化学反应工程试卷

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____。

二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 52894 J ／mol 。

解：mol J E E T T R E k k /528942ln )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=，2．一气固催化反应R B A →+，若本征反应速率方程为：则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+）此步为速率控制步骤 ( 2223．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) －r A1＝k 1C A a1S A → (2) －r A2=k 2C A a2在C A0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中C P /C S 增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中C P /C S 增大，表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。

A ．al>a2B ．al<a2C ．活化能El<E2D ．活化能El>E2 4．从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差98.02=θσ,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 活塞流反应器 。

5．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应A →P ，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为x A1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为x A2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较x A1和x A2的相对大小为 x A1<x A2 。

6. 在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比较a 、b 两处的η值大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口），并说明理由。

（1）一级放热反应，绝热操作；ηa >ηb（2）二级反应，等温操作。

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-+。

化学反应工程考试试题及答案一. 选择题1. 在进行化学反应工程设计时，以下哪个因素不属于考虑的主要因素？a) 反应速率b) 反应动力学c) 原料成本d) 温度控制答案：c) 原料成本2. 化学反应工程中，以下哪种反应类型属于放热反应？a) 氧化反应b) 加氢反应c) 氢化反应d) 生成酸反应答案：a) 氧化反应3. 执行化学反应时，下列哪个条件对于控制选择性反应非常重要？a) 压力b) 流速c) 反应物比例d) 温度答案：c) 反应物比例4. 下列哪种反应类型在进行反应工程设计时需要考虑催化剂的使用？a) 酯化反应b) 氧化反应c) 反应物分解反应d) 酸碱中和反应答案：a) 酯化反应5. 在进行化学反应工程设计时，下列哪种参数是必须考虑的？a) 反应器材料b) 搅拌速率c) 产品收率d) 反应器体积答案：d) 反应器体积二. 简答题1. 请简述酸碱中和反应的基本原理及过程。

答案：酸碱中和反应是指酸和碱在一定的条件下，以化学反应形式相互中和，生成盐和水。

这种反应的基本原理是酸和碱互相转化为盐和水的化学反应。

酸和碱分别具有H+离子和OH-离子，当它们混合时，H+离子和OH-离子结合生成水分子，并生成相应的盐。

2. 请简要描述化学反应速率的定义及影响因素。

答案：化学反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量。

影响化学反应速率的因素有：- 反应物浓度：反应物浓度越大，反应速率越快。

- 温度：温度升高会加快反应速率，因为高温会增加反应物分子的热运动速度。

- 催化剂：催化剂能够降低化学反应的活化能，从而加速反应速率。

- 反应物粒径：反应物粒径越小，表面积越大，反应速率越快。

- 反应物浓度：反应物浓度越大，反应速率越快。

三. 计算题1. 某化学反应的反应方程式为A + 2B -> C + D，已知初始时A和B的摩尔浓度分别为2mol/L和3mol/L，经过一定时间后，测得C的摩尔浓度为4mol/L。

《化学反应工程》试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 以下哪个选项不属于化学反应工程的研究范畴？A. 化学反应速率B. 反应器设计C. 催化剂制备D. 产品分离和提纯答案：D2. 以下哪种反应器类型不属于理想反应器？A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 非理想反应器D. 等温反应器答案：C3. 以下哪个因素对化学反应速率影响最小？A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应时间答案：D4. 在全混流反应器中，以下哪个参数表示反应器的时空产率？A. 空时B. 时空产率C. 反应时间D. 反应速率答案：B5. 以下哪个选项描述的是化学反应工程的主要任务？A. 研究化学反应机理B. 设计和优化反应器C. 分析和解决生产过程中的问题D. 所有以上选项答案：D二、填空题（每题5分，共25分）6. 化学反应工程的主要研究内容包括____、____、____。

答案：化学反应动力学、反应器设计、反应器操作7. 在间歇操作反应器中，反应物的浓度随时间变化的关系为____。

答案：指数衰减8. 反应器的设计和操作过程中，需要考虑的主要因素有____、____、____。

答案：反应速率、反应温度、反应压力9. 以下反应器类型中，属于连续操作反应器的是____、____。

答案：平推流反应器、全混流反应器10. 在反应器操作过程中，以下哪个参数表示反应物的转化率？答案：转化率三、计算题（每题25分，共50分）11. 某一级反应在间歇操作反应器中进行，已知反应速率常数为k=0.1 min^-1，反应物初始浓度为C0=1 mol/L。

求反应进行1 min后，反应物的浓度。

解：根据一级反应的动力学方程，反应物浓度随时间的变化关系为：ln(C/C0) = -kt代入已知数据：ln(C/1) = -0.1 1C = 1 e^(-0.1)C ≈ 0.9048 mol/L答案：反应进行1 min后，反应物的浓度为0.9048 mol/L。

专升本《化学反应工程》一、（共80题，共160分）1。

气相反应: 进料时无惰性气体，CO与H2以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子=( ）. (2分）A.—2 B。

-1 C.1 D。

2。

标准答案：A2. 一级连串反应: 在间歇式反应器中,则目的产物P的最大浓度CP,max=（）。

（2分）A.B 。

C.D..标准答案：A3。

串联反应(目的）目的产物P与副产物S的选择性SP=（）。

(2分）A 。

B 。

C.D..标准答案:C 4. 全混流反应器的容积效率时,该反应的反应级数n( ）。

（2分）A.＜0B.=0C 。

D.＞0。

标准答案：B5。

对于单一反应组分的平行反应: 其瞬间收率随增大而单调下降，则最适合的反应器为( ）。

(2分）A.平推流反应器 B。

全混流反应器C.多釜串联全混流反应器D.全混流串接平推流反应器。

标准答案：B6。

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( )。

（2分)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.标准答案:A7. 一级不可逆液相反应: ，出口转化率xA=0.7，每批操作时间装置的生产能力为50000 kg产物R/天,MR=60，则反应器的体积V为（ )。

（2分）A。

19。

6 B.20。

2 C。

22。

2 D.23。

4。

标准答案：C8。

在间歇反应器中进行等温一级反应当时，求反应至所需时间t=（ )秒. （2分)A。

400 B.460 C。

500 D.560。

标准答案：B9。

一级连串反应在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的最优空时=（）. （2分）A.B.C.D 。

标准答案：D10。

分批式操作的完全混合反应器非生产性时间t0不包括下列哪一项（ )。

(2分）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.标准答案：B11. 全混流反应器的容积效率小于1。

0时，且随着xA的增大而减小,此时该反应的反应级数n( ）。

《化学反应工程》课程测试试卷一、填空题（每空2分，共50分）1.非等分子反应N2+3H2→2NH3的膨胀因子δN2 = 。

2.工业催化剂所必备的主要性能有、和。

3.对于平行反应，当主反应的活化能大于副反应的活化能时，温度有利于提高目的产物的收率。

4.化学吸附的吸附热要物理吸附的吸附热。

5.非均相反应进行的多个步骤中可能存在最难进行的一步，通常把阻力最大、速率最慢的一步叫做。

6.反应器内液体在搅拌器的作用下有、和三种流动形态，为防止液体在釜内出现“打漩”现象，可在釜内壁安装。

7.催化剂颗粒内气体扩散类型有、和。

8.操作温度越高物理吸附，化学吸附。

9.反应器大修时，在卸出催化剂前需进行处理。

10.多个连续釜式反应器串联的目的是。

11.气固相催化反应本征动力学指消除对反应速率的影响得到的动力学。

12.在确定反应器形式时，如反应级数越高，要求的转化率越高，则优先选用。

13.间歇反应器的生产周期包括和两部分时间，为缩短生产周期，应保证设备之间的平衡以最大限度减小时间。

14. 是催化剂中真正起到催化作用的部分。

15.传递工程和反应动力学是构成化学反应工程最基本的两个支柱，简称。

二、简答题（共32分）1．什么是绝热温升？（3分）2．什么是反应器的热稳定性？热稳定的条件是什么？（5分）3．什么是流化床反应器？列出常见异常现象及处理方法。

（8分）14．内扩散对常见复杂反应的选择性有何影响？如何消除？（8分）5．如何根据反应速率的变化趋势来选择反应器？（8分）三、计算题（共18分）1．进入SO2氧化器的气体组成（摩尔分数）为：SO2 3.07%；O2 8.44%；SO3 4.6%；N2 83.89%。

经过下列反应：2SO2+O2→2SO3，离开反应器的气体中SO2含量为1.5%，试计算SO2的转化率。

（8分）2．在555K，0.3MPa下，在连续操作管式反应器中进行A→P反应，已知进料中A的摩尔分数为30%，其余为惰性物料，加料中A的流量为6.3mol/s，动力学方程为-r A=0.27c A mol/(m3·s)，为了达到95%的转化率，求所需空速和反应器有效体积分别为多少？（10分）234。