61.停留时间分布函数F（t）的含义？
答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体 ，在出口流体中停留时间小于t的物料所占的分率为F（t）。62.简述描述停留时间分布函数的特征值？ 答：用两个最重要的特征值来描述——平均停留时间t01） 1） t定义式为：
矩，又称E（t）的数学期望。
F(t)??E(t)dt0t。
2?t和方差。
t??tE(t)dt?，平均停留时间t是E（t）曲线的分布中心，是E（t）曲线对于坐标原点的一次
2） 2）
?t2是表示停留时间分布的分散程度的量，在数学上它是指对于平均停留时间的二次矩
?2???t0t2E(t)dt?t2。
63.简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类？ 答：通过物理示踪法来测反应器物料的停留时间的分布曲线。所谓物理示踪是指采用一种易检测的无化学反应活性的物质按一定的输入方式加入稳定的流动系统，通过观测该示踪物质在系统出口的浓度随时间的变化来确定系统物料的停留时间分布。根据示踪剂输入方式的不同大致分为四种：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入法。
64.简述脉冲示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？答：脉冲示踪法是在定常态操作的连续流动系统的入口处在t=0的瞬间输入一定量M克的示踪剂A，并同时在出口处记录出口物料中示踪剂的浓度随时间的变化。对应的曲线为E(t)?CA曲线，C0。
65.简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？
答：阶跃示踪法是对于定常态的连续流动系统，在某瞬间t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A且浓度为同时保持系统内流动模式不变，并在切换的同时，在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变化。对应的曲线为
F(t)?CAF（t），CA0。
66.简述建立非理想流动的流动模型的步骤？ 答：1）通过冷态模型实验测定实验装置的停留时间分布； 2有关E（t）或F（t）的结果通过合理的简化提出可能的流动模型，并根据停留时间分布的实验数据来确定所提出的模型中所引入的模型参数； 3） 结合反应动力学数据通过模拟计算来预测反应结果； 4） 通过一定规模的热模实验来验证模型的准确性。
67.简述非理想流动轴向扩散模型的特点？ 答：1）在管内径向截面上流体具有均一的流速； 2）在流动方向上流体存在扩散过程，该过程类似于分子扩散，符合Fick定律； 3）轴向混合系数EZ在管内为定值；径向不存在扩散； 5）管内不存在死区或短路流。 68.简述非理想流动轴向扩散模型的定义？ 答：为了模拟返混所导致流体偏离平推流效果，可借助这种返混与扩散过程的相似性，在平推流的基础上叠加上轴向返混扩散相来加以修正，并人为的假定该轴向返混过程可以用费克（以定量描述。所以，该模型称为“轴向分散模型”（或轴向扩散模型） 69.简述非理想流动多级混合模型的特点？
答：把实际的工业反应器模拟成由n个容积相等串联的全混流区所组成，来等效的描述返混和停留时间分布对反应过程内
t?V的影响。设反应器容积为V，物料流入速率为v0，则vt0，i?tN。 70.举例说明微观流体和宏观流体的区别？
答；若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为微观流体；若流体是以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元来进行微团之间的混合，且在混合时微团之间并不发生物质的交换，微团内部具有均匀的组成和相同的停留时间，这种流体称为宏观流体。如在气—液鼓泡搅拌装置中，气体以气泡方式通过装置，此时气体是宏观流体，而液体为微观流体。
71.应用脉冲示踪法测定一容积为12 l的反应装置，进入此反应器的流体流速v0=0.8（l/min），在定常态下脉冲的输入80克的示踪剂A，并同时测其出口物料中A的浓度CA随时间的变化，实测数据如下：
t（min）0 5 10 15 20 25 30 35 CA（g/l）
0
3
5
5
4
2
1
0
试根据实验数据确定E（t）曲线的方差?22t和??。
解：首先对实验数据进行一致性检验，此时应满足：
??0CAdt?Mv?C800?0.8?1000
E(t)
CA0的流体，根据所得的 4）
）定律加） Fick
?∵
2t?05CAdt?[0?2(5?4?1)?4(3?5?2?0)]?1003
?∴实验数据的一致性检验是满足的。
???t2E(t)dt?t20
t?其中
由数据计算得如下表： t（min） E（t）=CA/C tE（t）
?2
V12??15(min)v00.8
0 0 0
5 0.03 0.75
10 0.05 5
15 0.05 11.25
20 0.04 16
25 0.02 12.5
30 0.01 9
35 0 0
52tE(t)dt?[0?2(5?16?9)?4(0.75?11.25?12.5?0)]?263?03
22∴?t?263?(15)?38
???2?t2t2?72.有一管式反应装置经脉冲示踪法实验测得如下表所示的数：
38?0.169152
3
v0=0.8 m/min；m=80kg；∴C0=80/0.8=100
t(分) CA（kg/m）
试根据表列数据确定该装置的有效容积V、平均停留时间t、方差?t和??。
解：首先对实验数据进行一致性检验：
223
0 0
2 6.5
4 12.5
6 12.5
8 10
10 5.0
12 2.5
14 1.0
16 0
∴一致性检验表明，脉冲示踪法所得的实验数据是合理的。
计算所得数据如下表所示：
ti（分）
0 0 0 0
?M?C0?100?0v0
??t?0CAdt?3?CA1?4(CA2?CA4?CA6?CA8)?2(CA3?CA5?CA7)?CA9??C0?100
?CAdt?2 0.065 0.13 0.26
4 0.125 0.5 2.0
6 0.125 0.75 4.5
8 0.100 0.80 6.4
10 0.050 0.50 5.0
12 0.025 0.30 3.60
14 0.010 0.140 1.960
16 0 0 0
E(t)i tiE(t)i ti2E(t)i
∵
0t??tE(t)dtt?
∴
2?t1E(t)1?4(t2E(t)2?t4E(t)4?t6E(t)6?t8E(t)8)???2(tE(t)?tE(t)?tE(t))?tE(t)??6.187(min)3?33557799?
3∴V?vt?0.8?6.187?4.95(m)
?t2??t2E(t)dt?t2?47.25?(6.187)2?8.971?8.971?0.2342t(6.187)
Ez?0.082Ul73.某反应器用示踪法测其流量，当边界为开—开式时，测得，在此反应器内进行一般不可逆反应，此反应
??2??02t2
?若在活塞流反应器中进行，转化率为99%，若用多釜串联模型，求此反应器的出口转化率。
解：
??2?21?8()2?0.2178PePe 1??2?N 1N?2?4.59??
活塞流：
t?CA0?xA0dxAkCA0(1?xA)
d(1?xA)1?ln?4.6001?xA1?xA
kt??xAx?1A?1(1?kt)N N
xA?96%
75.用多级全混流串联模型来模拟一管式反应装置中的脉冲实验，已知
1） 1） 推算模型参数N；
2） 2） 推算一级不可逆等温反应的出口转化率。?2?2t.971解：1）
??t2?86.1872?0.234
N?1?2?4.27?
取N=4
x1A?1??0.(1?kt566N 2）
N) 第五章 非均相反应动力学1.工业催化剂所必备的三个主要条件是：寿命长）
2.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠3.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是_______4.气体在固体表面上发生吸附时，描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为5. _______吸附等温方程式是假定吸附热是随着表面覆盖度的增加而随幂数关系减少的。6._______吸附等温方程式是按吸附及脱附速率与覆盖率成指数函数的关系导出的。7.固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于8.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?r?1dnA（A?W?dt）
9.对于气—固相催化反应，要测定真实的反应速率，必须首先排除10.测定气固相催化速率检验外扩散影响时，可以同时改变催化剂装量和进料流量，但保持11.测定气固相催化速率检验外扩散影响时，可以同时改变流量）
12.测定气固相催化速率检验内扩散影响时，[粒度（直径
dp）、转化率]
13.测定气固相催化速率检验内扩散影响时，可改变催化剂的粒度（直径
化关系。（WFA0）
14.催化剂回转式反应器是把催化剂夹在框架中快速回转，从而排除的。（外扩散、完全混合、等温）
15.流动循环（无梯度）式反应器是指消除_______
结合的，而化学吸附是靠分子层的，而化学吸附是_______方程。、_______2t?8.971，t2?6.187
、_______、_______。（活性好、选择性高、_______结合的。（范德华力、化学键力）_______分子层的。（多、单）_______。（吸附等温方程）（Freundlich（Temkin） A→B，A的反应速率的定义为和_______的影响。（内扩散、外扩散）_______不变。，但保持WFA0不变。WFA0下测_______，dp），在恒定的_______下测转化率，看二者的变
影响和达到气相_______及反应器（温度梯度、浓度梯度） _______ WFA0_______?，求 ______________ ） （BET）
。
_______（） _______和_______（催化剂装量、进料可改变催化剂的_______，在恒定的看二者的变化关系。_______的目的存在，使实验的准确性提高。
16.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_______所致。（分子间碰撞）
17.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（容积扩散）] 18.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约_______时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。（0.1um） 19.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.1um时，_______为扩散阻力的主要因素。（分子与孔壁的碰撞）
20.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.1um时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素，这种扩散称为_______。（努森扩散）
21.等温催化剂的有效系数η为催化剂粒子的______________与催化剂内部的_______________________________之比。（实际反应速率、浓度和温度与其外表面上的相等时的反应速率）
m?1kVCSRDe22.气—固相催化反应的内扩散模数?S?_______，它是表征内扩散影响的重要参数。（
）
23.气—固相催化反应的内扩散模数与_______之比。（表面反应速率、内扩散速率）24.气—固相催化反应的内扩散模数?S愈小，内外浓度愈近于_______25.催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的中毒或物料发生分解而造成的26.催化剂的失活可能是由于某些化学物质的中毒引起的，关于中毒的两种极端情况是口中毒）
27.描述气—固相非催化反应的模型有缩小的缩粒模型）
28.对于气—固相非催化反应的缩核模型，反应从粒子外表面逐渐向内核部分推进，但粒子体积29.煤炭燃烧属于气—固相非催化反应，粒径随着反应进行而不断的缩小，这种模型属于粒径缩小的30.硫化矿的燃烧、氧化铁的还原都属于气—固相非催化反应，反应从粒子外表面逐渐向内核部分推进，但粒子体积不变，这种模型属于粒径不变的_______31.膜内转化系数γ值的大小反映了在膜内进行的那部分反应可能占的比例，因而可以用来判断慢）
32.测定气—液相反应速率的方法与均相反应时不同之点是实验时要排除气相和液相中的进行。（扩散阻力）
33.下列哪种物质属于半导体催化剂A. 金属 B. 金属硫化物34.下列哪种物质属于绝缘体催化剂A. 金属 B. 金属氧化物35.骨架Ni催化剂的制备是将架，这种制备方法是_______。A. 溶蚀法 B. 热熔法36.下列不属于Langmuir型等温吸附的假定的是A. 均匀表面 B. 多分子层吸附37.下列属于理想吸附等温方程的是A. Langmuir型 B. Freundlich38.测量气—固相催化反应速率，在确定有无外扩散影响时是在没有改变A. 催化剂装置 B. 催化剂装量39.当催化剂颗粒的微孔的孔径小于分子的自由程努森扩散。（B）
A. 0.01um B. 0.1um C. 1um D. 1nm
40.催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数A. 扩散速率 B. 外扩散速率41.气固催化反应的内扩散模数A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/3
42.气固催化反应的内扩散模数A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/3
?Rkm?1VCSS?De，它是表征内扩散影响的重要参数，
?S的大小可判别内扩散的影响程度，。（愈大、均一）
失活。（物理、化学）
: _______、_______、_______模型。（缩核）
_______。（B）
C. 金属盐类 D._______。（D）
C. 金属盐类 D.与Al按比例混合熔炼，制成合金，粉碎以后再用苛性钠溶液溶去合金中的A）
C. 沉淀法 D. _______。（B）
C. 分子间无作用 D. _______。（A）
型 C. Temkin型 D. BET C. 进料流量 D.
_______时，分子与孔壁的碰撞成了扩散阻力的主要因素，这种扩散称为??Rkm?1SVCS/De值的大小反映了表面反应速率与 C. 内扩散速率 D. ?Lkm?1LVCS/De，其中L?Lkm?1LVCS/De，其中L数值平方的大小反映了_______
?S愈大，则粒内的浓度梯度就_______，反之，
_______失活，也可能由于化学物质造成的
_______与_______。（均匀中毒、孔（整体均匀转化模型、粒径不变的缩核模型、粒径_______。（不变） _______模型。（缩粒） _______的程度。（反应快_______，使反应在动力学区域内酸性催化剂 酸性催化剂
Al而形成骨混合法 吸附机理相同 型
_______的条件下进行实验的。（D）
W/FA0 _______之比。（C） 实际反应速率
L=_______。（C） L=_______。（D） _______。Ni（为特征长度，若颗粒为圆柱形则为特征长度，若颗粒为球形则??
43.气固催化反应的内扩散模数，其中L为特征长度，若颗粒为平片形则L=_______。（A） A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/3
m?1?L?LkVCS/De?44.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为
_______。（B）
A. ≈0 B. =1 C. →3 D. ≈1
d??kdCim?ddt，当平行失活对反应物无内扩散阻力时，d
为
?45.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为
为_______。（C）
A. ≈0 B. =1 C. →3 D. ≈1
d??kdCim?ddt，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d
46.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为
A. ≈0 B. =1 C. 47.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为
散阻力时，d为_______。（A）
A. ≈0 B. =1 C. 48.下列非催化气—固相反应，属于粒径缩小的缩粒模型的是A. 硫化矿的焙烧 B. 分子筛的焙烧 C. 49.下列非催化气—固相反应，属于粒径缩小的缩粒模型的是A. 硫化矿的焙烧 B. 焦碳与硫磺的反应50.下列非催化气—固相反应，属于粒径不变的缩核模型的是A. 煤炭的燃烧 B. 焦碳与硫磺的反应51.气—液相反应中的膜内转化系数γ在_______A. ＜0.02 B. 0.02＜γ＜2 C. 52.气—液相反应中的膜内转化系数γ在_______A. ＜0.02 B. 0.02＜γ＜2 C. 53.气—液相反应中的膜内转化系数γ在_______A. ＜0.02 B. 0.02＜γ＜2 C. 54.对于气—液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应，为提高反应速率，应选用A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 55.对于气—液相反应中等速率反应，为提高反应速率，使其转变为快反应应选用A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 56简述Langmuir等温吸附方程的基本特点？答：1）均匀表面（或理想表面）：即催化剂表面各处的吸附能力是均一的，吸附热与表面已被吸附的程度如何无关；2） 2） 单分子层吸附；
3）被吸附的分子间互不影响，也不影响别的分子；4）吸附的机理均相同，吸附形成的络合物均相同。57.简述BET方程测定固体催化剂比表面积的原理？答：测定比表面积的方法是建立在BET方程基础之上P的吸附量和平衡分压值，将
V(P0?P)对则可利用比表面积公式进行求得。
58.气—固相催化反应的动力学步骤?答：附3吸附的反应物转化成反应的生成物 4成物向催化剂外表面、气流主体中扩散。59.解释努森扩散和分子扩散分别在何种情况下占优势？分子扩散阻力是由于分子间的碰撞所致，这种扩散为分子扩散。当微孔孔径小于分子的自由程撞机会超过了分子间的相互碰撞，而成为扩散阻力的主要因素，这种扩散为努森扩散。60.简述非催化气固反应缩核模型的特点？子体积不变，如硫化矿的焙烧，氧化铁的还原等。61.简述非催化气固反应缩粒模型的特点？煤炭的燃烧造气，从焦碳与硫磺蒸汽制造二硫化碳。62.简述气—液反应的宏观过程：A（g） + bB
?d??kmddtdCi?，当串联失活时，→3 D. ≈1
?d??kmdCi?ddt，当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩
→3 D. ≈1 _______。（D）
氧化铁的还原 D. 煤炭的燃烧 _______。（B）
C. 氧化铁的还原 D. 分子筛的焙烧 _______。（C）
C. 氧化铁的还原 D. 水煤气反应
范围内，反应几乎全部在在液相主体内进行的极慢反应。≥2 D. ＞2
范围内，反应为在液膜内进行的瞬间反应及快速反应。≥2 D. ＞2 范围内，反应为中等速率的反应。（B） ≥2 D. ＞2
_______鼓泡塔 D. 搅拌釜
_______鼓泡塔 D. 搅拌釜
P1(C?1)PV(P??0?P)VmCVmCP0P(C?1)P0作图，应为一直线，斜率为VmC，截距为反应物从气流主体向催化剂的外表面和内孔扩散）反应生成物从催化剂表面上脱附下来 答：多孔物质催化剂的粒内扩散较为复杂。当微孔孔径较大时，
答：非催化气固反应缩核模型是反应从粒子外表面逐渐向内核部分推进，但粒
答：非催化气固反应缩粒模型是固体粒子的粒径随反应的进行向不断缩小，如
（l）→ 产物（l）？ d为_______。（D） （A） （D） 装置。（C） （D） 1VmC，因此可求出
Vm2）反应物在催化剂表面上吸5）脱附下来的生0.1um时，分子与孔壁的碰C，
装置。
，利用低温下测定气体在固体上
及1
