hnist反应工程复习提纲

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1、反应工程复习大纲反应工程复习大纲 一一. 填空题填空题 1.化学反应速率可以表为前提是。 （反应体积恒定 考点：反应速率的定义，恒容）() A A dC r dt 2.化学反应过程按操作方法分为_、_、_操作。 （间歇操作、连续操作、半间歇操作） （理解连续与间歇） 3.对于反应，则_,_。 （,） （考点：反应物和DCBA C r)( A r C r)( B r a 产物的速率之比等于其化学计量系数之比） 4 化学反应速率式为，用浓度表示的速率常数为，假定符合理想气体状态方程，如用压力 BACA CCKr C K 表示的速率常数，则=_。 （） （以浓度表示的速率常数与分压速率常数的换算关P

2、 K C K P K )( )( RT 系） 5 在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，该步骤的反应 速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于_。 （拟平衡态） （考点：理解拟平衡态、速率控制步骤拟平衡态、速率控制步骤的定义，用于推导非基元反应动力学） 6 如果平行反应均为一级不可逆反应，若，提高选择性应_。(提高温度) A P( ) S() 主 E 副 E （考点：主反应活化能大于副反应活化能，升温提高选择性，反之则反，还应注意主反应级数高于副反应级 数时应采用高浓度操作，对应应该采用什么样的加料方式或什么类型的反应器？） 7 一级连串反应在

3、平推流反应器中，为提高目的产物 P 的收率，应 AS K1K2 P _。 （降低） （考点：提高连串反应选择性的途径，还包括间歇反应釜中的最佳反应时间和连续反12 /kk 应器的体积（OR 空时 OR 停留时间）问题） 8 气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_结合的，而化学吸附是靠_结合的。物理吸附的吸 附热要_化学吸附热，物理吸附是_分子层吸附，而化学吸附是_分子层吸附（范德华力、 化学键力、小于、多、单） （考点：比较物理和化学吸附的区别，包括结合力）吸附层数，吸附热等区别） 9 化学反应速率式为，用浓度表示的速率常数为 C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力 y B x ACA

4、CCKr 表示的速率常数P K ，则 C K =_P K 。 （） ；化学反应的总级数为 n，如用浓度表示的速率常数 )( )( yx RT 为 C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则 C K =_P K 。 （） （以浓 n RT)( 度表示的速率常数与分压速率常数的换算关系） 10. “三传一反”是化学反应工程的基础。 “三传一反”是指： 、 、 、 。 （质 量传递、热量传递、 动量传递、反应动力学） 11. 混合粒子的平均直径、外表面积当量直径、比表面积当量直径、体积当量直径的计算式分别为 。 、 、 ii dx d 1 m S a S d S S V

5、S S V S d6 6 3 1 6 S V V d 12 对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由分子间碰撞所致，这种扩散通常 称为_。分子扩散 13 对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素，1 . 0/ 0 d 这种扩散称为_。 （努森扩散） 14 气固相催化反应的西勒模数=_，它是表征内扩散影响的重要参数，其中 L 定义为_。 （ ，催化剂颗粒的特征长度） （西勒模数的定义，含义，表达了什么？并且注意与坦克莱准数进行深 n n- -1 1 b b k kc c L L D De e 刻对比，记住球形和圆柱形催化剂颗粒的特征长度

6、各为多少） 15.催化剂的三个要求是：_、_、_。 （活性好、选择性高、寿命长） 16 具有良好搅拌装置的釜式反应器按_反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按 _反应器处理。 （全混流反应器、平推流） （要深刻理解全混流与平推流的特征深刻理解全混流与平推流的特征，什么情况下，工业反 应器可以近似用 CSTR，什么时候可用 PFR 近似处理） 17 全混流反应器的空时 是_与_之比。 （反应器的反应体积、进料流体的体积流量，同时还要 理解空速和平均停留时间的概念，注意空速中的体积流量是标态下，而非空时中的反应器进口状态下的体积 流量，要注意物料 PFR 中的停留时间即为物料在 P

7、FR 中的反应时间，由此理解为什么恒容反应时恒容反应时，空时相 当于间歇反应器中的反应时间） 18 对于恒容的平推流管式反应器_、_一致。 （平均停留时间、空时。考点与上题一致， ） 19.对于循环操作的平推流反应器，当循环比 0 时为_反应器，而当 时则相当于_反应器。 （平推流、全混流） ；全混流反应器的返混_。 （最大） ；平推流反应器的返混为_。 （零） （如何 理解循环反应器是 PFR 与 CSTR 相互转化的范例） 20 对于反应级数 n0 的反应，为降低反应器容积，应选用_反应器为宜。 （平推流） （比较 CSTR 和 PFR 所需要的体积，通过作图很直观，一个的空时是曲线下面的

8、面积，一个是矩形的面积） 21 平推流管式反应器 tt 时，E（t）=_。 （） 平推流管式反应器 tt 时，E（t）=_。 （0） 平推流管式反应器 tt 时，F（t）=_。 （1） 平推流管式反应器tt时，F（t）=_。 （0） 平推流管式反应器其 E（）曲线的方差 2 _。 （0） 平推流管式反应器其 E（t）曲线的方差 2 t _。 （0） 全混流反应器 t=0 时 E（t）=_。 （ t t e t 1 ） 全混流反应器其 E（）曲线的方差 2 _。 （1） 全混流反应器其 E（t）曲线的方差 2 t _。 （ 2 t ） （要深刻理解停留时间分布（是一个比值，在 0 与 1 之间）

9、 ，分布密度（是分布函数对时间的一次导） ，平均 停留时间（数学期望）和方差（离散度）的定义） PFR 的 E（t）和 F（t） ( ) 00 tt f t t 0 1 ( )( ) 0 ttt F tf t dt tt 222 0)( tt t CSTR 的 E（t）和 F（t） / 1 ( ) t t f te t tt etF / 1)( 22 t t 1 2 22 脉冲示踪法测定停留时间分布首先求得的曲线为_。 （E（t）曲线） 阶跃示踪法测定停留时间分布 0 C CA 对应曲线为_。 （F(t)曲线） （两种主要方法，并且首先易得到哪个曲 线） 23 描述固定床反应器的数学模型，忽略

10、了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_。 （拟均 相模型） ；描述固定床反应器的数学模型，考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为 _。 （非均相模型） 24 固定床中催化剂不易磨损是一大优点，但更主要的是床层内流体的流动接近于平推流，因此与返混式的 反应器相比，可用_的催化剂和_的反应器容积来获得较大的生产能力。 （较少量、较小） （固定 床的其它优点和缺点，特征） 25 气-固相催化反应的西勒（Thiele）模数的大小可判别内扩散的影响程度，西勒模数愈大，则粒内的浓度梯 度就_，反之，西勒模数愈小，内外浓度愈近于_。 （愈大、均一） 。Thiele 模数越小，颗粒内外浓度差

11、 越小，扩散速率 反应速率；反之，Thiele 模数越大，扩散速率 反应速率越快（大于，小于） 。 26 在气-固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应 AB，A 的反应速率的定 义为_。 （dt dn W r A A 1 ） （催化反应的速率定义式，因为反应在催化剂表面进行，所以用催化剂的 质量替代普通速率式中的反应体积 V，当然也可以用催化剂颗粒的堆体积或净体积等表示） 27 气固相催化反应的西勒模数，它是表征内扩散影响的重要参数，数值平方的大小反映了 n n- -1 1 b b k kc c = =L L D De e _与_之比。 （最大反应速率、最大内扩散速率

12、， ） 28 活化能的大小直接反映了_对 的敏感程度。 （反应速率、温度） （反应速率与活化能和反应级数的关 系） 29 对于气固相催化放热反应，通常催化剂颗粒内部与催化剂颗粒外表面的温差_，催化剂颗粒外表 面与气相主体间的温差最大可达到_。 （较小，一个绝热温升） （要注意气固相催化反应时，内外扩散 造成的温差大小，尤其要注意外扩散严重时，气相主体与催化剂颗粒外表面的温差较大） 30 摩尔收率与转化率及选择性的关系为_（收率=转化率选择性） （考点：三者的定义，联系和区别， 注意收率的基准问题，摩尔收率为什么小于 1，质量收率为什么可能大于 1？可能以选择题的形式全面考察） 31 在建立数学

13、模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_。 （反应消耗量+累积 量=输入量-输出量，注意连续流动反应器稳态操作时，累积量为零，而间歇反应器无进料和出料，所以输入 输出都为零，三种理想流动反应器的物料衡算方程一定要牢记，并能随手写出，才能熟练完成计算题） 32 绝热式固定床反应器对绝热的理解为：_和_（与外界无热交换、反应放热完全由反应物系 自身吸收） ，对绝热式固定床反应器，当体系绝热温升_或物料进口温度_或穿过催化剂床层气 体线速度_时，床层越容易着火（越大、越高、越小） 33.非理想流动不一定是由返混返混造成的，返混造成了_和 。 （停留时间分布、反应物浓度的降低） 34

14、 按照反应器型式或形状来分类，可分为：_、_、_ （管式反应器 槽式(釜式)反应器 塔式反应器） ； 35 固定床反应器按床层与外界的传热方式可分为 、 、 、 四类。 （绝热式固定床反应 器、多段绝热式固定床反应器、列管式固定床反应器、自热式反应器） 36 稳定态条件下操作的全混釜其操作温度和转化率应满足 和 衡算方程。 （物料、热量） （CSTR 要进行稳定操作，就必须同时满足物料平衡和热量平衡，放热速率与移热速率必须相等） 37 对放热反应，绝热温升 ，在绝热条件下进行，反应物系的温度随着反应的进行而不断升高。 对吸热反应，绝热温升 ，在绝热条件下进行，反应物系的温度随反应的进行而不断下降。 （0、0） （理解绝热温升的定义式：，即在绝热条件下，反应物系中组分 A 全部转化时，物系温 P Ar C CH 0 )( 度升高的数值） 38 气固相催化反应器可分为 、 、 三大类。 （固定床反应器、流化床反应器、移动床 反应器） 二选择题二选择题 1 化学反应，其中化学反应计量系数为-1 的是哪种物质