(完整版)《化学反应工程》试题及答案
《化学反应工程》试题
一、填空题
1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反.
2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。
3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。
4. 总反应级数不可能大于 3 。
5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。
6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。
7. 反应速率2
/1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ，速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。 8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000
lg +-
=T
k ，
其活化能为 83.14kJ/mol 。 9.
某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍，则600K 时的反应速率常数k
时是400K 时的 105 倍。
10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活化能为（设浓度不变） 186.3kJ/mol 。
11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。 12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。 13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2N r -）= 1/3 （2H r -）= 1/2 3NH r
14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为 C A0(1-x A )n ，转化率为 1-(1-x A )n 。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为
A A
x n x )1(11-+-，转化率为A
A x n nx )1(1-+。
16. 反应活化能E 越 大 ，反应速率对温度越敏感。
17. 对于特定的活化能，温度越低温度对反应速率的影响越 大 。
18. 某平行反应主副产物分别为P 和S ，选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/ (n S -n S0) 。 19. 某反应目的产物和着眼组分分别为P 和A 其收率ΦP 的定义为 (n P -n P0)/ (n A0-n A ) 。 20. 均相自催化反应其反应速率的主要特征是随时间非单调变化，存在最大的反应速率 。 21. 根据反应机理推导反应动力学常采用的方法有 速率控制步骤 、 拟平衡态 。 22. 对于连续操作系统，定常态操作是指 温度及各组分浓度不随时间变化 。 23. 返混的定义： 不同停留时间流体微团间的混合 。
24. 平推流反应器的返混为 0 ；全混流反应器的返混为 ∞ 。 25. 空时的定义为 反应器体积与进口体积流量之比 。 26. 针对着眼组分A 的全混流反应器的设计方程为
A
A A r x F V
-=0。 27. 不考虑辅助时间，对反应级数大于0的反应，分批式完全混合反应器优于全混流反应器。
28. 反应级数>0时，多个全混流反应器串联的反应效果 优于全混流反应器。 29. 反应级数<0时，多个全混流反应器串联的反应效果 差于 全混流反应器。 30. 反应级数>0时，平推流反应器的反应效果 优于 全混流反应器。 31. 反应级数<0时，平推流反应器的反应效果差于 全混流反应器。
32. 对反应速率与浓度成正效应的反应分别采用全混流、平推流、多级串联全混流反应器其反应器体积的大小关系为 全混流＞多级串联全混流＞平推流 ； 33. 通常自催化反应较合理的反应器组合方式为 全混流 + 平推流 。 34. 相同转化率下，可逆放热反应的平衡温度 高于 最优温度。
35. 主反应级数大于副反应级数的平行反应，优先选择 平推流 反应器。 36. 主反应级数小于副反应级数的平行反应，优先选择 全混流 反应器。 37. 要提高串联反应中间产物P 收率，优先选择 平推流 反应器。 38. 主反应级活化能小于副反应活化能的平行反应，宜采用 低 温操作。 39. 主反应级活化能大于副反应活化能的平行反应，宜采用 高 温操作。
40. 停留时间分布密度函数的归一化性质的数学表达式?
∞
=0
0.1)(dt t E 。
41. 定常态连续流动系统，F (0)= 0 ；F (∞)= 1 。
42. 定常态连续流动系统，F (t)与E (t)的关系?=
t
dt t E t F 0
)()(。
43. 平均停留时间t 是E (t)曲线的 分布中心 ；与E (t)的关系为?
∞
=0)(dt t tE t 。
44. 方差2t σ表示停留时间分布的 分散程度 ；其数学表达式为?
∞
-=0
2
2)()(dt t E t t t
σ。
45. 采用无因次化停留时间后，E (θ)与E (t) 的关系为)()(t E t E =θ。 46. 采用无因次化停留时间后，F (θ)与F (t) 的关系为 F (θ)=F (t) 。
47. 无因次方差2θσ与方差2t σ的关系为2
22/t t σσθ=。
48. 平推流反应器的2θσ= 0 ；而全混流反应器的2
θσ= 1 。 49. 两种理想流动方式为 平推流 和 全混流 。 50. 非理想流动2
θσ的数值范围是 0~1 。 51. 循环操作平推流反应器循环比越 大 返混越大。
52. 循环操作平推流反应器当循环比β= 0 时为平推流；当β= ∞ 时为全混流。 53. 停留时间分布实验测定中，常用的示踪方法为 脉冲示踪 和 阶跃示踪 。 54. 脉冲示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到 E (t) 曲线。 55. 阶跃示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到 F (t) 曲线。 56. 采用脉冲示踪法测得的浓度C A (t)与E (t)的关系式为 E (t)= C A (t)/C 0 。 57. 采用阶跃示踪法测得的浓度C A (t)与F (t)的关系式为 F (t)= C A (t)/ C A0 。 58. N 个等体积全混釜串联的停留时间分布的无因次方差2
θσ= 1/N 。 59. 多级全混釜串联模型当釜数N= 1 为全混流，当N= ∞ 为平推流。 60. 全混流的E (t)=t
t
t e
-1；F (t)=t
t e --1。
61. 平推流的E (t)=0 当t t ≠、=∞当t t = ；F (t)= 0 当t t <、=1当t t ≤。 62. 轴向分散模型中，Pe 准数越 小 返混越大。
63. 轴向分散模型中Peclet 准数的物理意义是 代表了流动过程轴向返混程度的大小 。 64. 对于管式反应器，流速越 大 越接近平推流；管子越 长 越接近平推流。 65. 为使管式反应器接近平推流可采取的方法有 提高流速 和 增大长径比 。 66. 对于 平推流 反应器，宏观流体与微观流体具有相同的反应结果。 67. 工业催化剂所必备的三个主要条件：选择性高 、活性好 和 寿命长 。 68. 化学吸附的吸附选择性要 高于 物理吸附的吸附选择性。 69. 化学吸附的吸附热要 大于 物理吸附的吸附热。
70. 化学吸附常为 单 分子层吸附，而物理吸附常为 多 分子层吸附。 71. 操作温度越高物理吸附 越弱 ，化学吸附 越强 ；
72. 在气固相催化反应中动力学控制包括 表面吸附 、 表面反应 和 表面脱附 。 73. 气固相催化反应本征动力学指消除 内外扩散对反应速率的 影响测得的动力学。 74. 气固相催化反应的本征动力学与宏观动力学的主要区别是 前者无内外扩散的影响。 75. 在气固相催化反应中测定本征动力学可以通过提高气体流速 消除外扩散、通过 减小催化剂颗粒粒度 消除内扩散。
76. 固体颗粒中气体扩散方式主要有 分子扩散 和 努森扩散 。
77. 固体颗粒中当孔径 较大时 以分子扩散为主，而当孔径 较小时 以努森扩散为主。 78. 气固相催化串联反应，内扩散的存在会使中间产物的选择性 下降 。
79. 气固相催化平行反应，内扩散的存在会使高级数反应产物的选择性 下降 。 80. Thiele 模数的物理意义 反映了表面反应速率与内扩散速率之比 。 81. 催化剂的有效系数为催化剂粒子实际反应速率/催化剂内部浓度和温度与外表面上的相等时的反应速率。
82. 催化剂粒径越大，其Thiele 模数越 大 ，有效系数越 小 ；
83. 气固相非催化反应缩核模型中气相反应物A 的反应历程主要有三步，分别是 气膜扩散 、 灰层扩散 和 表面反应 。
84. 自热式反应是指 利用反应自身放出的热量预热反应进料 。 85. 固定床反应器的主要难点是 反应器的传热和控温问题 。
86. 多段绝热固定床的主要控温手段有 段间换热 、原料气冷激 和 惰性物料冷激 。 87. 固定床控制温度的主要目的是 使操作温度尽可能接近最优温度线 。 88. 固体颗粒常用的密度有堆密度、颗粒密度和真密度，三者的关系是 真密度＞颗粒密度＞堆密度。
89. 对于体积为V P 外表面积为a P 的颗粒其体积当量直径为3/6πP V 、面积当量直径为
π/P a 、比表面当量直径为P P V a /6。
90. 固定床最优分段的两个必要条件是 前一段出口反应速率与下一段进口相等 和 每一段的操作温度线跨越最优温度线。 二、计算分析题 1.
在恒容条件下，反应A+2B==R ，原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3，
计算当C B =20 kmol /m 3时，计算反应转化率x A 、x B 及各组分的浓度。 解：在恒容条件下：x B =( C B0- C B )/ C B0=0.8
由C A0- C A =( C B0- C B )/2得到：C A =20 kmol /m 3=60 kmol /m 3
x A =( C A0- C A )/ C A0=0.4
2.
在恒压条件下，反应A+2B==R ，原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3，
计算当C B = 20 kmol /m 3时，反应转化率x A 、x B 及各组分的浓度。 解：δB =(1-1-2)/2=-1;y B0=0.5
n =n 0(1+ y B0δB x B ) = n 0(1-0.5 x B ) 在恒压条件下：V =V 0 n /n 0= V 0(1-0.5x B )
C B =n B /V= n B0(1- x B )/[V 0(1-0.5x B )]= C B0(1- x B )/ (1-0.5x B ) x B =8/9
n A0- n A =( n B0- n B )/2
x A =( n A0- n A )/ n A0=( n B0- n B )/(2 n A0)= ( n B0- n B )/(2 n B0)=0.5 x B =4/9 3.
串联-平行反应A+B==R ，A+R==S ，原料中各组分的浓度为
C A0=2.0mol /L ，C B0=4.0 mol /L ，C R0=C S0=0，在间歇反应器中恒容操作一定时间后，得到C A =0.3mol /L ，C R =1.5 mol /L ，计算此时组分B 和S 的浓度。
解：在恒容条件下：ΔC A1= C B0-C B ；ΔC A2= C S ；C R = (C B0-C B )-C S ；C A0-C A =ΔC A1+ΔC A2
得到：C S =( C A0-C A - C R )/2=(2.0-0.3-1.5)/2=0.1 mol /L
C B = C B0- C R -C S =4.0-1.5-0.1=2.4 mol /L
4.
在间歇反应器中进行等温2级、1级、0级均相反应，分别求出转化
率由0至0.9所需的时间与转化率由0.9至0.99所需时间之比。 解：在间歇反应器中： ?-=2
1
A A x x A A A r dx C
t 0级反应：)(1200
21
A A A x x A
A x x kC k dx C
t A A -==?
，109.099.009.099
.0~9.09.0~0=--=
t t 1级反应：2
10011ln 1)1(2
1
A A x x A A A A x x k x kC dx C
t A A --=-=?，5.0ln ln 99.019
.019.010
199.0~9.09.0~0==----t t 2级反应：???? ??---=-=?
220220
11111)1(21
A A A x x A A A x x kC x kC dx C t A A A ，1.09
.011
99.0110
119.011
99.0~9.09
.0~0=--=----t t 5.
在等温恒容条件下进行下列气相反应：A →2R 其反应速率方程为
V
n k dt dn V r A A
A =-
=-1，试推导：
（1） 以A 组分转化率x A 表示的反应速率方程； （2） 以总压P 表示的速率方程。
假定原料组分为50%A 和50%惰性气体，气体为理想气体。 解：（1）
V
x n k dt dx V n A A A
A )1(0
0-= )1(A A
x k dt
dx -= （2）δA =(2-1)/1=1 y A0=0.5 n =n 0(1+ y A0δA x A ) = n 0(1+0.5 x A )
x A =2n /n 0-2=2P /P 0-2
)5.1(0P P k dt
dP
-= 6.
在间歇反应器中进行等温二级反应A==B ，反应速率：
)/(01.02
s L mol C r A A ?=-当C A0分别为1、5、10mol/L 时，分别计算反应至C A =0.01mol/L
所需的时间。
解：在间歇反应器中可视为恒容反应可视为：2
01.0A
A C dt
dC =-
()
11100A A C C t -= 当C A0=1mol/L 时，t =9900s 当C A0=5mol/L 时，t =9950s 当C A0=10mol/L 时，t =9990s 7.
解：RT
E e
k k -=0
T
R E k k 1ln ln 0?-
= ln k 与1/T 作图为一直线 8.
某气相恒容反应在400K 时的速率式为：
2
37.0A A p dt
dp =-MPa/h ，（1）试问反应速率常数的单位是什么？（2）若速率式写成2
A A A kC Vdt
dn r =-=- kmol/(m 3·h)，试问此反应的速率常数为多少？ 解：（1）反应速率常数的单位：(h ·MPa)-1 （2）
633101
1010?=?=?A A A P RT C V n Vdt dn RT dt dP A A 310-= A A RTC P 310-= 2
31037.0A
A RTC Vdt
dn -?=- 2.1400314.81037.01037.033=???=?=--RT k m 3/( kmol ·h)
等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相分解反应A==B+C ，在5min 内有50%的A 分解，要达到分解率为75%，问需多少反应时间？若反应为2级，则需多少反应时间？ 解：一级反应：)1ln(1
11ln 1)
1(0
00
A A x A A A A x k x k x kC
dx C
t A --=-=-=? min 10)
5.01ln()
75.01ln(5
.075.0=--=t t
二级反应：A
A A x A A A x x kC x kC dx C
t A A -?=-=?11
)
1(0022
0 min 155
.05
.0175.0175.05
.075.0=-?-=t t
9.
液
相
自
催化反
应
A==B
的速
率
方
程为
B A A
A C kC dt
dC r =-
=-mol/(L ·h)，在等温间歇釜中测定反应速率，C A0=0.95mol/L ，
C B0=0.05mol/L ，经过1小时后可测得反应速率最大值，求该温度下的反应速率常数k 。 解：C B =C A0+C B0-C A =1-C A )1(A A A
A C kC dt
dC r -=-=- 反应速率最大时：
0)21()(=-=-dt
dC
C k dt r d A A A ，得到C A =0.5 mol/L 对反应速率式积分得到??
?
???--=)1()1(ln 00A A A A C C C C kt ，代入数据得到k =2.944 L/(mol ·h)
10.
对于气相反应：A →3P 其反应速率方程为-r A =kC A ，试推导在恒容
条件下以总压P 表示的反应速率方程。假定原料为50%A 和50%惰性组分，气体符合理想气体。
解： 在恒容条件下)1(00
A A A
A A x kC dt
dx C r -==- )1(A A
x k dt
dx -= δA =(3-1)/1=2 y A0=0.5 n =n 0(1+ y A0δA x A ) = n 0(1+ x A )
x A =n /n 0-1=P /P 0-1
)2(0P P k dt
dP
-= 11.
对于气相反应：A →3P 其反应速率方程为-r A =kC A ，在一平推流反应
器中进行等温恒压反应。已知反应器体积为V ，原料体积流量为v 0，初始浓度为C A0。试推导：其反应器设计方程，并以A 组分转化率x A 表示成易积分的形式。假定原料为纯A ，气体符合理想气体。
解：δA =(3-1)/1=2 y A0=1
等温恒压：v =v 0(1+ y A0δA x A ) = v 0(1+2x A )
A
A
A A A A A A x x C x v x F v F C 211)21()1(000+-=+-==
A A A x A x A A
x A A
A dx x x kC kC dx r dx F V A
A
A
????
??-+==-=???12110
00
0 A x A A dx x x k
A
?????
?
?-+=
01211τ
12.
在一全混流反应器中进行下列一级不可逆串联反应： 目的产物为P ，反应器体积为V ，体积流量为v 0，进料为纯A 组分，浓度为C A0。 （1）各组分的浓度表达式；
k 1
k 2
A
P
S
（2）导出产物P 的总收率、选择性表达式；
（3）导出产物P 浓度达到最大所需的空时，即最优空时。 解： 全混流反应器中对A 组分作物料衡算
)(0A A A r V F F -=- A A A C Vk C C v 100)(=- τ
10
1k C C A A +=
对P 组分作物料衡算：
P P P Vr F F =-0 )(210P A P C k C k V C v -= )
1)(1(1210121τττττk k C k k C k C A A
P ++=+=
)
1)(1()1)(1(1210
2212101100
0τττττττk k C k k k k C k k C C C C C C A A A A P A A S ++=
++-+-=--= P 的总收率：τ200011
k C C C n n n n A A P A A P P P +=-=--=
Φ
P 的总选择性：τ
2001
k C C n n n n S S P S S P P P ==--=
P 的浓度达到最大需满足：0=τ
d dC P
得到最优空时：2
11k k =τ 13.
某一级气相反应A==2P ，反应速率常数k =0.5min -1，按下列条件进行
间歇恒容反应，1min 后反应器内的总压为多少？反应条件：(1)1atm 纯A ；(2) 10atm 纯A ；(3)1atm A 和9atm 惰性气体。 解：一级反应：
)1(A A
x k dt
dx -= 393.0115.0=-=-=--e e x kt A δA =(2-1)/1=1 n =n 0(1+δA y A0x A )= n 0(1+ y A0x A ) P =P 0 (1+ y A0x A )
(1) 1atm 纯A ：y A0=1 P =P 0 (1+ y A0x A )=1.393atm (2) 10atm 纯A ：y A0=1 P =P 0 (1+ y A0x A )=13.93atm
(3) 1atm A 和9atm 惰性气体：y A0=0.1 P =P 0 (1+ y A0x A )=10.393atm 14.
某二级液相反应A+B==C ，已知在间歇全混釜反应器中达到x A =0.99
需反应时间为10min ，问：（1）在平推流反应器中进行时，空时τ为多少？（2）在全混流反应器中进行时，空时τ为多少？（3）若在两个等体积串联全混流反应器中进行时，空时τ又为多少？ 解：2
A
A kC dt dC =-
9.999
.0199.0101110=-?=???? ??-?=A A A x x t kC （1）在平推流反应器中：min 1099.0199
.09.91110
=-?=???? ?
?-?=
A A A x x kC τ
（2）在全混流反应器中：min 1000)99.01(9.999
.0)1(2
20=-?=-=
A A A x kC x τ
（3）两个等体积串联全混流反应器中： 第一个釜2101)1(5.0A A A x kC x -=
τ 第二个釜2
201
2)1(5.0A A A A x kC x x --=τ
由试差法计算得到：τ=51.5min 15.
自催化反应A+R →2R 其速率方程为：-r A =kC A C R
（1） 在等温条件下进行反应，已知C A0和C R0，要求最终转化率为x Af 。为使反应器体积
最小。试问：最合适的理想反应器组合方式；
（2） 此最小反应器总体积表达式；
（3） 在F A0/(-r A )～x A 图上表示各反应器的体积。
解：（1）最合适的理想反应器组合方式：全混釜反应器串联平推流反应器 （2）反应速率最大点是两个反应器的分界点。
C A +C R = C A0+C R0 C R = C A0+C R0-C A = C M -C A
)(A M A A C C kC r -=-
反应速率最大时，d (-r A )/dt =0 C A =0.5C M ①若C Af ≥0.5C M ，即0
02A R A Af C C C x -≤
，仅用一个全混釜即可
)
)(1()(00000R Af A Af Af
R
A Af A m C x C x k x v C kC C C v V +-=
-=
②若C Af ＜0.5C M ，即0
02A R A Af C C C x ->
全混釜体积：)()(2)2(2)(002
000
02
000R A R A M A M R A A A m C C C C k v C C kC v C kC C C v V -+=-=-=
平推流体积：?-=Af
M
C
C R A A
P C kC dC v V 5.00 )1(ln )(000000Af A Af A R R A P x C x C C C C k v V --+= V =V m +V P
16.
对于反应速率方程为n
A A kC r =-的液相反应，为达到一定的生产能
力，试讨论当n ＞0、n =0和n ＜0时，如何选择型式（平推流或全混流）使反应器体积最小，并简单说明理由，并在
A A
A x r F ~0
-图上表示反应器的体积。 解：当n =0时，反应速率与反应物浓度无关，故与反应器型式无关。
当n ＞0时，反应速率与反应物浓度呈正效应，而平推流反应器的浓度水平明显高于全混流型式，故选择平推流反应器。
当n ＜0时，反应速率与反应物浓度呈负效应，而平推流反应器的浓度水平明显高于全混流型式，故选择全混流反应器。
17.
一级等温反应A==P ，活化能为83140J/mol ，在平推流反应器中进行
反应，反应温度为420K ，反应器体积为V p ，如改为全混流反应器，其体积为V m ，为达到相同的转化率x A =0.6，（1）若反应操作温度相同，则
V m /V p 之值应为多少？（2）若V m /V p =1，则全混流反应器的操作温度应为多少？ 解：（1）A A A A m x x
kC F V -?=
100 A
A A P x kC F V -=11
ln 00 94.211ln /1=--=A
A A P m x x x V V （2）V m /V p =1，同样得到：
94.211ln /1=--=A
A A P m x x x k k m
RT
E
e
k k m -=0 p
RT
E e
k k p -=0 94.2)(11
=-m
T P T R E e
代入数据得到：T m =440K
18.
等温二级反应，依次经过体积相等的平推流反应器和全混流反应器，
出口转化率为0.99，若将两个反应器改换次序，问出口转化率为多少？
解：等温二级反应得到，平推流Ain
Aout A x x kC ---=
11
110τ
全混流：2
0)1(Aout Ain
Aout A x x x kC --=
τ
将平推流反应器+全混流反应器时的条件代入，计算得到：kC A0τ=61.53 全混流反应器+平推流反应器：先计算全混流出口x A =0.884 全混流出口x A 就是平推流进口x A ，计算平推流出口x A =0.986 19.
等温一级反应，依次经过体积相等的平推流反应器和全混流反应器，
出口转化率为0.99，若将两个反应器改换次序，问出口转化率为多少？ 解：等温一级反应得到，平推流Aout
Ain
x x k --=11ln
τ
全混流：Aout
Ain
Aout x x x k --=
1τ
将平推流反应器+全混流反应器时的条件代入，计算得到：k τ=3.175 全混流反应器+平推流反应器：先计算全混流出口x A =0.760 全混流出口x A 就是平推流进口x A ，计算平推流出口x A =0.99 20.
液相二级不可逆反应A+B==C ，C A0=C B0，在平推流反应器进行试验，
当τ=10min 时x A =0.99，问在相同温度下为达到相同转化率，采用（1）在全混流反应器中进行时，空时τ为多少？（2）若在两个等体积串联全混流反应器中进行时，空时τ又为多少？ 21.
在恒温恒容下进行下式所示的自催化反应：A+R →2R ，其速率方程为
R A A C kC r =-，初始浓度分别为0A C 和0R C ，试推导其在间歇釜中达到最大反应速率时的
时间和A 组分的浓度，若采用连续操作，应采用何种理想反应器组合方式，可使反应器总体积最小，并用示意图进行表示。 22.
平行反应：
其中P 为目的产物，在等温操作中，证明：采用全混流反应器最大产物浓度C Pmax =C A0；采用平推流反应器最大产物浓度C Pmax = /(1+ C A0)。
23. 等温一级不可逆串联反应A ?→?
1k R ?→?2
k S ，进料为纯A 浓度为C A0，连续操作空时为τ，试分别推导出反应器出口各组分的浓度：（1）平推流反应器；（2）全混流反应器。
A
P r P =1
S r S =2C A T r T =C A 2
24. 等温一级不可
逆平行反应：
进料为纯A 浓度为C A0，连续操作空时为τ，试分别推导出反应器出口各组分的浓度：（1）平推流反应器；（2）全混流反应器。 25.
试分别在图上画出下列流动模型的停留时间分布函数F (t)和停留时间
分布密度函数E (t)曲线：
举出与它有相同停留时间分布的另一种流动模型，这说明了什么问题。 26.
液相反应
从有利于产品分布的观点，（1）将下列操作方式按优→劣顺序排列，并说明理由。 （2）若反应活化能E 1>E 2，应如何选择操作温度？
27. 试采用脉冲示踪法推导全混流反应器的停留时间分布函数和分布密
度函数。 28. 试采用阶跃示踪法推导全混流反应器的停留时间分布函数和分布密
度函数。 29.
画出平推流反应器、全混流反应器、平推流和全混流反应器串联及全混流和平推流反应器串联的停留时间分布密度函数E (t)和分布函数F (t) 30.
F (θ)和E (θ)分别为闭式流动反应器的无因次停留时间分布函数和停
留时间分布密度函数。
（1）若反应器为平推流反应器，试求：
(a)F (1)；(b)E (1)；(c)F (0.8)；(d)E (0.8)；(e)E (1.2) （2）若反应器为全混流反应器，试求：
(a)F (1)；(b)E (1)；(c)F (0.8)；(d)E (0.8)；(e)E (1.2) （3）若反应器为一非理想反应器，试求：
A
P r P =k 1C A S r S =k 2C A
A+B
S(副反应)
r S =k 2C A 2.0C B 0.2
R(主反应) r R =k 1C A 0.6C B 1.2
①
②
③
④
(a)F (∞)；(b)E (∞)；(c)F (0)；(d)E (0)；(e)?∞0
)()(θθd E ；(f)
?∞
)()(θθθd E
31. 丁烯在某催化剂上反应的到丁二烯的总反应为
C 4H 8(A)== C 4H 6(B)+ H 2(C)
假设反应按如下步骤进行：
A+σ?A σ A σ?B σ+C B σ?B+σ
假定符合均匀吸附模型，试分别推导动力学方程： （1） A 吸附控制； （2） B 脱附控制； （3） 表面反应控制。 32.
乙炔与氯化氢在HgCl 2-活性炭催化剂上合成氯乙烯的反应
C 2H 2 (A) + HCl (B)== C 2H 3Cl (C)
其动力学方程式可有如下几种形式：
（1）2
)1/()/(C C B B A A C B A p K p K p K K p p p k r +++-=
（2）)1/(B B A A B A A p K p K p p kK r ++= （3）)1/(C C B B B A B p K p K p p kK r ++= 试分别列出反应机理和控制步骤 33.
气固相催化反应：A+B==C ，其反应机理如下：
A+σ?A σ
B+σ?B σ A σ+B ? C σ C σ?C+σ
假定符合Langmuir 均匀吸附模型，试分别推导动力学方程： （1） A 吸附控制； （2） C 脱附控制； （3） 表面反应控制。 34.
在气固相催化剂表面进行下列气相可逆反应： A +B ==R
其反应机理为： A +σ1＝A σ1
B +σ2＝B σ2
A σ1+
B σ2→R σ1+σ2 (速率控制步骤) R σ1＝R +σ1
试用Langmuir 均匀吸附模型导出该反应的本征动力学方程。 35.
某气固相催化反应：A==R ，其动力学方程式为
)1/(R R A A A A A p K p K p kK r ++=-（以催化剂质量为基准）
试导出平推流式的等温积分反应器中转化率x A 与W /F A0的关系式 36. 试列出气固相催化反应通常所经历的步骤，并区分动力学控制和传递
控制。 37.
试叙述气固相催化反应中Thiel 模数φs 和有效系数η的物理意义；对于本征动力学的测定应如何消除内外扩散的影响。 38.
某非催化气固相反应：A(g)+2B(s)==R(g)+S(s)，假定固体反应物为球
型颗粒，若过程为气膜扩散控制，试采用缩核模型推导其动力学方程（t 与x B 的关系）。提示：气膜扩散方程：)(1AS AG G A R C C k dt dn S -=-；n B =ρm V c =m c r ρπ33
4
39.
某非催化气固相反应：A(g)+2B(s)==R(g)+S(s)，假定固体反应物为球
型颗粒，若过程为非反应核表面反应控制，试采用缩核模型推导其动力学方程（t 与x B 的关系）。提示：表面反应：AS s A r C k dt
dn S c =-1；n B =ρm V c =m c r ρπ334
40. 试列出气固相非催化反应中缩核模型的反应历程，并说明与缩粒模型
的差别。 41.
试说明反应器设计中产生放大效应的原因；为提高放大的可靠性，应
如何应用反应工程知识对系统进行研究。 42.
在全混流反应器中进行不可逆
放热反应，其放热和移热线如下图所示：
试(1)指明稳定的定常态操作点，写出热稳定性的判据；(2)实际生产中如何进行开、停车操作，并在图中画出。 43.
采用中间冷却的三段绝热固定床进行气固相催化反应，标明图中各条
线的名称，根据最优分段的要求画出整个过程的操作线。
44.一级可逆反应A==B，对不同控制步骤绘出反应物A在催化剂颗粒内部与气膜中的浓度分布。其中：主体浓度为C Ag；颗粒表面浓度为C As；颗粒中心浓度为C Ai；平衡浓度为C Ae。
动力学控制
内扩散控制外扩散控制
化学反应工程试题集
化学反应工程考试总结 一、填空题： 1.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、热量传递 和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高 的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法 和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模 型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr )，该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反 应。 11.某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而 在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑反应器 的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率；15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一，并且等于 （大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。
工程测量考试题库(含答案)
1.消除视差的方法是（C）使十字丝和目标影像清晰。 A.转动物镜对光螺旋 B.转动目镜对光螺旋 C.反复交替调节目镜及物镜对光螺旋 D.调节微动螺旋 2.整理水准测量数据时，计算检核所依据的的基本公式是（ A ）。 A.∑a-∑b=∑h B.∑h=∑H终-∑H始 C.∑a-∑b=∑h=H终-H始 ≤Fh 3.地面两点间的水平距离是指( C )。 A.该二地面点间连线的长度 B.该二地面点之连线投影于水平面上的线段长度 C.该二地面点之连线铅垂投影于水平面上的线段长度 D.过该二地面点的铅垂线之间的距离 4.导线角度闭合差的调整方法是将闭合差反符号后（B ）。 A.按角度大小成正比例分配 B.按角度个数平均分配 C.按边长成正比例分配 D.按边长成反比例分配 5.普通水准测量中，在水准尺上每个读数应读( D )位数
6.在水准测量中，若后视点A的读数大，前视点B的读数小，则有( A )。 点比B点低 点比B点高 点与B点可能同高 、B点的高低取决于仪器高度 7.观测竖直角时，要求使竖盘水准管气泡居中，其目的是（D ）。 A.整平仪器 B.使竖直度盘竖直 C.使水平度盘处于水平位置 D.使竖盘读数指标处于正确位置 8.当竖盘读数为：81°38′12″，278°21′24″，则指标差为（D ）。 A.+0′24″ ′24″ C.+0′12″ ′12″ 9.钢尺量距时，量得倾斜距离为123.456米，直线两端高差为1.987米，则高差改正为 ( A )m。 对某一边长观测四个测回，其结果分别为：123.041m、123.045m、123.040m、123.038m，则其观测值中误差为（C ）m。 A.± B.±
化学反应工程试题..
2010-2011学年第二学期末考试试题（A 卷） 一、选择题（30分，每题1.5分） 1、―三传一反‖是化学反应工程的基础，其中所谓的―一反‖是指 （ D ）。 A ．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 2、对于反应sS pP b B aA +?→?+， 则P r = ___A__ ()A r -。 A. a p ， B. a p ， C. p a , D. p a 3、气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以1∶1 摩尔比进料，则膨胀因子A δ=（Ｄ ） A. –2 B. –1 C. 1 D. 2 4、气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以2∶1 摩尔比进料，则膨胀率A ε=（ Ｃ ） A. –1 B . –1/2 C. 1/3 D.4/3 5、反应2421042H H C H C +→，反应速率常数10.2-=s k ，则反应级数n=（ Ｂ） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 6、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 的得率X P =（ Ａ）。 A. 00A P P n n n - B.A A P P n n n n --00 C.00S S P P n n n n -- D.0 R R P P n n n n -- 7、分批式操作的间歇反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项（ Ｂ ）。 A. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间 8、对于反应级数n ＜0 的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用（Ｂ）。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 9、对于单一反应组分的平行反应 ，其瞬间收率P ? 随C A 增大而单调下降，则最适合的反应器为( Ａ )。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器
工程测量期末考试卷及答案
2011-2012（秋）工程测量期末考试（答案） 班级姓名学号时间：120分钟考试形式：开卷 一、填空（将适当的词语填入划线处。共20分） 1、测量使用的平面直角坐标系是以南北方向的纵轴为 X 轴，以东西方向的横轴为 Y 轴。 2、测量的基本工作为高差测量、水平角测量和距离测量。 3．外业测量的基准线是铅垂线，基准面是大地水准面。 测量内业工作的基准线是法线，基准面是旋转（参考）椭球面。 4、目前我国“1985国家高程基准”为基准，水准原点的高程为， 水准点的英文符号 BM。 5、地面点到假定水准面铅垂距离称为该点的相对高程， A点在大地水准面上，则A点的绝对高程为 0。 6、水准测量中，后视点定义为高程已知点，转点是传递高程的点。 7、望远镜视准轴是指物镜光心和十字丝交点的连线。 8、水准仪操作转动物镜对光螺旋的目的是物像清晰。 转动目镜对光螺旋的目的是十字丝清晰。 9、经纬仪安置过程中，对中的目的是仪器中心与测站点位于同一铅垂线上， 整平的目的是竖轴铅垂、水平盘水平。 10、水准仪测量中已知A点高程为，前视读数为，后视读数为， 则B点的高程为 m，仪器的视线高度是m 。 11、对一个水平角进行多测回测量时，需对起始目标读数进行180°∕n的置盘处理， 为的是消除水平度盘刻画不均匀引起的误差。 12、竖盘指标差X属于仪器误差，但测量计算结果显示为不同值，其原因测量过程中存在误差， 可判断测量质量。 13、经纬仪的竖盘按顺时针方向注记，当视线水平时，盘左竖盘读数为90°用该仪器观测一高处 目标，盘左读数为75°10′24″，则此目标的竖直角为14°49′36″。 14、水准路线的布设形式有____闭合__、___附合__和支三种形式。 15、某段距离的平均值为100m，其往返较差为+20mm，则相对误差为1/5000 。 二、单选题（将正确答案的序号填入括号，共20分） 1．A点的高斯坐标为X=112240m，Y=19343800m，A点所在带的带号及中央子午线的经度为( D )。 A. 11带、66 B. 11带、63 C. 19带、117 D. 19带、111 2、在半径为10Km的圆面积之内进行测量时，不能将水准面当作水平面看待的是（ C ） A、距离测量 B、角度测量 C、高程测量 D、以上答案都不对
工程测量考试题库(含答案 )
．选择题 1消除视差的方法是(C)使十字丝和目标影像清晰。 A转动物镜对光螺旋 B转动目镜对光螺旋 c反复交替调节目镜及物镜对光螺旋 D调节微动螺旋 2．整理水准测量数据时，计算检核所依据的的基本公式是 （ A. Σa-Σb=Σ h B.Σ h=ΣH终一Σ H始 C.Σa- Σb=Σ h=Σ终-Σ始 D. fh B按角度个数平均分配 c按边长成正比例分配 D按边长成反比例分配 5．普通水准测量中，在水准尺上每个读数应读（D）位数 6在水准测量中，若后视点A的读数大，前视点B的读数小，则有（A）。 A. A点比B点低 B. A点比B点高 c A点与B点可能同高 D. A、B点的高低取决于仪器高度 7观测竖直角时，要求使竖盘水准管气泡居中，其目的是(D A整平仪器 B使直度盘竖直 c使水平度盘处于水平位置 D使竖盘读数指标处于正确位置 8当竖盘读数为： 81。38 ' 12 “，278。 21 24 ''，则指标差为（D A. +0 24 B.一0 / 24 C. +0 / 12 “ D.一0 / 12 ' 9．钢尺量距时，量得倾斜距离为123．456米，直线两端高差为1. 987米，则高差改正为（A）m。 A.—0. 016 B. 0. 016 C.一0．032 D. 1. 987 甩对某一边长观测四个测回，其结果分别为：123．041m、123．045m、123．040m、 123．038m，则其观测值中误差为(C A.± 0．001 B.± 0．002 C.± 0．003 D.± 0．004 ll.在一地面平坦，无经纬仪的建筑场地，放样点位应选用（D）方法。 A.直角坐标 B极坐标 c角度交会 D距离交会 12．，顺时针转到测线的夹角。 A真子午线方向B. 磁子午线方向 c坐标纵轴方向 . 化学反应工程试卷及答案 一、填空题（共25分,每空1分） 1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系， 即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。 3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为 ；反应产物C 的生成速率表达式为： 。 4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。 5．间歇釜反应器中进行如下反应： P A → (1) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A A C k r = 2E 在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。 6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。 7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。 8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。 9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。 10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。 11．对于反应级数0 化学反应工程试题 班级姓名学号号 一、请在下列各题中各选择一个最适当的答案（每题1分，共40分） 1.（）不是反应程度的特点 A 总为正值 B 各反应组分的反应程度相同 C 随反应时间而变 D 与反应计量系数无关 2.-r A=kC A n中，式中的负号意味着（） A 反应速率常数为负值 B 反应速率随浓度的下降而减小 C 公式表示的是A的消耗速率 D dc A/dt为正值 3.返混的定义是（） A 不同空间位置的粒子的混合 B 不同停留时间的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 4.自催化反应当转化率为零时反应速率（） A 最大 B 出现极值点 C 为负值 D 为0 5.平推流反应器中诸参数不随（）而变 A 反应物的组成 B 反应器的轴向位置 C 反应器的空间时间D反应器的径向位置 6.在平推流反应器进行某一变容反应，若εA>0，则空间时间τ将（）平均停 A 等于 B 小于 C 大于 D 接近于 7.对反应级数大于零的单一反应，对同一转化率，其反应级数越小，全混流反 应器与平推流反应器的体积比（）。 A 不变 B 变大 C 变小 D 不好说 8.复合反应的瞬时选择性定义为（） A 生成目的产物消耗的反应物与所有消耗 的反应物的比值 B 生成副产物消耗的反应物与生成目的产物 消耗的反应物的比值 C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗 速率的比值 D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速 率的比值 9.空间时间的定义是（） A 停留时间与非生产时间的和 B 实际反应时间与真实停留时间的和 C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 D 反应物微元在反应器内经历的时间 10. 11.平推流反应器的无因次方差为（） A 1 B 2 C －1 D 0 12.对反应级数大于零的单一反应，随着转化率的增加，所需全混流反应器与平 推流反应器的体积比（） A 不变 B 增加 C 减小 D 不一定 13.由脉冲示踪实验可以直接获得的是（） A 停留时间分布函数 B 停留时间分布密度函数 C 平均停留时间 D 方差 14.非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而（） A 减少 B 增大 C 先增大后减少 D 不变 15.非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是（） A 单调递减的 B 单调递增的 C 有极大值的 D 不好说 16.所谓对比时间是指（） 一、名词解释： 1、测量学 2、测定 3、测设 4、工程测量学 5、水准面 6、水平面 7、大地水准面 8、高程 9、相对高程 10、高差 11、高程测量 12、水准测量 13、视准轴 14、视差 15、水准点 16、附合水准路线17、闭合水准路线 18、支水准路线 19、高差闭合差 20、水平角 21、竖直角 22、竖盘指标差 23、距离测量 24、直线定线 25、直线定向 26、方位角 27、坐标方位角 28、象限角 29、系统误差 30、偶然误差 31、相对误差 32、容许误差 33、控制测量 34、平面控制测量 35、高程控制测量 36、导线测量 37、附合导线 38、闭合导线 39、支导线 40、坐标正算 41、坐标反算 42、三角高程测量 43、地物 44、地貌 45、地形 46、地形图 47、地形图的比例尺 48、比例尺精度 49、比例符号 50、地物注记51、等高线 52、等高距 53、等高线平距 54、山脊线 55、山谷线 56、地性线 57、鞍部 58、基本等高线 59、施工测量 60、极坐标法 二、填空题： 1、测量学是研究地球的，以及确定地面点的的科学。主要内容分为和两个部分。 2、确定地面点位的三项基本工作是_____________、_____________和 ____________。 3、测量工作的基准面是。 4、水准仪由、和三部分构成。 5、经纬仪的安置主要包括______与_______两项工作。 6、角度测量分____________________和____________________测量。 7、水平角的观测常用的方法有和。 8、导线测量包括 ___________________、___________ ______和 _______________三种导线布置形式，它的外业工作包括____________、 _____________和___________。 9、测量误差按其性质可分为与两类。 10、光学经纬仪主要由、和三部分构成。 11、水平角的观测常用的方法有和。 12、高程测量可用、和等方法。 13、以作为标准方向的称为坐标方位角。 14、在同一竖直面内, 与之间的夹角称为竖直角。 15、控制测量分为和两种。 16、精密量距时对距离进行尺长改正，是因为钢尺的与不相等 而产生的。 17、导线测量的外业工作包括、和。 化学反应工程 一、填空题： 1.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、热量传递 和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高 的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法 和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模 型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr )，该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反 应。 11.某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而 在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑反应器 的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率；15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一，并且等于 （大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。 一、填空（40分） （1）气相反应A＋3B→2C，则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是（2）反应速率常数有时可以表为。A dt （3）空间速度是指 ___________ ， 空间时间是指 __________。 （4）反应具有最佳温度曲线， 最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克／cm5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为（孔隙率3的材料制成。 则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?，如果采用扩散模型，则）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差 （6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______ （7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、 及＿＿＿＿扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ，进料反应进行至，（8）复合反应＝A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时，由瞬时选择性LA。于内扩散的影响，选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?）（9,，。 0． （10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系： 外扩散和化学动力学控制时ζ1，Φ值较； 内扩散强烈影响时ζ1，Φ值较。 （11）CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向， 可以分为和反应器。 492－＝/s, =1.5×1012）某一级不可逆的气液反应过程，已知k=10mm/s,D（LL则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在，工业上可选用 反应器或反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主 要在，工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物，则适＋（，）对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA （14）返混是指 试卷 一、名词解释： 1、测量学：是研究地球的形状、大小和地表(包括地面上各种物体)的几何形状及其空间位置的科学。 2、测定：是指使用测量仪器和工具，通过测量和计算得到一系列的数据，再把地球表面的地物和地貌缩绘成地形图，供规划设计、经济建设、国防建设和科学研究使用。 3、测设：是指将图上规划设计好的建筑物、构筑物位置在地面上标定出来，作为施工的依据。 4、工程测量学：研究各种工程在规划设计、施工放样、竣工验收和营运中测量的理论和方法。 5、水准面：处处与重力方向垂直的连续曲面称为水准面。任何自由静止的水面都是水准面。 6、水平面：与水准面相切的平面称为水平面。 7、大地水准面：水准面因其高度不同而有无数个，其中与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。 8、高程：地面点到大地水准面的铅垂线长称为该点的绝对高程，简称高程，用H表示。地 9、相对高程：面点到假定水准面的铅垂线长称为该点的相对高程。 10、高差：地面两点之间的高程差称为高差，用h表示。 11、高程测量：测量地面点高程的工作，称为高程测量。 12、水准测量：是测定地面两点间的高差，然后通过已知点高程，求出未知点的高程。 13、视准轴：十字丝交叉点与物镜光心的连线，称为望远镜的视准轴。 14、视差：当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝的横丝在水准尺上的位置随之 变动，这种现象称为视差。 15、水准点：用水准测量的方法测定的高程控制点称为水准点，简记为BM。 16、附合水准路线：从一已知水准点出发，沿各个待定高程的点进行水准测量， 最后附合到另一已知水准点，这种水准路线称为附合水准路线。 17、闭合水准路线：由一已知水准点出发，沿环线进行水准测量，最后回到原水准点上，称为闭合水准路线。 18、支水准路线：由一已知水准点出发，既不附合到其他水准点上，也不自行闭合，称为支水准路线。 19、高差闭合差：由于测量成果中不可避免有些误差，使测量高差代数和不等于零，其不符值即为高差闭合差，记为fh。 20、水平角：系指相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度，或指分别过两条直线所作的竖直面间所夹的二面角。 21、竖直角是指在同一竖直面内，一直线与水平线之间的夹角，测量上称为倾斜角，或简称为竖角。 22、竖盘指标差：当视线水平、竖盘指标水准管气泡居中时，读数指标处于正确位置，即正好指向90°或270°。事实上，读数指标往往是偏离正确位置，与正确位置相差一小角度x，该角值称为竖盘指标差。 23、距离测量：就是测量地面两点之间的水平距离。 24、直线定线：地面两点间的距离大于整根尺子长度时，用钢尺一次(一尺段)不能量完，这就需要在直线方向上标定若干个点，这项工作称为直线定线。 25、直线定向：为了确定地面上两点之间的相对位置，除了量测两点之间的水平距离外，还必须确定该直线与标准方向之间的水平夹角，这项工作称为直线定向。 化学反应工程习题 第一部分：均相反应器基本理论 1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N 2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率；并写出这三种反应速率表达式之间的关系。 2、已知某化学计量式为 S R B A 2 121+=+的反应，其反应速率表达式为B A A C C r 5 .02=，试求反应速率B r =？；若反应的化学计量式写成S R B A +=+22，则此时反应速率A r =？为什么？ 3、某气相反应在400 o K 时的反应速率方程式为2 21061.3A A P d dP -?=- τ h kPa /，问反应速率常数的单位是什么？若将反应速率方程改写为2 1A A A kC d dn V r =?-=τ h l mol ./，该反应速率常数k 的数值、单位如何？ 4、在973 o K 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应：C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。反应开始时，系统中含丁烷为116kg ，当反应完成50%时，丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化， 试求下列项次的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H 2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。 5、某溶液反应：A+B →C ，开始时A 与B 摩尔数相等，没有C ，1小时后A 的转化率为75%，当在下列三种情况下，2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉？ （1）对A 为一级、B 为零级反应； （2）对A 、B 皆为一级反应； （3）对A 、B 皆为零级反应。 6、在一间歇反应器中进行下列液相反应： A + B = R A + R = S 已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3，C B0 = 4 kmol/m 3，C R0 = C S0 = 0。反应混合物体积的变化忽略不计。反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3，C R = 1.5 kmol/m 3。计算这时B 和S 的浓度，并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。 7、一级可逆反应A = R 在等温下进行。已知C A0 = 500mol/m 3，C R0 = 0。若该反应在一间歇反应器中进行，且在反应温度下667.0=Ae x 。经480 s 后测得333.0=A x 。（1）试确定此反应的动力学方程；（2）计算A x 分别达到0.6和0.65所需的反应时间；（3）比较计算结果，你有什么体会？ 工程测量专业考试试题及答案（100分） 一、填空题（每空1分，共36分） ⒈为了统一工程测量的技术要求，做到、，使工程测量产品满足、的原则，而制定了《工程测量规范》GB50026—2007。 答案：技术先进经济合理质量可靠安全适用 2. 平面控制网的建立，可采用测量、测量、三角形网测量等方法。答案：卫星定位导线 ⒊高程控制测量精度等级的划分，依次为等。 答案：二、三、四、五 ⒋卫星定位测量控制点位应选在、的地方，同时要有利于，每个控制点至少应有通视方向，点位应选在倾角为的视野开阔的地方。 答案：土质坚实稳固可靠加密和扩展一个 15° ⒌水平角观测宜采用，当观测方向不多于时可不归零。 答案：方向观测法 3个 6.等高线有、、三种 答案：首曲线计曲线间曲线 7.电磁波测距的基本公式D=1/2ct中，c表示。 答案：光速 8.水准测量是利用水准仪提供求得两点高差，并通过其中一已知点的高程，推算出未知点的高程。 答案：水平视线 9.水准仪有、DSl、DS3等多种型号，其下标数字、1、3等代表水准仪的精度，为水准测量每公里往返高差中数的中误差值，单位为。 答案：毫米 10.全站仪的是的简称,它是由、、组合而成的测量仪器。答案：全站型电子速测仪光电测距仪电子经纬仪数据处理系统 11.水准仪由、和三部分构成。 答案：望远镜水准器基座 12.经纬仪的安置主要包括与两项工作。 答案：对中整平 13.角度测量分和。 答案：水平角测量竖直角测量 14.水平角的观测常用的方法有和。 答案：测回法方向观测法 15.导线测量包括、和三种导线布置形式。 答案：闭合导线附合导线支导线 二、判断题（每题1分，共15分） 1.利用正倒镜观测取平均值的方法，可以消除竖盘指标差的影响。（√） 2.十字丝视差产生的原因在于目标影像没有与十字丝分划板重合。 (√) 3.水准仪的水准管气泡居中时视准轴一定是水平的。（×） 4.经纬仪测量水平角时，用竖丝照准目标点；测量竖直角时，用横丝照准目标点。 (√ ) 5.用经纬仪观测竖直角半测回，指标差越大，则计算得到的竖直角误差越大。 (√ ) 6.比例尺越大，表示地物和地貌的情况越详细，测绘工作量越大。（√） 7.竖直角观测时，竖盘指标差对同一目标盘左、盘右两个半测回竖直角影响的绝对值相等，而符号相反。（√） 8.平面图和地形图的区别是平面图仅表示地物的平面位置，而地形图仅表示地面的高低起伏。（×） 9.视距测量可同时测定地面上两点间水平距离和高差。但其操作受地形限制，精度较高。（×） 10.地物在地形图上的表示方法分为等高线、半比例符号、非比例符号（√）″级仪器是指一测回水平方向中误差标称为2″的测角仪器（√）。 12.对工程中所引用的测量成果资料，应进行检核（√）。 ：500比例尺地形图上1mm表示的实地长度是1m（×） 14.地形图上高程点的注记应精确至0.01m（√） 15. 水准测量要求后、前距差不超过一定限值，是为了消减大气折光和i 角误差（√） 三、单项选择题（每题2分，共24分） 1.光学经纬仪基本结构由（）。 A.照准部、度盘、辅助部件三大部分构成。 B.度盘、辅助部件、基座三大部分构成。 C.照准部、度盘、基座三大部分构成。 D. 照准部、水准器、基座三大部分构成。 答案：C 2.竖直角观测时，须将竖盘指标水准管气泡居中，其目的是（） （A）使竖盘指标差为零（B）使竖盘竖直 （C）使竖盘读数指标处于正确位置（D）使横轴水平 答案：C 3.闭合导线角度闭合差公式为（） （A）∑?－（n＋2）?180°（B）∑?－（n－2）?180° （C）∑?＋（n＋2）?180°（D）∑?＋（n－2）?180° 《化工设备设计基础》综合复习资料化工设备设计基础》综合复习资料 一、填空题 1. 容器按照壁厚大小分为__________和___________。 2. 双鞍座支承的卧式容器可简化为受均布载荷的算时则简化为梁。或。直径为 D 的圆形截梁；而直立的塔设备进行校核计 3. 矩形截面（长=b、宽=h）对 Z 轴的惯性矩公式为面对其对称轴的惯性矩为。 4. 计算内压操作塔设备筒体壁厚的依据是其对其应力。 应力，而进行直立设备校核计算时主要是针 5. 我国压力容器设计必须遵循的安全技术法规和标准为和。 6. 立式容器的支座有腿式支座、____________、____________和____________四种。 7. 对与封头相连的外压容器筒体而言，其计算长度应计入封头的直边高度及凸形封头 ____的凸面高度。 二、判断题 1．下列直立薄壁容器，受均匀气体内压力作用。哪些能用薄膜理论求解壁内应力？哪些不能？（1）横截面为正六角形的柱壳。（2）横截面为圆的轴对称柱壳。（3）横截面为椭圆的柱壳。（4）横截面为半圆的柱壳。（5）横截面为圆的锥形壳。 2．在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。 3．薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径 R1=R2，则该点的两向应力相等。 4．因为内压薄壁容器圆筒的两向应力与壁厚成反比，当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容 器，壁内的应力总小于壁厚小的容器。 5．按无力矩理论求得的应力成为薄膜应力， 薄膜应力沿壁厚均匀分布的。 三、简答题 1. 写出下类钢材牌号的含义 09MnNiDR 和 1Cr18Ni9Ti（符号和数字）。 2. 二力平衡条 件是什么？什么叫二力杆？ 3. 内压壁厚设计公式中为何引入焊缝系数？焊缝系数与哪些因素有关？ 4. 什么叫长圆筒？什么叫短圆筒？用什么参数界定的？ 5. 法兰公称压力的确定受到哪些因素的影响？为什么公称压力 PN 为 1.0MPa 的法兰，其最大允许操作压力比有时 1.0MPa 高而有时又比 1.0MPa 低？ 6．设置加强圈的目的是什么？加强圈的类型有哪些？ 7. 什么叫失稳？外压容器的稳定性条件是什么？ 8. 用抗拉强度规定只下限为σb=620 MPa 材料制造的容器为几类容器？依据是什么？ 9. 试确定塔卧置做水压试验时的试验压力 PT 。塔的设计压力为 P，水重度γ，塔高H。 10. 有一管线法兰，已知设计压力为 0.2MPa，设计温度为 300℃，试问在此管线上能 否使用公称压力为 0.25MPa 的碳钢平焊法兰？为什么？ 11. 焊缝系数与哪些因素有关？若一容器为双面对接焊缝，局部无损探伤，焊缝系数为多少？ 12. 封头有哪几种形式？各适用于什么场所？ 化学反应工程考试题 第一章 绪论 1.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指__反应动力学__。 2.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。 “三传”指的是质量传递、流量传递、动量传递 3. 一级连串反应在全混流釜式反应器中，则目的 产物P 的最大浓度_____、 _ _。 4. 一级连串反应在平推流反应器中，则目的产物 P 的最大浓度__、 ____。 5. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中，则目 的产物P 的最大浓度_ 、 _。 6. 一级连串反应在平推流反应器中，为提高目的 产物P 的收率，应__降低__。 7. 化学反应速率式为 ，如用浓度表示的速率常数为， 用压力表示的速率常数为，则=__D__。 A. B. C. D. 8.反应，，则反应级数n=__B___。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9.反应A + B → C ，已知，则反应级数n=___B____。 A S K 1 K 2 P =max ,P C 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A = opt τ2 11K K A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -= opt t 1 221) /ln(K K K K -A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -=opt t 1 221)/ln(K K K K -A S K 1 K 2 P 12/k k β αB A C A C C K r =-C K P K P K C K β α+-)(RT ) ()(βα+RT ) ()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 2 1 0.2-=s k 1 15.0-=s k 工程测量期末试卷 一、名词解释：（每题3分，共15分） 二、1、测量学：是研究地球的形状、大小和地表(包括地面上各种物体)的几何形状及其空间位置的科学。 三、2、水准面：处处与重力方向垂直的连续曲面称为水准面。任何自由静止的水面都是水准面。 四、3、视准轴：十字丝交叉点与物镜光心的连线，称为望远镜的视准轴。 五、4、直线定线：地面两点间的距离大于整根尺子长度时，用钢尺一次(一尺段)不能量完，这就需要在直线方向上标定若干个点，这项工作称为直线定线。 六、5、附合导线：导线从已知控制点B和已知方向BA出发，经过1、2、3点，最后附合到另一已知控制点C和已知方向CD，称为附合导线。 七、二、填空题：(每空1分，共30分） 八、1、测量学是研究地球的形状和大小，以及确定地面点的空间位置的科学。主要内容分为测定和测设 九、两个部分。 十、2、确定地面点位的三项基本工作是__高差测量_______、____水平角测量____和___水平距离测量________。 十一、3、测量工作的基准面是大地水准面。 十二、4、水准仪由望远镜、水准器和基座三部分构成。 十三、5、控制测量分为平面控制测量和高程控制测量两种。 十四、6、平板仪的安置包括对中整平定向三项工作。 十五、7、测量坐标系一般分为：___地球坐标__ 、___高斯平面坐标__、__任意平面直角坐标__。其中的___地球坐标__与____高斯平面坐标又称之为绝对坐标，而___任意平面直角坐标________又称之为相对坐标。 十六、8、用经纬仪进行竖直角测量时，照准高处目标A点盘左的读数是94°33ˊ24"，盘右的读数是265°26ˊ00"，则竖盘指标差是___-18" ____ ，竖直角__4°33ˊ42"________ 。 十七、9、施工测量是指通过对已知__设计点的坐标__与___高程___ 进行反算，从而得到了放样所需要的____角度______、_距离_ 、__高差_ 数据，然后根据放样数据用测量仪器标定出设计点的实地位置，并埋设标志，作为施工的依据。 十八、10、交会法定点分为测角交会、测边交会两种方法。 11、全站仪主要由_ 测量部分、中央处理单元、输入、输出以及电源等部分组成。 三、判断题（每题1分，共20分） 1、利用正倒镜观测取平均值的方法，可以消除竖盘指标差的影响。（） 2、十字丝视差产生的原因在于目标影像没有与十字丝分划板重合。( ) 3、DJ6级光学经纬仪的竖盘始终随着望远镜绕横轴的旋转而旋转；水平度盘始终随着照准部绕竖轴的旋转而旋转。( ) 4、经纬仪测量水平角时，用竖丝照准目标点；测量竖直角时，用横丝照准目标点。( ) 5、用经纬仪观测竖直角半测回，指标差越大，则计算得到的竖直角误差越大。( ) 6、地形图比例尺表示图上二点之间距离d与地面二点倾斜距离D的比值。（） 7、比例尺越大，表示地物和地貌的情况越详细，测绘工作量越大。（） 8、竖盘读数即为竖直角。（） 9、象限角为锐角。（） 2010—2011学年第二学期期末考试试卷 一、填空（20×1ˊ=20ˊ） 1、搅拌釜式反应器主要由壳体 、 、 、换热装置四大部分组成。 2、化学动力学方程一般用表达式),(T c f r i =±表示，说明影响反应速率最主要的影响因素是 、 。 3、填料塔中的填料性能优劣衡量三要素：效率、 及 。填料综合性能评价最好的是 。 4、催化剂必须具备 、 、长寿命这三个条件。 5、气固催化反应过程化学吸附速率方程式： 、若固体吸附剂仅吸附组分A ，朗缪尔吸附等温方程： 。 6、搅拌器按 、 来进行选型。 气液相分散过程选用 ，低黏度均相液体混合选用 。 7、在系统中进行一连串反应 ，组分 A 的生成速率方程 式： 、组分B 的生成速率方程式： 。 8、搅拌釜式反应器的换热装置有 、蛇管、 、列管、回流冷凝式。 9、催化剂非球形颗粒面积相当直径计算公式a d = 。 10、催化剂失活是由玷污、烧结、 、中毒等原因造成的。 二、问答题（5×5ˊ=25ˊ） 1、 均相反应器有哪些？如何选择均相反应器？ 2、怎样理解“反应级数表明浓度对反应速率的敏感程度，活化能表明温度对反应速率的敏感程度？ 12k k A B C ??→??→ 3、气固相催化反应过程分为几个步骤并简述？ 4、理想流动模型分为哪两种类型，并简述这两种类型的各自特征？ 5、固定床催化反应器的床层空隙率ε的概念？影响因素是什么？为什么空隙率ε是固定床反应器的重要参数？ 三、计算题（10ˊ+15ˊ+15ˊ+15ˊ=55ˊ） 【3-1】 等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相反应A B + C ，在5min 内有40%的A 分解，在达到分解率为80%，（1）问需要多少时间？（2）若反应为二级反应，则需要多少时间？ 【3-2】在总长为4m 的固定床反应器中，反应气体以8 kg/(m 2.s)的质量流速通过床层，流体的黏度 ，流体的密度 。如果床层中催化剂颗粒的直径为2.5mm ，床层的堆积密度为754kg/m 3，催化剂的表观密度为1300kg/m 3，求：（1）催化剂床层的空隙率ε ？（2）流体流动的修正雷诺数eM R ？（3）床层的压力降p ? ？ 【3-3】在体积312.0m V R =的连续操作釜式反应器中进行反 应 ，式中min /731?=kmol m k 、min /332 ?=kmol m k ，A 、B 两种物料以等体积加入反应器中，其中A 摩尔浓度为3/8.2m kmol ，B 摩尔浓度为3/6.1m kmol 。设反应前后系统密度不变，当B 的转化率为75％时，（1）推导出该反应原料A 的反应速率A r 表达式？（2）求物料中A 、B 物料的流量？ 【3-4】 在搅拌良好的间歇操作釜式反应器中，用乙酸和丁醇生产乙酸丁酯，其反应式为： CH 3COOH + C 4H 9OH CH 3COOC 4H 9 + H 2O 反应在恒温条件下进行，温度为373K ，进料比为乙酸∶丁醇 = 1∶6（mol ），以少量H 2SO 4为催化剂。当使用过量丁醇时，该反应以乙酸（下标以A 计）表 示的动力学方程式为2)(A A kc r =-。在上述条件下，反应速率常数30.015/(min)k m Kmol =?,反应物密度3/750m kg =ρ（假设反应前后不变） 。32.46/f kg m ρ= 1 2k k A B R S ??→++←??51.810f Pa s μ-=? 化学反应工程考试题库（分三个部分） （一）（综合章节）复习题 一、填空题： 1.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、热量传递 和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高 的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法 和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模 型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr )，该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反 应。 11.某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而 在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。化学反应工程试卷及答案
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