2020年春季學期《化學反應(yīng)工程》在線考試補考（適用于2020年4月份考試）-0004

試卷總分:100   

一、單選題 (共 10 道試題,共 20 分)

1.測定停留時間分布常用的方法有脈沖示蹤法和階躍示蹤法，關(guān)于這兩種方法，下

列描述錯誤的是（）。

A.這兩種方法都是物理示蹤法

B.根據(jù)階躍示蹤法得到的實驗數(shù)據(jù)，可以直接得到F函數(shù)

C.根據(jù)階躍示蹤法得到的實驗數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)

D.根據(jù)脈沖示蹤法得到的實驗數(shù)據(jù)，可以直接得到E函數(shù)

2.氣相連串反應(yīng)A→B→C（均為一級）在催化劑微孔內(nèi)進行，為提高目的產(chǎn)物B的選

擇性，應(yīng)采用（）的催化劑。

A.小孔

B.大顆粒

C.大孔

3.判斷：返混跟我們通常所說的混合是一個概念。

A.錯誤

B.正確

4.對于氣-固相催化反應(yīng)的反應(yīng)機理難以確定的主要原因，錯誤的是（）。

A.中間物種雖然具有正常化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，但由于儀器靈敏度的原因難以進行

檢測

B.中間物種的濃度低

C.中間物種的壽命短

D.中間物種往往不具有正常化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

5.宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式，流體的凝集態(tài)不同，對反應(yīng)

結(jié)果一般有明顯的影響，但對于（）是例外。

A.零級反應(yīng)

B.在全混流反應(yīng)器內(nèi)進行反應(yīng)

C.一級不可逆反應(yīng)

6.反應(yīng)器的類型不同，則（）也將有不同。

A.反應(yīng)的相態(tài)

B.反應(yīng)的可逆性

C.反應(yīng)動力學

D.傳遞特性

7.多級混合流模型和軸向分散模型是兩種預測非理想流動對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率影響的數(shù)學

模型，關(guān)于這兩種模型，下列觀點正確的是（）。

A.軸向分散模型適用于返混程度在零到無窮大的任何的情況

B.在返混程度較小時，多級混合流模型的模擬結(jié)果更接近實際

C.兩者不能共用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù)

D.兩種模型可用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù)

8.乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時間反應(yīng)后，苯乙烯生成量不再增加，

但乙苯仍大量存在，表明這是一個（）反應(yīng)。

A.自催化

B.慢速

C.可逆

D.不可逆

9.對于反應(yīng)A?R?S，目的產(chǎn)物是R，下述反應(yīng)器中最適宜的是（）。

A.平推流反應(yīng)器

B.平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器

C.全混流反應(yīng)器

D.兩個串連在一起的等體積全混流反應(yīng)器

10.全混流反應(yīng)器進行放熱反應(yīng)時，要使反應(yīng)器操作在穩(wěn)定的定常態(tài)，則必須滿足

以下條件：

A.移熱速率隨溫度變化率>放熱速率隨溫度的變化率

B.移熱速率隨溫度變化率<放熱速率隨溫度的變化率

C.移熱速率>放熱速率

D.移熱速率<放熱速率

二、填空題 (共 10 道試題,共 30 分)

11.要使固定床反應(yīng)器所用催化劑量最少，對簡單不可逆反應(yīng)，應(yīng)盡可能在##溫度

下操作；對可逆放熱反應(yīng)，應(yīng)盡可能在最佳溫度下操作；對可逆吸熱反應(yīng)，應(yīng)盡可

能在高溫溫度下操作。

12.所謂“三傳一反”是化學反應(yīng)工程學的基礎(chǔ)，其中“三傳”是指質(zhì)量傳遞，動

量傳遞，熱量傳遞，“一反”是指##。

13.反應(yīng)級數(shù)可能是0，基元反應(yīng)的分子數(shù)##（可能/不可能）是0。

14.完全混合反應(yīng)器（全混流反應(yīng)器）內(nèi)物料的溫度和濃度均一，并且##（大于/小

于/等于）反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。

15.某一級反應(yīng)在150℃等溫平推流反應(yīng)器中可得轉(zhuǎn)化率為0.6，現(xiàn)改用同樣大小的

全混流反應(yīng)器操作，處理量不變，要求轉(zhuǎn)化率為0.7，則此時全混流反應(yīng)器的操作

溫度應(yīng)為##K。（已知該反應(yīng)的活化能為83.7kJ/mol）

16.在兩個等體積串聯(lián)的全混流反應(yīng)器中進行一級液相反應(yīng)A→P，出口轉(zhuǎn)化率為0.6

，現(xiàn)其它條件不變，將第二個全混流反應(yīng)器的體積增加一倍，則出口轉(zhuǎn)化率為##。

17.初濃度為25.4mol/L的過氧化氫，用催化法進行分解反應(yīng)，10min后溶液中含過

氧化氫13.4mol/L，20min后為7.08mol/L，30 min后為3.8mol/L，則該反應(yīng)的級數(shù)

為##，反應(yīng)速率常數(shù)為0.0635/min。

18.等溫二級分解反應(yīng)，依次經(jīng)過體積相等的一個平推流反應(yīng)器和一個全混流反應(yīng)

器，出口轉(zhuǎn)化率為0.99，若將這兩個反應(yīng)器調(diào)換串聯(lián)次序，則出口轉(zhuǎn)化率為##。

19.一不可逆反應(yīng)，當反應(yīng)溫度從25℃升高到35℃時，反應(yīng)速率增加一倍，則該反

應(yīng)的活化能為##J／mol。

20.某一級液相反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中進行，5min轉(zhuǎn)化率為50％，則轉(zhuǎn)化率達到75

％需時間##min。

三、問答題 (共 10 道試題,共 50 分)

21.對于熱效應(yīng)不大，反應(yīng)溫度的允許變化范圍又比較寬的氣固催化反應(yīng)，用什么

反應(yīng)器最為方便？為什么？

22.什么是基元反應(yīng)？

23.均相CSTR反應(yīng)器中，放熱S形曲線與移熱直線一般有3個交點，高溫區(qū)交點、中

溫區(qū)交點、低溫區(qū)交點的特征分別是什么？工業(yè)上一般選擇什么區(qū)交點為操作點？

為什么？

24.什么是反應(yīng)分子數(shù)？

25.什么是理想反應(yīng)器？

26.設(shè)有三種不同類型的球狀催化劑：A.活性組分均勻分布型，B.活性組分分布于

表面的“蛋殼”型，C.活性組分集中于中心的“蛋黃”型。若R為目的產(chǎn)物，則： 

（1）對反應(yīng)A＋B→R，當內(nèi)擴散阻力可忽略不計時，選用什么型為好？為什么？ 

（2）對有內(nèi)擴散阻力的串聯(lián)基元反應(yīng)A→R→S，選用什么型為好？為什么？

27.在一絕熱式管式反應(yīng)器中，進行一氣相反應(yīng)A→2P，反應(yīng)器進口溫度為650℃，

反應(yīng)物A進口濃度為8％（mol）,出口溫度為750℃，A出口濃度為1.6％（mol）。在

反應(yīng)器內(nèi)A、B兩點分別進行測定。 （1）測得A點的溫度為780℃，你認為正確嗎？

為什么？（2）測得B點的轉(zhuǎn)化率為90％，你認為正確嗎？為什么？

28.對動力學控制、液膜擴散阻力控制及氣膜阻力控制的氣液反應(yīng)，如何選擇吸收

設(shè)備？

29.在四段絕熱式固定床反應(yīng)器中進行n級不可逆反應(yīng),各段的催化劑量相同，且控

制進入各段的反應(yīng)物料溫度相等。若n>0，試問：（1）哪一段的凈轉(zhuǎn)化率最大？哪

一段最?。浚?）若段間采用冷激方法進行降溫，試問第一段與第二段之間和第二

段與第三段之間哪處需加入的冷激劑量多?為什么？

30.氣體在催化劑存在下進行化學反應(yīng)通常可假設(shè)成七個步驟，簡述這七個步驟的

內(nèi)容？