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2020年秋季學(xué)期《化學(xué)反應(yīng)工程》在線考試（適用于2020年12月份考試）
試卷總分:100
一、單選題 (共 10 道試題,共 20 分)
1.固體催化劑之所以能起催化作用，是由于催化劑的活性中心與反應(yīng)組分的氣體分子主要發(fā)生（）。
A.物理吸附
B.化學(xué)反應(yīng)
C.化學(xué)吸附
D.質(zhì)量傳遞
2.關(guān)于催化劑，下面錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)是（）。
A.催化劑在反應(yīng)過程中本身不發(fā)生改變
B.催化劑有壽命本身就意味著催化劑在參與化學(xué)反應(yīng)過程中本身發(fā)生了變化
C.催化劑之所以能夠加快化學(xué)反應(yīng)的速率，原因在于降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能
D.活性、選擇性和壽命是催化劑最重要的三方面性質(zhì)，其中選擇性有時(shí)尤為重要
3.氣相連串反應(yīng)A→B→C（均為一級(jí)）在催化劑微孔內(nèi)進(jìn)行，為提高目的產(chǎn)物B的選擇性，應(yīng)采用（）的催化劑。
A.大孔
B.小孔
C.大顆粒
4.關(guān)于基元反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，正確的是（）。
A.分子數(shù)可以是任意的整數(shù)
B.基元反應(yīng)的計(jì)量系數(shù)與對(duì)應(yīng)物種的反應(yīng)級(jí)數(shù)之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系
C.基元反應(yīng)的總反應(yīng)級(jí)數(shù)可能是小數(shù)
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(duì)反應(yīng)結(jié)果一般有明顯的影響，但對(duì)于（）是例外。
A.一級(jí)不可逆反應(yīng)
B.零級(jí)反應(yīng)
C.在全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)
6.乙苯在催化劑上脫氫生成苯乙烯，經(jīng)一段時(shí)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(gè)（）反應(yīng)。
A.慢速
B.可逆
C.自催化
D.不可逆
7.對(duì)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.全混流反應(yīng)器
C.兩個(gè)串連在一起的等體積全混流反應(yīng)器
D.平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器
8.反應(yīng)器的類型不同，則（）也將有不同。
A.反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
B.傳遞特性
C.反應(yīng)的相態(tài)
D.反應(yīng)的可逆性
9.全混流反應(yīng)器進(jìn)行放熱反應(yīng)時(shí)，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>放熱速率
B.移熱速率<放熱速率
C.移熱速率隨溫度變化率>放熱速率隨溫度的變化率
D.移熱速率隨溫度變化率<放熱速率隨溫度的變化率
10.多級(jí)混合流模型和軸向分散模型是兩種預(yù)測(cè)非理想流動(dòng)對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率影響的數(shù)學(xué)模型，關(guān)于這兩種模型，下列觀點(diǎn)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(shí)，多級(jí)混合流模型的模擬結(jié)果更接近實(shí)際
C.兩者不能共用同一套示蹤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
D.兩種模型可用同一套示蹤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
答案
二、填空題 (共 10 道試題,共 30 分)
11.在一個(gè)完整的氣―固相催化反應(yīng)的七大步驟中，屬于本征動(dòng)力學(xué)范疇的三步為吸附、表面反應(yīng)和##。
答案:
12.某重油催化裂化裝置處理量為100噸重油/h，未轉(zhuǎn)化重油為6噸/h，汽油產(chǎn)量為42噸/h，則重油的轉(zhuǎn)化率為##％，工業(yè)上汽油的收率及選擇性為42％和44.7％。
答案:
13.測(cè)定非理想流動(dòng)的停留時(shí)間分布函數(shù)時(shí)，兩種最常見的示蹤物輸入方法為脈沖法和##。
答案:
14.工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質(zhì)是活性、選擇性和##。
答案:
15.當(dāng)催化劑顆粒內(nèi)部的孔徑較大時(shí)，氣體分子在孔內(nèi)的擴(kuò)散阻力主要來源于氣體分子間的相互碰撞，這種擴(kuò)散通常被稱為分子擴(kuò)散（容積擴(kuò)散），但當(dāng)微孔的孔徑小于氣體分子的平均自由程時(shí)，則氣體分子與微孔孔壁間的碰撞會(huì)成為擴(kuò)散阻力的主要因素，這種擴(kuò)散被稱為##。
答案:
16.在兩個(gè)等體積串聯(lián)的全混流反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)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(gè)全混流反應(yīng)器的體積增加一倍，則出口轉(zhuǎn)化率為##。
答案:
17.某一級(jí)液相反應(yīng)在間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行，5min轉(zhuǎn)化率為50％，則轉(zhuǎn)化率達(dá)到75％需時(shí)間##min。
答案:
18.等溫二級(jí)分解反應(yīng)，依次經(jīng)過體積相等的一個(gè)平推流反應(yīng)器和一個(gè)全混流反應(yīng)器，出口轉(zhuǎn)化率為0.99，若將這兩個(gè)反應(yīng)器調(diào)換串聯(lián)次序，則出口轉(zhuǎn)化率為##。
答案:
19.一不可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)溫度從25℃升高到35℃時(shí)，反應(yīng)速率增加一倍，則該反應(yīng)的活化能為##J／mol。
答案:
20.初濃度為25.4mol/L的過氧化氫，用催化法進(jìn)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(jí)數(shù)為##，反應(yīng)速率常數(shù)為0.0635/min。
答案:
三、問答題 (共 10 道試題,共 50 分)
21.試分析下面的說法是否正確？為什么？“多段絕熱反應(yīng)器最優(yōu)化的結(jié)果是各段的催化劑量相等?！?br/>答案:
22.什么是反應(yīng)速率方程式？
答案:
23.什么是非基元反應(yīng)？
答案:
24.什么是反應(yīng)分子數(shù)？
答案:
25.什么是返混？
答案:
26.氣體在催化劑存在下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)通?？杉僭O(shè)成七個(gè)步驟，簡(jiǎn)述這七個(gè)步驟的內(nèi)容？
答案:
27.在四段絕熱式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行n級(jí)不可逆反應(yīng),各段的催化劑量相同，且控制進(jìn)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??？（2）若段間采用冷激方法進(jìn)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？
答案:
28.對(duì)動(dòng)力學(xué)控制、液膜擴(kuò)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？
答案:
29.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(duì)反應(yīng)A＋B→R，當(dāng)內(nèi)擴(kuò)散阻力可忽略不計(jì)時(shí)，選用什么型為好？為什么？ （2）對(duì)有內(nèi)擴(kuò)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？
答案:
30.在一絕熱式管式反應(yīng)器中，進(jìn)行一氣相反應(yīng)A→2P，反應(yīng)器進(jìn)口溫度為650℃，反應(yīng)物A進(jìn)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(diǎn)分別進(jìn)行測(cè)定。 （1）測(cè)得A點(diǎn)的溫度為780℃，你認(rèn)為正確嗎？為什么？（2）測(cè)得B點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為90％，你認(rèn)為正確嗎？為什么？
答案:
