本科冶金传输原理及反应工程试题（4）

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1、本科冶金传输原理及反应工程试题（4）一、选择题（每题5分）1、冶金反应工程学的研究对象是：[]a)冶金化学反应b)冶金反应器c)冶金反应器及器内的化学反应。答案c）2、判断题冶金反应工程学的主要研究方法是：[]a）对反应器进行过程解析b）对反应器进行结构解析c)对反应器进行改造d）对反应器进行组合。答案a）3、“传递现象”是指[]1）流体力学、传热学和传质学三门各自独立的学科体系，相互之间没有联系。2）动量、热量和质量的传递，是一门研究三类物理量传输的速率过程及其相互联系的科学。答案2）4、在一定温度下，化学反应，按产物Q与S的生成速度定义的反应速度为[]1）2）3

2、）4）。答案1）5、在一定温度下，化学反应，且有，式中，XA和XB分别为：[]1）反应方程式中各组分的化学计量系数2）分别表示四种物质的量3）分别表示这四种物质的反应速度4）反应物A和B的转化率。答案4）6、对于化学反应，根据质量作用定律，在一定温度压力下，其反应速度为：，该反应的反应级数可表示为：[]1）、2）a+b、3）axb答案1）7、反应动力学参数是指：[]1）反应结束后的反应物浓度、2）反应结束后的反应体系温度、3）反应速度常数和反应级数、4）反应物的转化率。答案3）8、活塞流反应器亦称理想管式反应器，平推流反应器，理想置换反应器。活塞流反应器器内物料浓度

3、[]1）沿流动方向（轴向）是均匀的，2）沿径向是均匀的，仅沿流动方向（轴向）有变化，3）不仅沿流动方向（轴向）有变化，沿径向也有变化，4）不论沿轴向还是沿径向均无变化。答案2）9、全混流反应器也有多种名称，如连续搅拌槽式反应器（CSTR），连续流动搅拌釜反应器（CFSTR），理想混合反应器，返混反应器等。其基本特征是：[]1）器内物料的浓度和温度时时处处均相同、2）器内物料的浓度时时处处均相同，温度不同、3）器内物料的温度时时处处均相同，浓度不同、4）不同时刻，器内物料的浓度和温度各不相同。答案1）。10、活塞流反应器器内发生变容反应，此时，物料在反应器中的真实停留

4、时间和空时[]1）数值上不相等、2）数值上相等。答案1）二、问答题（每题6分）11、以粗钢生产为例，说明何谓：①过程系统；②过程分系统；③过程亚分系统？12、何谓数学模型，冶金反应工程学中的数学模型通常包含哪些方程？13、如何利用方差来判断流型？14、何谓停留时间（RDT），简述CCMT、CPFR、BCMT中物料质点停留时间的特点。15、所谓流动模型中的“三大模型”是什么？三、某化学反应依－ln（1－xA）＝kt进行，若5分钟转化50%，求转化75%所需要的时间。（10分）四、已知脉冲法实验数据如下表t（min）05101520253035C(t)（g/l）0355

5、4210①求E（θ）＝？②作E（θ）～θ图③求方差σθ2＝？答案一、1、答案c）2、答案a）3、答案2）4、答案1）5、答案4）6、答案1）7、答案3）8、答案2）9、答案1）10、答案1）二、11、粗钢生产的过程系统是由炼铁、炼钢和铸锭等分系统构成的，而炼铁分系统又由配料、烧结、热风炉和高炉等亚分系统构成。冶金反应工程学的过程解析对象主要是基本亚分系统——各冶金反应装置。12、对所研究的对象进行定量的描述，即用数学公式来表达各类不同参数之间的关系，这就是数学模型。冶金反应工程研究中的数学模型一般都包括下面四部分内容：宏观动力学方程式、装置中传递过程规律的数学表达式

6、、各种衡算式、参数计算式13、利用停留时间分布密度函数的方差可以判断流型，全混流的方差为1，活塞流的方差为0，非理想流动的方差介于0和1之间。14、a．停留时间（RDT）：物料从进入反应器到离开反应器所经历的时间。b.CCMT：不同物料质点停留时间不同。CPFR：所有物料质点停留时间相同。BCMT：所有物料质点停留时间相同。15、扩散模型：在活塞流的基础上叠加一个轴向扩散项而成，模型参数是有效扩散系数De、槽列模型用：若干等容串联的理想混合槽等效而成，模型参数是串联槽数N、组合模型：将实际反应器内的流动，用不同的区域通过不同的相互连接方式组合而成的模型参数有短路流所

7、占的分率、循环流的循环比及死区的体积等。三、t=（5ln0.25）/ln0.5四、参见例6.1、例6.2