合反應(yīng)器）的特點(diǎn)有（ABCD）。A．流入反應(yīng)器的物料在瞬間與反應(yīng)器內(nèi)的物料完全返混均勻B．反應(yīng)器內(nèi)各處的T，cA，rA等均一致，且不隨時間而變化，是一定態(tài)過程C．反應(yīng)器出口組成和器內(nèi)組成相同D．操作穩(wěn)定性高5.氣固相催化反應(yīng)的步驟有（ABCD）A．外擴(kuò)散B．內(nèi)擴(kuò)散C．吸附、脫附D．表面化學(xué)反應(yīng)6.一般來說，調(diào)高反應(yīng)溫度可能導(dǎo)致（ABCD）A．提高反應(yīng)速率B．液相某一組分會達(dá)到沸點(diǎn)C．某些組分的腐蝕性增大D．影響反應(yīng)的選擇性，從而使副反應(yīng)加劇7.理想置換模型的特點(diǎn)有（ABCD）。A．所有物料質(zhì)點(diǎn)在反應(yīng)器中具有相同的停留時間，反應(yīng)器中不存在返混B．沿著物料的流動方向，物料的溫度、濃度不斷變化C．在垂直于物料流動方向的任一截面上，物料的所有參數(shù)都相同D．在定常態(tài)下操作，反應(yīng)器內(nèi)狀態(tài)只隨軸向位置改變，不隨時間改變8.攪拌槳葉的結(jié)構(gòu)和形狀有（ABCD）A．槳式B．渦輪式C．螺旋槳式D．錨式9.連續(xù)操作釜式反應(yīng)器（理想混合反應(yīng)器）的特點(diǎn)有（ABCD）。A．流入反應(yīng)器的物料在瞬間與反應(yīng)器內(nèi)的物料完全返混均勻B．反應(yīng)器內(nèi)各處的T，cA，rA等均一致，且不隨時間而變化，是一定態(tài)過程C．反應(yīng)器出口組成和器內(nèi)組成相同D．操作穩(wěn)定性高9.示蹤劑應(yīng)滿足（ABCD）A．與原物料混溶，但與原物料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B．示蹤劑的加入必須對主流體的流動形態(tài)沒有影響C．示蹤劑必須是能用簡單而又精確的方法加以確定的物系D．盡量選用無毒、不燃、無腐蝕同時又價格較低的物質(zhì)三、判斷題1.間歇式操作適用于大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)（×）。2.一般情況下，單程轉(zhuǎn)化率大于全程轉(zhuǎn)化率（×）。3.對于高徑比較大的流化床反應(yīng)器，常在其內(nèi)部裝置橫向擋板，以減少返混（√）。4.達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率，多釜串聯(lián)比單釜的體積要大（×）。5.連串反應(yīng)的選擇性隨轉(zhuǎn)化率的升高而升高（×）。6.對于平行反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率越大則主產(chǎn)物生成的量越大（×）。7.極慢反應(yīng)類似于均相反應(yīng)（√）。8.達(dá)到流化狀態(tài)后，當(dāng)流速進(jìn)一步提高，顆粒全部懸浮在向上流動的流體中，只要床層有明顯的界面，流化床即稱為密相流化床?！?.工業(yè)上常用的氣液相反應(yīng)器氣液比小的，一般都是氣相為分散相而液相為連續(xù)相（√）。10.對于間歇反應(yīng)器，延長反應(yīng)時間可提高產(chǎn)品收率（√）。四、簡答題1.反應(yīng)器的操作方式有哪些？答：反應(yīng)器的操作方式主要有連續(xù)操作、間歇操作和半間歇（半連續(xù)）操作。2.連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的熱穩(wěn)定條件是什么？答：和>3.釜式反應(yīng)器的攪拌器的作用是什么？如何選擇答：釜式反應(yīng)器安裝攪拌器的作用是加強(qiáng)物料的均勻混合，強(qiáng)化釜內(nèi)的傳熱和傳質(zhì)過程。對低黏性均相液體混合，可選用任何形式的攪拌器；對非均相液體分散混合，選用旋槳式、渦輪式攪拌器為好；在有固體懸浮物存在，固液密度差較大時，選用渦輪式攪拌器，固液密度差較小時，選用槳式攪拌器；對于物料黏性很大的液體混合，可選用錨式攪拌器4.理想吸附模型的假設(shè)是什么？答：.①固體表面是均勻的，它對所有的分子吸附能力與機(jī)會都相同；②吸附只進(jìn)行到單分子層為止，屬單分子層吸附；③每個吸附位只能吸附一個氣體分子，且吸附分子之間沒有相互作用；④吸附平衡是動態(tài)平衡，即達(dá)到平衡時吸附速率與脫附速率相等。5.工業(yè)反應(yīng)器為何按照最佳溫度來操作？答：可逆放熱反應(yīng)速率最大時的速率為最佳溫度，按照最佳溫度操作，可以保證反應(yīng)在較大的速率下進(jìn)行，從而達(dá)到高產(chǎn)的目標(biāo)。6.簡述氣固相催化反應(yīng)過程經(jīng)歷的步驟答：一般而言，氣固相催化反應(yīng)過程經(jīng)歷以下七個步驟。①反應(yīng)組分從流體主體向固體催化劑外表面?zhèn)鬟f（外擴(kuò)散過程）；②反應(yīng)組分從催化劑外表面向催化劑內(nèi)表面?zhèn)鬟f（內(nèi)擴(kuò)散過程）；③反應(yīng)組分在催化劑表面的活性中心吸附（吸附過程）；④在催化劑表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)（表面反應(yīng)過程）；⑤反應(yīng)產(chǎn)物在催化劑表面上脫附（脫附過程）；⑥反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑內(nèi)表面向催化劑外表面?zhèn)鬟f（內(nèi)擴(kuò)散過程）；⑦反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑外表面向流體主體傳遞（外擴(kuò)散過程）。7.物料衡算式、熱量衡算式、動量衡算式的一般形式是什么？答：無論是物料衡算式、熱量衡算式還是動量衡算式，它們的寫法在原則上是一致的，即取反應(yīng)器中一個有代表性的單元體積，列出單位時間內(nèi)物料、熱量、動量的輸入量、輸出量、消耗量及累積量，其一般形式為：輸入量=輸出量+消耗量+累積量。8.什么是反應(yīng)級數(shù)？反應(yīng)級數(shù)對化學(xué)反應(yīng)速率有什么影響？答：應(yīng)級數(shù)是指動力學(xué)方程中濃度項的冪數(shù)，總級數(shù)為各反應(yīng)物的濃度之和，反映該物料濃度對于反應(yīng)速率的影響程度。級數(shù)在一定溫度范圍內(nèi)保持不變。級數(shù)的絕對值不會超過3，可以是分?jǐn)?shù)，也可以是復(fù)數(shù)。反應(yīng)級數(shù)不能獨(dú)立地預(yù)示反應(yīng)速率的大小，只能反映該物料濃度對于反應(yīng)速率的影響程度。對于復(fù)合反應(yīng)的場合，可有效利用反應(yīng)對各反應(yīng)組分的反應(yīng)級數(shù)的相對大小特征來改善反應(yīng)產(chǎn)物分布。9.什么叫停留時間？如何用數(shù)學(xué)方法來描述停留時間？答：物料質(zhì)點(diǎn)從進(jìn)入反應(yīng)器開始直到離開反應(yīng)器所經(jīng)歷的時間為停留時間。停留時間分布的密度函數(shù)為：停留時間分布函數(shù)為：10.什么是臨界流化速度答：臨界流化速度，也稱起始流化速度、最低流化速度，是指顆粒層由固定床轉(zhuǎn)為流化床時流體的表觀速度11.釜式反應(yīng)器的傳熱方式有哪些，如何選擇答：反應(yīng)釜的傳熱裝置主要有夾套式、蛇管式、外部循環(huán)式等。對于大型反應(yīng)釜，需高速傳熱時，可在釜內(nèi)安裝列管式換熱器。當(dāng)反應(yīng)在沸騰溫度下進(jìn)行且反應(yīng)熱效應(yīng)很大時，可以采用回流冷凝法進(jìn)行換熱，即使反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽通過外部的冷凝器加以冷凝，冷凝液返回反應(yīng)器中。采用這種方法進(jìn)行傳熱，由于蒸汽在冷凝器以冷凝的方式散熱，可以得到很高的給熱系數(shù)。有時若進(jìn)行反應(yīng)釜小試時，還可以采用電加熱的方式。五．計算題（所有計算均需寫出公式及數(shù)據(jù)帶入過程）1.某固定床反應(yīng)器所采用催化劑顆粒的堆積密度與顆粒表觀密度分別為828kg/m3和1300kg/m3，