化学反应工程试题

化学反应工程试卷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C 随反应时间而变A 反应速率常数为负值C 公式表示的是A的消耗速率B 各反应组分的反应程度相同 D 与反应计量系数无关 B 反应速率随浓度的下降而减小 D dcA/dt为正值B 不同停留时间的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 B 出现极值点 D 为0B 反应器的轴向位置 D反应器的径向位置2. -rA=kCAn中，式中的负号意味着（）3. 返混的定义是（）A 不同空间位置的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 A 最大 C 为负值A 反应物的组成 C 反应器的空间时间4. 自催化反应当转化率为零时反应速率（）5. 平推流反应器中诸参数不随（）而变6. 在平推流反应器进行某一变容反应，若?A>0，则空间时间?将（）平均停留时间tA 等于 C 大于B 小于 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 C 变小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C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗速率的比值B 变大 D 不好说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D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速率的比值B 实际反应时间与真实停留时间的和 D 反应物微元在反应器内经历的时间 B2 D 08. 复合反应的瞬时选择性定义为（）9. 空间时间的定义是（）A 停留时间与非生产时间的和C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 A 1 C －110. 平推流反应器的无因次方差为（）11. 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 C 减小A 停留时间分布函数B 增加 D 不一定B 停留时间分布密度函数12. 由脉冲示踪实验可以直接获得的是（）C 平均停留时间 A 减少C 先增大后减少 A 单调递减的 C 有极大值的D 方差 B 增大 D 不变 B 单调递增的 D 不好说B 反应器内的真实停留时间与空间时间的比值D 全混流反应器停留时间与平推流反应器停留时间的比值B 反应物流在边界处有流型变化 D 反应物流在边界处没有流型变化 B 改变反应平衡 D 抑制副反应 B 低于被吸附物的沸点 D 都可以B 被吸附的分子间互不影响D 吸脱附活化能与表面覆盖率呈线性关系 B 最先达到平衡的 D 不可逆的 B 对数型动力学方程 D 双曲型动力学方程 B 小于 D 远大于B 最大反应速率与实际扩散速率的比值 D 最大反应速率与最大扩散速率的比值 B 与扩散系数关系不大 D 与颗粒形状关系不大 B 不可能大于一 D 与等温条件下相同 B 催化剂失活 D 催化剂床层装填 B 下降 D 为零13. 非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而（）14. 非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是（）15. 所谓对比时间是指（）A 反应器内的真实停留时间与平均停留时间的比值C 平推流反应器停留时间与全混流反应器停留时间的比值16. 所谓开式边界条件，是指（）A 反应器入口是敞开的 C 反应器出口是敞开的17. 催化剂不可以（）A 改变反应速率 C 改变反应产物18. 化学吸附的吸附温度（）A 高于被吸附物的沸点 C 正好是被吸附物的沸点 A 催化剂表面活性中心分布均匀 C 每个活性中心只能吸附一个分子19. Langmuir吸附模型基本假定不包括（）20. 控制步骤意为（）A 各步骤中进行最快的 C 各步骤中进行最慢的6.基于理想吸附假定，得到的是（）A 指数型动力学方程 C 幂函数型动力学方程 A 大于 C 等于21. 当催化剂孔径（）分子平均自由程时，分子扩散属努森扩散22. 席勒模数的物理意义是（）A 实际反应速率与实际扩散速率的比值 C 实际反应速率与最大扩散速率的比值 A 与反应级数关系不大 C 与速率常数关系不大 A 有可能大于一 C 一定大于一 A 催化剂内扩散 C 催化剂外扩散23. 等温条件下催化剂的席勒模数（）24. 在非等温条件下，催化剂颗粒的有效因子（）25. Da坦克莱(Damkolher)准数涉及（）的描述26. 内扩散使连串反应的选择性（）A 提高 C 不变27. 减小内扩散影响的措施不包括（）A 减小催化剂粒径 C 提高反应温度B 增大催化剂孔径 D 改变催化剂孔结构 B 径向传热的度量 D 径向扩散的度量 B 小于 D 没规律 B 减小 D 不一定B 均为轴向D 流体和固体视为一相 B 是颗粒的物性参数 D 不是物性参数28. 彼克列准数Pe表示了（）A 轴向传热的度量 C 轴向扩散的度量 A 大于 C 等于 A 增大 C 不变A 只有一相C 所有固体粒子视为一相 A 是流体的物性参数C 是流体与颗粒物性参数的结合29. 床层空隙率在靠近壁面处（）远离壁面处30. 填充均匀颗粒的床层，不考虑壁效应，其空隙率随粒子的增大而（）31. 一维拟均相平推流模型，拟均相是指（）32. 拟均相二维模型中，径向有效导热系数（）33. 所谓绝热温升，是指（）A 反应物流在绝热情况下100％转化的温升B 反应物流在绝热情况下的最大温升C 催化剂在单位时间内的最大温升D 反应器的最大允许温升34. 化学增强因子β的定义是，气体吸收时（）A 有化学反应条件下的液膜厚度与无化学反应下的液膜厚度之比C 无化学反应条件下的液膜厚度与有化学反应下的液膜厚度之比 A 大于平衡浓度C 接近但不大于平衡浓度B 有化学反应条件下的反应速率与无化学反应下的吸收速率之比D 有化学反应条件下的吸收速率与无化学反应下的吸收速率之比 B 远小于平衡浓度 D 与平衡浓度无关 B γ越大反应速率越大 D γ越大反应速率越小 B 填料吸收塔D 连续搅拌槽式反应器 B 降低反应物流量 D 提高冷剂流量 B(dqr/dt)(dqg/dt) C (dqr/dt)=(dqg/dt)37. 对于快速反应吸收过程，宜采用（）进行38. 当反应器需要移走更多热量时，对稳定操作影响最小的办法是（）39. 全混流反应器的稳定操作点的必要条件是（）40. 在换热型气固相催化反应器中进行强放热反应，为保证反应器操作的稳定，要求（）A 反应器床层不能太厚 C 反应器床层不能太薄B 反应器管径不能太小 D 反应器管径不能太大二、有一气相热分解反应 A??R+S ，现已知该反应在某温度下进行，其速率方程式为：?rA?kPPA[mol/(cm3min)]其中：kP?4.71?10[mol/(cmmin.atm)]?13该反应在平推流反应器中等温等压条件下进行，压力为[1atm]。

化学反应⼯程练习题化学反应⼯程练习题⼀．填空1.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__________。

2. 拟均相模型：对于多相催化反应，忽略催化剂内外__________和__________的差异，将反应当成均相反应。

3.反应器处在⾮稳定的操作状态下，当操作参数有⼩的扰动，反应器的局部地⽅或整个反应器中的温度便会⼤幅度地上升的现象，称为__________。

4. 对于恒容的平推流管式反应器__________、__________、__________⼀致。

5.全混流反应器的空时τ是__________与__________之⽐。

6.消除外扩散影响最有效的措施是__________；消除内扩散影响最有效的措施是__________。

7. 在有滞留区存在的釜式反应器E(θ)图中，，当θ=0时，E(θ)=__________1（填<，>或=）。

8. 平推流反应器的F 函数的⽆因次时间表达式为__________，其⽆因次⽅差σ2＝__________，⽽全混流反应器的⽆因次⽅差σ2＝__________。

9.脉冲⽰踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到__________曲线，阶跃⽰踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到__________曲线。

10. 某⼀级不可逆⽓固催化反应，在反应温度150℃下，测得k P =5s -1,有效扩散系数D eA =0.2cm 2/s 。

当颗粒直径为0.1mm 时，内扩散系数为。

11. ⼀级不可逆液相反应，A → 2R ，L kmol C A /3.20=，出⼝转化率7.0=A X ，每批操作时间2.06h ，装置的⽣产能⼒为50000 kg 产物R/天，=60，则反应器的体积V 为_______。

12. 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10 min ，在平推流反应器中进⾏时，空时τ=__________。

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N2、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 2121+=+的反应，其反应速率表达式为B AA 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 oK 时的反应速率方程式为221061.3AA P d dP -⨯=-τh 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21AA A kC d dn V r =⨯-=τh l mol ./，该反应速率常数k 的数值、单位如何？4、在973 oK 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。

单选题1. 对于反应级数n ＞0的不可逆气相等温反应,为降低反应器体积,应选用_______。

（A ）（A ）平推流反应器 （B ）全混流反应器（C)平推流串接全混流反应器 （D ）全混流串接平推流反应器2. 分批式操作的完全混合反应器非生产性时间不包括下列哪一项_______.（P22）(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3. 下列单位不属于反应速率的是_______。

（P13）（A)mol/(g ﹒s) (B ）m 3/s （C ）mol/（m 2﹒s) (D)mol/（m 3﹒s)4．反应 A B C →+,12.50 k s -=，则反应级数为_______。

（P 13）A ． 0 (B)1 （C ）2 （D ）35。

反应NaOH + HClNaCl + H 2O ，已知mol s l k /1.0⋅=，则反应级数n=_______。

(P 13）（A ）0 (B ）1 （C)2 （D ）36. 气相基元反应 B A →2，进料时反应物A 和稀释剂C 以等摩尔比加入，则膨胀率为_______。

(P58）(A ）-1 （B ）-0。

25 (C ）0。

25 (D)0.57。

下面反应器中不属于理想反应器的是_______。

（P21）(A ）间歇反应器 (B ）全混流反应器 （C ）平推流反应器 (D ）膜反应器8。

下面哪种反应器组合形式可以最大程度降低反应器体积_______。

（B ）（A ）平推流反应器串联 （B ）全混流反应器串联（C)平推流反应器并联 （D ）全混流反应器并联9. 在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ，0.01 /A A r C mol L s -=⋅，当C A0=1 mol/L 时,求反应至C A0=0。

01 mol/L 所需时间t=_______秒。

（P43)(A ）400 （B)460 （C)500 (D)56010. 在间歇反应器中进行等温二级反应A → B ,20.01 /A A r C mol L s -=⋅，当C A0=1 mol/L 时,求反应至C A0=0.01 mol/L 所需时间t=_______秒。

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. 0B. 1C. 2D. 39.反应A + B → C ，已知，则反应级数n=___B____。

AS K 1K 2P=max ,P C 22/1120]1)/[(+K K C A =opt τ211K K AS K 1K 2P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -=opt t 1221)/ln(K K K K -A S K 1K 2P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -=optt 1221)/ln(K K K K -AS K 1K 2P12/k k βαBA C A C C K r =-C K P K P K C K βα+-)(RT )()(βα+RT )()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 210.2-=s k 115.0-=s kA. 0B. 1C. 2D. 310.反应3A → P ，已知，则反应级数n=___A____。

A. 0B. 1C. 2D. 3 11.反应，已知，则反应级数n=___C____。

A. 0B. 1C. 2D. 3 12.反应，已知，则反应级数n=___C____。

1. 当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反应称为_______，否则称为_______。

（等分子反应、非等分子反应）2. 化学反应速率式为(-r A )=kC AαC Bβ，用浓度表示的速率常数为Kc，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数Kp，则Kc=_______Kp。

（(RT)α+β）3. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为Kc，用逸度表示的速率常数Kf，则Kc=_______Kf。

（(RT)n）4. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为Kc，用气体摩尔分率表示的速率常数Kp，则Kc=_______Kp。

（(RT/P)n）5.在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，他的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于_______。

（拟平衡常态）6.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时，既不存在速率控制步骤时，可假定所有各步基元反应都处于_______。

（拟定常态）7. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。

（反应速率）8. 一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用______________法来求反应级数。

（初始速率法）9.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。

（主反应、副反应）10. 平行反应均为一级不可逆反应，若E主＞E副，选择性Sp与_______无关，仅是_______的函数。

（浓度、温度）11. 如果平行反应均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性Sp应______________ _。

(提高温度)12. 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C p,max=______、τopt______。

（、）13. 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C p,max=______、τopt______。

化学反应工程试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 化学反应工程中，反应速率常数k与温度的关系遵循（）。

A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Le Chatelier原理D. Nernst方程2. 在固定床反应器中，流体通过催化剂床层的流动方式是（）。

A. 并流B. 逆流C. 交叉流D. 层流3. 以下哪种催化剂不属于均相催化剂？（）A. 酸B. 碱C. 金属D. 酶4. 反应器的体积效率是指（）。

A. 反应器体积与所需反应体积的比值B. 反应器体积与实际反应体积的比值C. 反应器体积与理论反应体积的比值D. 反应器体积与催化剂体积的比值5. 在反应器设计中，为了提高反应速率，通常采取的措施是（）。

A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 增加催化剂用量D. 以上都是二、填空题（每空1分，共10分）1. 在化学反应工程中，反应速率的表达式通常为__________。

2. 反应器的类型主要包括__________、__________和__________。

3. 催化剂的作用是__________反应速率，而不影响__________。

4. 反应器设计时，需要考虑的主要因素包括__________、__________和__________。

5. 根据反应器内物料流动的特点，可以将反应器分为__________流动和__________流动。

三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述反应速率和反应速率常数的区别。

2. 描述固定床反应器和流化床反应器的主要区别。

3. 解释为什么在某些情况下需要使用催化剂。

4. 讨论温度对化学反应速率的影响及其在工业应用中的意义。

四、计算题（每题10分，共20分）1. 已知某化学反应的速率常数k=0.05 s^-1，反应物A的初始浓度为1 mol/L，求10秒后A的浓度。

2. 假设一个完全混合反应器中进行一级反应，反应物B的初始浓度为2 mol/L，反应速率常数k=0.02 min^-1，求5分钟后B的浓度。

《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2.1010000lg +-=Tk ，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 r14. 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 Ax n x )1(11-+-，转化率为AA x n nx )1(1-+。

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 tE tt 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22A 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。