2020年春季学期《化学反应工程》在线考试补考（适用于2020年4月份考试）-0004

试卷总分:100   

一、单选题 (共 10 道试题,共 20 分)

1.测定停留时间分布常用的方法有脉冲示踪法和阶跃示踪法，关于这两种方法，下列描述错误的是（）。

A.这两种方法都是物理示踪法

B.根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到F函数

C.根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到E函数

D.根据脉冲示踪法得到的实验数据，可以直接得到E函数

2.气相连串反应A→B→C（均为一级）在催化剂微孔内进行，为提高目的产物B的选择性，应采用（）的催化剂。

A.小孔

B.大颗粒

C.大孔

3.判断：返混跟我们通常所说的混合是一个概念。

A.错误

B.正确

4.对于气-固相催化反应的反应机理难以确定的主要原因，错误的是（）。

A.中间物种虽然具有正常化合物的结构和性质，但由于仪器灵敏度的原因难以进行检测

B.中间物种的浓度低

C.中间物种的寿命短

D.中间物种往往不具有正常化合物的结构和性质

5.宏观流体和微观流体是流体凝集态的两种极端形式，流体的凝集态不同，对反应结果一般有明显的影响，但对于（）是例外。

A.零级反应

B.在全混流反应器内进行反应

C.一级不可逆反应

6.反应器的类型不同，则（）也将有不同。

A.反应的相态

B.反应的可逆性

C.反应动力学

D.传递特性

7.多级混合流模型和轴向分散模型是两种预测非理想流动对反应转化率影响的数学模型，关于这两种模型，下列观点正确的是（）。

A.轴向分散模型适用于返混程度在零到无穷大的任何的情况

B.在返混程度较小时，多级混合流模型的模拟结果更接近实际

C.两者不能共用同一套示踪实验数据

D.两种模型可用同一套示踪实验数据

8.乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，但乙苯仍大量存在，表明这是一个（）反应。

A.自催化

B.慢速

C.可逆

D.不可逆

9.对于反应A?R?S，目的产物是R，下述反应器中最适宜的是（）。

A.平推流反应器

B.平推流与全混流串联在一起的反应器

C.全混流反应器

D.两个串连在一起的等体积全混流反应器

10.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：

A.移热速率随温度变化率>放热速率随温度的变化率

B.移热速率随温度变化率<放热速率随温度的变化率

C.移热速率>放热速率

D.移热速率<放热速率

二、填空题 (共 10 道试题,共 30 分)

11.要使固定床反应器所用催化剂量最少，对简单不可逆反应，应尽可能在##温度下操作；对可逆放热反应，应尽可能在最佳温度下操作；对可逆吸热反应，应尽可能在高温温度下操作。

12.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递，动量传递，热量传递，“一反”是指##。

13.反应级数可能是0，基元反应的分子数##（可能/不可能）是0。

14.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一，并且##（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。

15.某一级反应在150℃等温平推流反应器中可得转化率为0.6，现改用同样大小的全混流反应器操作，处理量不变，要求转化率为0.7，则此时全混流反应器的操作温度应为##K。（已知该反应的活化能为83.7kJ/mol）

16.在两个等体积串联的全混流反应器中进行一级液相反应A→P，出口转化率为0.6，现其它条件不变，将第二个全混流反应器的体积增加一倍，则出口转化率为##。

17.初浓度为25.4mol/L的过氧化氢，用催化法进行分解反应，10min后溶液中含过氧化氢13.4mol/L，20min后为7.08mol/L，30 min后为3.8mol/L，则该反应的级数为##，反应速率常数为0.0635/min。

18.等温二级分解反应，依次经过体积相等的一个平推流反应器和一个全混流反应器，出口转化率为0.99，若将这两个反应器调换串联次序，则出口转化率为##。

19.一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为##J／mol。

20.某一级液相反应在间歇式反应器中进行，5min转化率为50％，则转化率达到75％需时间##min。

三、问答题 (共 10 道试题,共 50 分)

21.对于热效应不大，反应温度的允许变化范围又比较宽的气固催化反应，用什么反应器最为方便？为什么？

22.什么是基元反应？

23.均相CSTR反应器中，放热S形曲线与移热直线一般有3个交点，高温区交点、中温区交点、低温区交点的特征分别是什么？工业上一般选择什么区交点为操作点？为什么？

24.什么是反应分子数？

25.什么是理想反应器？

26.设有三种不同类型的球状催化剂：A.活性组分均匀分布型，B.活性组分分布于表面的“蛋壳”型，C.活性组分集中于中心的“蛋黄”型。若R为目的产物，则： （1）对反应A＋B→R，当内扩散阻力可忽略不计时，选用什么型为好？为什么？ （2）对有内扩散阻力的串联基元反应A→R→S，选用什么型为好？为什么？

27.在一绝热式管式反应器中，进行一气相反应A→2P，反应器进口温度为650℃，反应物A进口浓度为8％（mol）,出口温度为750℃，A出口浓度为1.6％（mol）。在反应器内A、B两点分别进行测定。 （1）测得A点的温度为780℃，你认为正确吗？为什么？（2）测得B点的转化率为90％，你认为正确吗？为什么？

28.对动力学控制、液膜扩散阻力控制及气膜阻力控制的气液反应，如何选择吸收设备？

29.在四段绝热式固定床反应器中进行n级不可逆反应,各段的催化剂量相同，且控制进入各段的反应物料温度相等。若n>0，试问：（1）哪一段的净转化率最大？哪一段最小？（2）若段间采用冷激方法进行降温，试问第一段与第二段之间和第二段与第三段之间哪处需加入的冷激剂量多?为什么？

30.气体在催化剂存在下进行化学反应通常可假设成七个步骤，简述这七个步骤的内容？