江南大学化学反应工程2013年上半年第一阶段测试卷
江南大学现代远程教育2013年上半年第一阶段测试卷考试科目:《化学反应工程》第0章至第二章(总分100分)
时间:90分钟
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一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1、建立简化物理模型,设想一个物理过程(模型)代替实际过程来描述实体的某一方面的特性,模型必须具有( )。
A.唯一性 B.客观性 C. 等效性
2、均相反应的速率是反应物系( )、温度和压力的函数。
A. PH B.电导率 C. 浓度
3、流体流动、( )、传热过程会影响实际反应场所的温度和参与反应的各组分浓度在空间上的分布,最终影响到反应的结果。
A. 流量 B. 传质 C.压力
4、按反应器型式按传热条件分类,等温反应器,( )反应器,非等温非绝热反应器。
A. 保温 B. 绝热 C.密闭
5、从化学反应工程的角度看,( )反映了反应速率对温度变化的敏感程度。
A. 频率因子 B. 活化能 C.气体常数
6、实际生产中对于管径较小、长度较长、流速( )的管式反应器,列管固定床反应器等,常可按平推流反应器处理。
A.较小 B. 始终 C.较大
7、用图解法计算CSTR反应器体积或空时,其阴影面积的形状是( )。
A.弧状矩形 B. 矩形 C.弧形
8、反应器的串联操作,提高了( )。
A. 生产能力 B. 反应转化率 C.可操作性
9、自催化反应,在反应初期尽管反应物的浓度较高,但产物浓度很低,所以总反应速率( )。
A.很大 B.根据情况定 C.不大
10、发生在停留时间相同的物料之间的均匀化过程,称之为( )混合。
A.宏观 B.简单 C.微观
二、判断题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1、在工业反应器中既有化学反应过程,又有物理过程。物理过程与化学过程相互影响,相互渗透,有可能导致工业反应器内的反应结果与实验室规模大相径庭。( )
2、数学模型解决化学反应工程问题,小试研究化学反应规律。( )
3、化学反应式描述反应物经化学反应生成产物的过程的定量关系,反应可以一定条件进行。( )
4、化学反应的半衰期是初始浓度的函数。( )
5、空间时间不是停留时间,反映连续流动反应器的生产强度。( )
6、循环反应器的最佳循环比应使反应器进口物料的反应速率的倒数等于反应器内反应速率倒数的平均值。( )
7、对平行反应,升高温度对活化能大的反应有利,若主反应活化能大,则应升高温度,若主反应活化能低,则应降低温度。( )
8、对同一个单一正级数反应,在相同的工艺条件下,为达到相同的转化率,平推流反应器所需反应器体积为最小,而全混流所需的反应器体积为最大。( )
9、对零级反应,流动状况对所需反应体积的大小没有影响。( )
10、过程要求进行的程度(转化率)越高,返混的影响越小。( )
三、简答题(本题共5小题,每小题8分,共40分)
1、物理过程是如何影响到反应的结果的?
2、化学反应动力学方程体现了哪些因素?
3、为了使得反应器组的总体积最小,自催化反应反应器组合怎样最好?
4、均相理想反应器模型有哪几个?
5、可逆放热反应的操作方式及选择反应器如何选择?
四、计算题(本题共1小题,共10分)
在555K及0.3MPa下,在平推流管式反应器中进行气相反应A→P,已知进料中含A 30%(摩尔分数),其余为惰性物料,加料流量为6.3mol•s-1,动力学方程式为−rA=0.27cA mol•m-3s-1为了达到95%转化率,试求:
(1)所需空速为多少?
(2)反应器容积大小?
五、计算题(本题共1小题,共10分)
自催化反应A+R→2R,其速率方程为: -rA=kcAcR,在70℃下等温地进行此反应,在此温度下k=1.512 m3/kmol∙h;其它数据如下:cA0=0.99 kmol/m3;cR0=0.01 kmol/m3。
V0=10 m3/h;要求反应的转化率xA=0.99。试求:
1)在全混流反应器中反应所需的容积;
2)在平推流反应器中反应所需的容积。
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