Катализ в химической технологии

Основные понятия.

1. Типовые стадии химической технологии?

а) Подготовка исходного сырья, обработка (хим. реакция), выделение целевого продукта, очистка выбросов (газообразных, сточных вод, отходов).

б) Подвод реагентов в зону реакции, химическая реакция, отвод продуктов из зоны реакции.

в) Внешняя диффузия реагентов в зону реакции, внутренняя диффузия, химическая реакция.

 

2. Какими процессами осуществляется подготовка исходного сырья?

а) механическими.

б) статическими.

в) каталитическими.

 

3. Из каких стадий состоит химико-технологический процесс?

а) Подготовка исходного сырья, обработка (хим. реакция), выделение целевого продукта, очистка выбросов (газообразных, сточных вод, отходов).

б) Подвод реагентов в зону реакции, химическая реакция, отвод продуктов из зоны реакции.

в) Внешняя диффузия реагентов в зону реакции, внутренняя диффузия, химическая реакция.

 

4.1 Какими процессами осуществляется утилизация выбросов в атмосферу.

а) фильтрацией, абсорбцией, использованием циклонов.

б) центрифугированием, фильтрацией, осаждением.

в) дроблением, экстракцией, ректификацией.

4.2 Какими процессами осуществляется очистка С.В.

а) фильтрацией, абсорбцией, использованием циклонов.

б) центрифугированием, фильтрацией, осаждением.

в) дроблением, экстракцией, ректификацией.

4.3 Какими процессами осуществляется обезвреживание отходов?

а) складированием, сжиганием, утилизацией.

б) фильтрацией, абсорбцией, использованием циклонов.

в) центрифугированием, фильтрацией, осаждением.

 

5. Как увеличить скорость ХТП, если он лимитируется диффузионными стадиями?

а) фильтрацией, абсорбцией.

б) турбулизацией потока, увеличением движущей силы (разность концентраций).

в) нагреванием и увеличением движущей силы (разность температур).

6. Как увеличить скорость ХТП, если он лимитируется скоростью химической стадии?

а) нагреванием, увеличением концентраций продуктов реакции, использование ингибитора.

б) турбулизацией потока, увеличением движущей силы (разность концентраций).

в) нагреванием, увеличением концентраций исходных реагентов, использование катализатора.

7. В чем особенность обратимой химической реакции?

а) такая реакция идет до конца.

б) такая реакция идет до состояния равновесия.

в) такая реакция, в которой используется катализатор.

 

 

8.	Экзотермическая реакция – это:
	а)	такая реакция идет до конца.
	б)	такая реакция идет до состояния равновесия.
	в)	такая реакция, в которой используется катализатор.
9.	Сложная реакция – это:
	а)	реакция, идущая в несколько последовательных (параллельных) стадий
	б)	реакция, в которой используются несколько исходных реагентов, идущая в одну стадию
	в)	каталитическая реакция, в которой используется один реагент, идущая в одну стадию
10.	Если эндотермическая реакция осуществляется в адиабатическом режиме, то температура реакционной среды:
	а)	Повышается
	б)	Понижается
	в)	Остается неизменной
11.	При изотермическом режиме, что необходимо делать с реакционной смесью при осуществлении экзотермической реакции:
	а)	Охлаждать
	б)	Нагревать
	в)	Изолировать от внешней среды по теплу
12.	Для чего используют катализаторы?
	а)	Для сдвига равновесия в сторону прямой реакции
	б)	Для увеличения скорости реакции (или увеличения скорости достижения равновесия)
	в)	Для увеличения скорости диффузионной стадии процесса
13.	Производительность – это:
	а)	Количество использованного реагента или полученного продукта в единицу времени
	б)	Количество использованного реагента или полученного продукта на тонну целевого продукта
	в)	Количество полученного продукта на тонну использованного реагента
14.	Интенсивность – это:
	а)	Количество полученного продукта на тонну использованного реагента
	б)	Количество использованного реагента или полученного продукта в единицу времени
	в)	Производительность, отнесенная к объему реактора
15.	Как называется показатель, характеризующий полноту использования исходного реагента в ходе химической реакции?
	а)	Выход
	б)	Степень превращения
	в)	селлективность
16.	Для какой реакции теоретический выход называется стехиометрическим?
	а)	Обратимой
	б)	Необратимой, рассчитанной по уравнению реакции
	в)	Экзотермической
17.	Что такое практический выход продукта?
	а)	Количество продукта, полученного после окончания процесса
	б)	Отношение реально полученного количества продукта к теоретически возможному
	в)	Количество полученного целевого продукта к количеству всех продуктов реакции.
18.	Когда используется показатель селективности?
	а)	Когда в ходе реакции используют катализатор.
	б)	Когда реакция обратима
	в)	Когда в ходе реакции наряду с целевым получается побочный продукт
19.	Как увеличить степень превращения по одному из исходных реагентов при осуществлении необратимой химической реакции?
	а)	Взять второй исходный реагент в недостатке
	б)	Взять второй исходный реагент в избытке
	в)	Взять реагенты в стехиометрических количествах
20.	Что называется целевым продуктом?
	а)	Продукт, ради которого осуществляется данная химическая технология
	б)	Самый дорогой продукт, полученный в ходе реакции
	в)	Продукт, которого больше всего по массе.
21.	Расходный коэффициент по сырью – это:
	а)	Количество исходного сырья, затраченного на получение одной тонны целевого продукта
	б)	Количество исходного сырья, затраченного за час работы реактора
	в)	Количество исходного сырья, необходимого для стабильной работы реактора
22.	Степень превращения – это:
	а)
	б)
	в)
23	Расходный коэффициент по сырью – это:
	а)	Количество исходного сырья, затраченного на получение одной тонны целевого продукта
	б)	Количество исходного сырья, затраченного за час работы реактора
	в)	Количество исходного сырья, необходимого для стабильной работы реактора
	Равновесие в ХТП
1.	Состояние химического равновесия имеет место для реакций:
	а)	А В С
	б)	2А + В С
	в)	А + В С
2.	Что такое динамический характер состояния равновесия?
	а)	Равенство скорости прямой и обратной реакции
	б)	Возможность сдвига равновесия в сторону прямой или обратной реакции
	в)	Отсутствие химической реакции в состоянии равновесия
3.	Константа химического равновесия для реакции А +В R может быть выражена:
	а)
	б)
	в)
4.	Куда сместится равновесие для следующей обратимой газовой химической реакции: 2А + В С + Q при увеличении температуры, снижении давления, увеличении концентрации реагента А?
	а)	При Т сдвиг вправо; При Р сдвиг влево; При Са сдвиг вправо;
	б)	При Т сдвиг влево; При Р сдвиг вправо; При Са сдвиг вправо;
	в)	При Т сдвиг влево; При Р сдвиг вправо; При Са сдвиг влево;
5.1	Определить зависимость константы равновесия от степени превращения(х) и внешнего давления (Р) для газовой стехиометрической реакции: А + 1/2В С;
	а)
	б)
	в)
5.2	Определить зависимость константы равновесия от степени превращения и внешнего давления для газовой стехиометрической реакции: А + В С;
	а)
	б)
	в)
5.3	Определить зависимость константы равновесия от степени превращения и внешнего давления для газовой стехиометрической реакции: А +2 В С;
	а)
	б)
	в)
6.	Что такое смещение равновесия?
	а)	Сдвиг равновесия в сторону прямой или обратной реакции при изменении внешних условий
	б)	Увеличение скорости прямой реакции
	в)	Уменьшение скорости прямой реакции
		Кинетика химико-технологического процесса
1.	Скорость химической реакции для гомогенных реакций – это:
	а)
	б)
	в)
2.	Каким уравнением выражается закон действующих масс для гомогенной реакции: А + 2В = С;
	а)
	б)
	в)
3.	При увеличении температуры скорость реакции:
	а)	Увеличивается
	б)	Уменьшается
	в)	Не изменяется
4.	Закон Вант-Гоффа это:
	а)
	б)	При увеличении температуры на 10 градусов скорость реакции возрастает в два – четыре раза
	в)	При увеличении температуры на 100 градусов скорость реакции возрастает в два – четыре раза
5.	Какую зависимость выражает уравнение Аррениуса?
	а)
	б)
	в)
6.	Записать кинетические уравнения для сложной химической реакции: А В С
	а)
	б)
	в)
7.	Скорость химической реакции для гетерогенных реакций – это:
	а)
	б)
	в)
8.	Составляющие скорости гетерогенной химической реакции?
	а)	1. Внешняя диффузия газообразного реагента из ядра потока к поверхности твердой частицы. 2. Внутренняя диффузия газообразного реагента через слой твердого продукта к поверхности непрореагировавшего твердого реагента. 3. Химическая реакция на поверхности твердого реагента. 4. Внутренняя диффузия газообразного продукта через слой твердого продукта. 5. Внешняя диффузия газообразного продукта в ядро потока.
	б)	1. Внешняя диффузия газообразного реагента из ядра потока к поверхности твердой частицы. 2. Химическая реакция на поверхности твердого реагента. 3. Внешняя диффузия газообразного продукта в ядро потока.
	в)	1. Внутренняя диффузия газообразного реагента через слой твердого продукта к поверхности непрореагировавшего твердого реагента. 2. Химическая реакция на поверхности твердого реагента. 3. Внутренняя диффузия газообразного продукта через слой твердого продукта.
9.	Какое уравнение является законом Фика?
	а)
	б)
	в)
10.	Какими стадиями лимитируется скорость гетерогенного процесса?
	а)	Подвод реагентов в зону реакции, отводом продуктов из зоны реакции
	б)	Внешней диффузией, внутренней диффузией, химической реакцией
	в)	Скоростью движения (перемешивания) реагента и продукта
11.	Если скорость гетерогенного процесса лимитируется внешней диффузией, то время превращения будет определяться:
	а)	, где
	б)	, где
	в)	, где
12.	Если скорость гетерогенного процесса лимитируется внутренней диффузией, то время превращения будет определяться:
	а)	, где
	б)	, где
	в)	, где
13.	Если скорость гетерогенного процесса лимитируется скоростью химической реакции, то время превращения будет определяться:
	а)	, где
	б)	, где
	в)	, где
		Основы составления балансов ХТП
14.	Дайте определение закрытой системы.
	а)	отсутствует обмен веществом, энергией и импульсом системы с окружающей средой.
	б)	Имеет место постоянный обмен веществом, энергией и импульсом системы с окружающей средой.
	в)	В системе не происходит химической реакции
15.	Как выглядит материальный баланс закрытой системы в которой несколько фаз, несколько компонентов и отсутствует химическая реакция.
	а)
	б)
	в)
16.	Какими потоками описывается открытая химико-технологическая система?
	а)	Газообразными, жидкими, твердыми
	б)	Массы, компонента, энтальпии, импульса
	в)	Стационарным, нестационарным
17.	Какие характеристики потоков могут быть?
	а)	Конвективный, диффузионный, переходящий, заходящий
	б)	Конвективный, диффузионный, переходящий, источник
	в)	Дифференциальные, интегральные, статистические.
18.	Каков вид уравнения Дамкеллера?

а)

 

 

б)

 

в)

 

 

19.	Укажите конвективный поток компонента в уравнении Дамкеллера:

 

 

а) б) в) с) д)

 

20.	Укажите диффузионный поток компонента в уравнении Дамкеллера:

 

 

а) б) в) с) д)

 

21.	Укажите переходящий поток компонента в уравнении Дамкеллера:

 

 

а) б) в) с) д)

 

22.	Свойства периодического процесса

 

 

а)

 

б)

 

 

23.	Свойства непрерывного процесса

 

 

а)

 

б)

 

Катализ в химической технологии

1.	Что такое катализ?
	а)	Сдвиг равновесия в сторону прямой реакции в присутствии специальных веществ
	б)	Увеличение скорости реакции (или увеличения скорости достижения равновесия) в присутствии специальных веществ
	в)	Увеличение скорости диффузионной стадии процесса в присутствии специальных веществ
	Каким бывает катализ по механизму действия?
	а)	Положительный и отрицательный
	б)	Окислительно-восстановительный и кислотно-основной
	в)	С катализатором или с ингибитором
	По какой формуле рассчитывается активность катализатора?

 

а)

 

б)

в)

 

Что изображено на рисунке?

	а)	Энергетическая диаграмма гомогенного катализа
	б)	График изменения концентрации катализатора и исходного реагента
	в)	Энергетическая диаграмма гетерогенного катализа.
	Что изображено на рисунке?

 

 

 

	а)	Энергетическая диаграмма гомогенного катализа
	б)	График изменения концентрации катализатора и исходного реагента
	в)	Энергетическая диаграмма гетерогенного катализа.
	На каких стадиях гетерогенного катализа образуется продукт?
		а) на первой и седьмой
		б) на второй и шестой
		в) на третьей, четвертой и пятой

 

	При осуществлении обратимой эндотермической каталитической реакции увеличение температуры приведет:
	а)	К снижению выхода целевого продукта
	б)	К увеличению выхода целевого продукта
	в)	Выход продукта останется неизменным
	При осуществлении обратимой экзотермической каталитической реакции увеличение температуры приведет:
	а)	К снижению выхода целевого продукта
	б)	К увеличению выхода целевого продукта
	в)	Выход будет иметь точку максимума
	Как называется способ осуществления каталитического процесса по линии оптимальных температур:

 

	а)	Многосекционный реактор вытеснения, каждая из которых работает в адиабатическом режиме
	б)	Многосекционный реактор вытеснения с байпасным подводом питания
	в)	Каскад реакторов смешения, каждый из которых работает в изотермическом режиме
	Как называется способ осуществления каталитического процесса по линии оптимальных температур:

 

	а)	Многосекционный реактор вытеснения, каждая из которых работает в адиабатическом режиме
	б)	Многосекционный реактор вытеснения с байпасным подводом питания
	в)	Каскад реакторов смешения, каждый из которых работает в изотермическом режиме
	Как называется способ осуществления каталитического процесса по линии оптимальных температур:

 

 

	а)	Многосекционный реактор вытеснения, каждая из которых работает в адиабатическом режиме
	б)	Многосекционный реактор вытеснения с байпасным подводом питания
	в)	Каскад реакторов смешения, каждый из которых работает в изотермическом режиме

 

	Что такое характеристическое уравнение реактора?
	а)	Зависимость выхода продукта от скорости химической реакции
	б)	Зависимость геометрического размера реактора (диаметра) от производительности по целевому продукту
	в)	Зависимость времени пребывания реагентов в реакторе от начальной концентрации, степени превращения и скорости реакции
	Какой это реактор?

 

 

	а)	Реактор периодического действия
	б)	Реактор идеального смешения
	в)	Реактор идеального вытеснения
	Какой это реактор?

 

 

а) реактор идеального вытеснения

 

 

б) реактор идеального смешения

 

 

в) реактор периодического действия

 

 

Какой это реактор?

 

 

	а)	Реактор периодического действия
	б)	Реактор идеального смешения
	в)	Реактор идеального вытеснения
	Выберите характеристическое уравнение реактора периодического действия:
	а)
	б)
	в)
	Выберите характеристическое уравнение реактора непрерывного действия идеального вытеснения:
	а)
	б)
	в)
	Выберите характеристическое уравнение реактора непрерывного действия идеального смешения:
	а)
	б)
	в)

а) каскад реакторов вытеснения

 

б) каскад реакторов смешения

 

в) каскад реакторов периодического действия

 

 

	Какой критерий используется при определении степени приближения реального химического реактора к той или иной модели идеального:
	а)	Re – Критерий Рейнольдса;
	б)	Nu – критерий Нуссельта;
	в)	Во – критерий Боденштейна.
	Какова цель масштабирования химических реакторов?
	а)	Узнать к какому типу реакторов относится используемый в данной химической технологии
	б)	Перенести данные, полученные на модельной установке на опытную или промышленную
	в)	Выяснить различие реального химического реактора от моделей идеальных реакторов.
	Какой из приведенных критериев химического подобия характеризует отношение количества вещества, образующегося за счет химической реакции к количеству вещества, переносимому за счет конвективного потока.
	а)
	б)
	в)
	г)

 

	Какой из приведенных критериев химического подобия характеризует отношение количества вещества, образующегося за счет химической реакции к количеству вещества, переносимому за счет диффузионного потока.
	а)
	б)
	в)
	г)

 

Какие из представленных реакторов можно отнести к реактором смешения:

	1)	а), б)
	2)	а), б), с)
	3)	с), д), е)

 

 

Какие из представленных реакторов можно отнести к реактором вытеснения:

 

 

	1)	а), б), д)
	2)	а), б), с)
	3)	д), е)