化学反应工程2试题答案

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》试题及答案《化学反应⼯程》试题库⼀、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2.1010000ln +-=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-+。

1. 化学反应过程按操作方法分为_______、______、_______操作。

（分批式操作、连续式操作、半间歇式）2. 反应器的型式主要为（釜）式、（管）式、（塔）式、（固定）床和（流化）床。

3. 理想流动模型是指（平推流）模型和（全混流）模型。

5.间歇釜式反应器有效体积不但与（反应时间）有关，还与（非生产时间）有关。

6. 对于平行反应，提高反应物浓度，有利于（级数高）的反应，降低反应物浓度有利于（级数低）的反应。

化工生产中应用于均相反应过程的化学反应器主要有（釜式）反应器和（管式）反应器。

7. 平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与_______无关，仅是_______的函数。

（浓度、温度）主-副大于0，是吸热反应！8. 如果平行反应)()(副主S A P A →→均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选择性P S 应_____。

(提高温度)9.理想反应器是指_______、_______。

[理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出流）反应器]8.全混流反应器的返混_______。

（最大） 平推流反应器的返混为_______。

（零）9.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为_______反应器，而当β→∞时则相当于_______反应器。

10.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的，根据示踪剂的输入方式不同分为_______、_______、_______。

（脉冲法、阶跃法、周期示踪法）11.平推流管式反应器t t =时，E （t ）=_______。

（∞）12.平推流管式反应器t t ≠时，E （t ）=_______。

（0）13.平推流管式反应器t t ≥时，F （t ）=_______。

（1）14.平推流管式反应器t ＜t 时，F （t ）=_______。

（0）15.平推流管式反应器其E （θ）曲线的方差=2θσ_______。

化学反应工程原理一、选择题1、气相反应CO + 3H 2CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子CO δ=__A_。

A. -2B. -1C. 1D. 22、一级连串反应AS K 12P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=max ,P C ___A____。

A. 122)(210K K K A K K C - B. 22/1120]1)/[(+K K C A C. 122)(120K KK A K K C - D. 22/1210]1)/[(+K K C A3、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 与副产物S 的选择性P S =__C_。

A. A A P P n n n n --00 B. 00A P P n n n - C. 00S S P P n n n n -- D. 00R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n___B__。

A. ＜0B. =0C. ≥0D. ＞05、对于单一反应组分的平行反应AP(主)S(副)，其瞬间收率P ϕ随A C 增大而单调下降，则最适合的反应器为____B__。

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6、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____A___。

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7、一级不可逆液相反应A2R ，30/30.2m kmol C A =， 出口转化率7.0=A x ，每批操作时间ht t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_C_3m 。

A. 19.6B. 20.2C. 22.2D. 23.48、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ，s l mol C r A A ⋅=-/01.0，当l m ol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。

西北工业大学22春“化学工程与工艺”《化学反应工程》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.若现有反应速率与浓度关系为单调递增，现有全混釜、小全混釜和平推流三个反应器，其最优组合先后次序为()。

A.小全混釜、全混釜、平推流B.全混釜、平推流、小全混釜C.全混釜、小全混釜、平推流D.平推流、小全混釜、全混釜参考答案：D2.固定床催化反应器中，催化剂颗粒内、外各步传递过程的重要性顺序为：按传热重要性递增依次为()。

A.层内、粒内、流体与粒子间B.粒内、流体与粒子间、层内C.层内、流体与粒子间、粒内D.流体与粒子间、粒内、层内参考答案：B3.在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量恒算式的一般式为()。

A.累积量输入量B.累积量输出量C.累积量输入量输出量D.累积量输入量出量参考答案：C4.化学反应工程的基本研究方法是数学模型法。

()A.错误B.正确5.物理吸附选择性强，吸附温度可高于沸点温度，接近反应热。

()A.错误B.正确参考答案：A6.气液相反应的基本理论是()。

A.吸附理论B.双膜理论C.渗流理论D.不平衡增长理论参考答案：B7.气液相反应过程的双膜理论模型为：气液两相间存在着稳定的相界面，界面两侧分别存在滞留膜，组份通过在滞留膜中稳定的分子扩散进行传质，传质阻力完全存在于滞留膜中。

()A.错误B.正确参考答案：A8.西勒模数是以颗粒催化剂体积为基准时，最大反应速率与最大内扩散速率的比值。

()A.错误B.正确参考答案：B9.不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称()。

A.数学函数D.数学参数参考答案：B10.化学反应工程既以化学反应作为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。

()A.错误B.正确参考答案：B11.理想管式流反应器是反应物料在反应器内充分返混，所有物料参数均一，反应器出口组成与器内一致，过程定态操作，连续出进料，充分返混。

化学反响工程试题及答案化学反响工程是化学工程的一个分支，以工业反响过程为主要研究对象，以反响技术的开发、反响过程的优化和反响器设计为主要目的的一门新兴工程学科。

以下是由关于化学反响工程试题的内容，希望大家喜欢!一、选择题(每题2分，共10分)1、可逆放热反响，在转化率一定时，反响速率随温度升高而A、降低B、升高C、 A、B均可能D、同可逆吸热反响 2、对于A → P (主)，A → B(副)的平行反响，假设反响级数α主>α副，在相同的操作条件和反响时间下，以下各种反响器所得转化率判断中正确的选项是 A、CSTR>PFR B、CSTRC、 PFR<间歇反响器D、PFR>多级CSTR串联 3、平推流反响器的Pe、N、σθ2值分别为A、0、0、 1B、∞、0、0C、 0、∞、0D、∞、∞、04、对于转化率与反响速率存在极大值的动力学关系，采用以下何种型式的反响器可能使得所需反响体积最小A、PFRB、PFR后串接一个CSTRC、 CSTRD、CSTR后串接一个PFR5、在相同反响体积时，保持其它操作条件亦相同，对于正常动力学，那么A、(XA)PFR>(XA)两个CSTR串联>(XA)单个CSTRB、(XA)单个CSTR> (XA)两个CSTR串联>(XA)PFRC、 (XA)PFR>(XA)单个CSTR>(XA)两个CSTR串联D、(XA)PFR =(XA)单个CSTR =(XA)两个CSTR串联此题答案1、 C，2、A ，3、 D ，4、 D ，5、A二、讨论题(10分)一间歇釜式反响器中进展一级不可逆反响，在相同的操作时间下采用大釜比用小釜所到达的转化率要高。

这种说法是否正确?答：、这种说法不正确。

4分要点：由于操作时间相同，由t=1/kln(1/(1-xA))(一级反响)知，反响的转化率与反响器的体积无关，只与反响时间有关。

6分三、计算题1、有一级不可逆反响A → P，在85℃时反响速率常数为3、45×10-2 min-1，假设日产400Kg的产品P,A和P的密度均为1、25Kg/l,今拟在一容积为10m3的间歇釜式反响器中进展，假设辅助操作时间为0、5 h,最终转化率为95%，求:①每批操作所需反响时间?②假设装填系数为0、75，求反响器的体积?(20分) 解：① t=CA0 =dXAdXA11CA0lnrAkCA0(1XA)k1XAXAf11ln() 210、953、45?10=86、8 min =1、45 h (10分) ② 每批产量：400×24/(t0+t)=400×24/(0、5 + 1、45)= 4923 Kg每批物料的投放量：Q0= 4923/1、25/95%=4146 l =4、146 m3反响器的实际体积VR= 4、146/0、75 = 5、528m3 (10分) 2、某二级液相反响A + B C ，CA0=CB0 =1、0 mol/m3 ，rA= 1、0×10-2CACB(mol/m3、s)采用两釜串联操作，VR1=VR2 =2 m3 ，Q0=0、01 m3/S，求最终的转化率。

第 1 页共 5 页.化学反应工程试卷及答案一、填空题（共25分,每空1分）1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系，即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。

2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。

3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为 ；反应产物C 的生成速率表达式为： 。

4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。

5．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) 11n AA C k r = 1E S A → (2) 22nA A C k r = 2E在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。

6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。

7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。

8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。

9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。

10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。

而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。

11．对于反应级数0<n 的反应，为了降低反应器容积，应选用 反应 器为宜；对于反应级数0>n 的反应，为了降低反应器容积，应选用 反应器为宜。

12．固定床催化反应器主要缺点是 ， 。

13．有效因子物理意义=η 。

第 2 页共 5 页14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板，搁板上放置 ，层与层之间设置气体的 装置。

二、选择题（共20分,每小题2分）1．对于可逆放热反应，为提高反应速率应( )。

化学反应工程试题答案一、单选题:（共60小题，每题0。

5分)1、化学反应工程是研究如下问题的学科：(A）A、化学反应器工程问题B、化工单元操作C、反应器特性D、传递特性2、化学反应工程研究的对象是:（A)A、化学反应器B、单元操作C、化工流程D、化学工艺3、连续操作的反应器的独立变量为（C)A、浓度B、反应时间C、反应器体积大小4、理想混合的间歇反应器的独立变量为(B）A、反应速率B、反应时间C、反应空间5、连续操作的理想混合流反应器的独立变量是：（C）A、反应物浓度B、反应时间C、反应空间6、间歇操作的反应器所具有的特点包括: (A)A、参数随时间变化B、参数随空间变化C、累积量为零D、累积量不为零7、在对理想的全混流反应器进行物料衡算时,下面哪些量为零: (D)A、流入量B、流出量C、反应量D、累积量8、在对定常态操作的反应器进行物料衡算时,下面哪些量为零：（D）A、流入量B、流出量C、反应量D、累积量9、稳定的定常态操作点符合如下条件：（A)A、移热速率大于放热速率B、移热速率小于放热速率C、移热速率等于放热速率10、若CSTR的某一操作点是稳定的定常态操作点,则该操作状态具有的特点是：（C）A、移热速率大于放热速率B、移热速率小于放热速率C、移热速率等于放热速率11、在CSTR中进行一级不可逆反应,最多可以有几个定常态操作点？（D）A、0B、1C、2D、3E、412、对于反应级数大于零的反应，下述情况哪种容积效果最高？(C）A、单釜CSTRB、多釜CSTRC、PFR13、对于自催化反应，下述情况哪种容积效果最高? （A)A、CSTR串联PFRB、最优循环比下操作的PFRC、CSTR14、稳定的定常态操作的CSTR反应器在该操作点下列情况是必然成立的：（B）A、移热速率等于放热速率B、移热速率大于放热速率C、移热速率小于放热速率15、对于级数大于零的自催化反应，其动力学线（)一般存在一个极值，下述情况哪种容积效果最高?(D）A、单釜CSTRB、多釜CSTRC、PFRD、CSTR串联PFR16、对于反应级数小于零的反应,下述情况哪种容积效果最高？（A)A、单釜CSTRB、多釜CSTRC、PFR17、对于绝热的放热反应,下述哪种操作方式的容积效果最高？（A)A、CSTR串联PFRB、最优循环比下操作的PFRC、CSTR18、平推流反应器的空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确？（C）A、总是相等B、总是不相等C、不确定19、全混流反应器的空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确？（C）A、总是相等B、总是不相等C、不确定20、平推流反应器中进行恒温、恒压等分子气相反应时,空时与反应时间之间的关系下列哪种说法正确？（A)A、总是相等B、总是不相等C、不确定21、间歇反应器的反应转化率与反应器大小之间下述说法哪些正确？（B）A、与反应器大小有关B、与反应器大小无关C、不确定22、在对间歇反应器进行设计时,反应器体积大小与下述哪个因素有关？（B）A、反应时间B、单位时间处理量C、不确定23、从反应器的停留时间分布测定中求得无因次方差，则反应器可近视为: （B）A、理想的平推流反应器B、理想的全混流反应器C、理想混合间歇反应器24、从反应器的停留时间分布测定中求得无因次方差，则该反应器可近视为：（A）A、理想的平推流反应器B、理想的全混流反应器C、理想混合间歇反应器25、固定催化反应床层的空隙率是影响床层流体流动特性的重要参数，一般情况下当过大时，会导致流体如下现象产生: （B）A、床层压降变大B、沟流现象C、床层热点26、采用平推流和全混流反应器进行任意级数的反应,若反应空时相等，则平推流反应器出口转化率与全混流反应器的出口转化率之间的大小关系：(C）A、总是大于B、总是小于C、不能确定27、若脉冲法测得一反应器存在流体质点停留时间分布，则：(C）A、一定存在返混B、不存在返混C、不能确定28、若气固多相催化反应为内扩散过程所控制，可以通过下述哪种方法措施减小内扩散对反应速度的影响：（B）A、提高流体线速度B、减小催化剂的粒径C、增大线速度、D增大催化剂粒径29、若气固多相催化反应为外扩散过程所控制，可以通过下述哪种方法措施减小外扩散对反应速度的影响：（C）A、提高流体线速度B、减小催化剂的粒径C、增大线速度、D增大催化剂粒径30、若气固多相催化反应器内存在沟流现象,可以通过下述哪种措施加以改良：（B）A、提高流体线速度B、改善床层空隙率均一C、增大催化剂粒径31、若气固多相催化反应器内存在壁效应现象,可以通过下述哪种措施加以改良：（C）A、增大催化剂粒径B、减小反应器直径C、增大反应器直径32、若气固多相催化反应器内存在短路流现象，可以通过下述哪种措施加以改良：(B）A、增大催化床层直径B、改善床层空隙率均一C、增大催化剂粒径33、当分子扩散的平均自由程大于催化剂微孔直径时,分子在微孔中的扩散为：（A）A、努森扩散B、分子扩散C、构型扩散34、当分子扩散的平均自由程小于催化剂微孔直径时,分子在微孔中的扩散为: （B)A、努森扩散B、分子扩散C、构型扩散35、催化剂颗粒的有效利用系数与催化剂的颗粒直径有关,当颗粒直径增大时，内表面利用率：(B)A、增大B、减小C、不变D、不确定36、催化剂颗粒的有效利用系数与反应温度有关,反应温度提高，内表面利用率: （A）A、增大B、减小C、不变D、不确定37、均相CSTR反应器中放热S形曲线与移热直线一般有3个交点，高温区交点具有如下特征：（A）A、稳定的定常态B、非稳定的定常态C、不能确定是否稳定38、均相CSTR反应器中放热S形曲线与移热直线一般有3个交点，中温区交点具有如下特征: (B）A、稳定的定常态B、非稳定的定常态C、不能确定是否稳定39、均相CSTR反应器中放热S形曲线与移热直线一般有3个交点,低温区交点具有如下特征：（A）A、稳定的定常态B、非稳定的定常态C、不能确定是否稳定40、某反应器经脉冲示踪法测得的实验数据计算得方差 0,则这个反应器近似可看作为：(A）A、理想的平推流反应器B、理想的全混流反应器C、理想混合间歇反应器41、下图中①②③④⑤分别代表5股物流；a、b、c、d代表四个操作点；L1、L2、L3分别代表三条不同的关系曲线，则曲线L1代表的含义为：（B）A、平衡温度线B、最优温度线C、动力学曲线42、如上图,曲线L2代表的含义为：（A)A、平衡温度线B、最优温度线C、动力学曲线43、如上图,曲线L3代表的含义为：（C）A、平衡温度线B、最优温度线C、动力学曲线44、如上图，a点的转化率与d点的转化率之间的关系为：（B)A、x a>x dB、x a〈x dC、x a=x d45、如上图，b点与c点之间存在如下关系：（C）A、x b〉x cB、x b〈x cC、x b=x c46、理想平推流反应器串联的级数越多,则流体质点经过反应器后的离散程度: （C）A、越大B、越小C、不变D、不确定47、理想全混流反应器串联的级数越多，则流体质点经过反应器后的离散程度：（B)A、越大B、越小C、不变D、不确定48、移热速率大于放热速率是全混流反应器保持稳定操作的：（B）A、充分条件B、必要条件C、充分必要条件49、可以通过下述的哪种方法减小固定催化床反应器床层阻力降：(B)A、提高线速度B、提高床层空隙率C、提高催化剂的比表面积50、球形催化剂进行一级不可逆反应，可以用梯尔模数值（)的大小来判断内扩散的影响程度,若球形催化剂颗粒半径越大，则梯尔模型值越大，内扩散影响程度越则:（A）A、越大B、越小C、不变51、球形催化剂进行一级不可逆反应，可以用梯尔模数值（）的大小来判断内扩散的影响程度，若球形催化剂颗粒半径越大，催化剂颗粒的有效系数则: （A）A、越大B、越小C、不变52、球形催化剂进行一级不可逆反应,可以用梯尔模数值()的大小来判断内扩散的影响程度，若反应物在粒内有效扩散系数越大，催化剂颗粒的有效系数则：（A)A、越大B、越小C、不变53、球形催化剂进行一级不可逆反应，可以用梯尔模数值（）的大小来判断内扩散的影响程度,若所进行的化学反应速率越快，催化剂颗粒的有效利用系数则: （B）A、越大B、越小C、不变54、为了提高级数相对较高的主反应的选择性，在反应器选型时,下列哪种说法是合理的:（B）A、返混程度大的优于返混程度小的B、返混程度大的劣于返混程度小的C、相同55、在一定温度下达到定常态的气固多相催化反应，粒外扩散速率总是粒内化学反应速率：（C）A、大于B、小于C、等于56、对于多段绝热固定床反应器，采用段间换热装置的目的主要是为了(A)A、消除轴向温度梯度B、消除径向温度梯度C、消除轴向浓度梯度D、消除径向浓度梯度57、若气固多相催化反应速率被内扩散所控制，则反应物气相主体浓度C AG与催化剂颗粒外表面浓度C AS之间的关系为：（C）A、C AG大于C ASB、C AG小于C ASC、C AG等于C AS58、若气固多相催化反应速率被外扩散所控制,则反应物气相主体浓度C AG与催化剂颗粒外表面浓度C AS之间的关系为：（A)A、C AG大于C ASB、C AG小于C ASC、C AG等于C AS59、可逆放热反应的x—T曲线如图所示,在图中A—H各点中：反应速率为零的点为:(A)（A）A和B和C (B）D和E和F （C）G和H60、如上图，在D、E、F三点中，反应速率由大到小的顺序为：(A)（A）D〉E〉F （B）D〈E〈F （C）无法确定二、多选题（共20小题，每题1分）1、一个反应器的特性一般从如下哪几个方面进行描述？（BCE）A、体积大小B、物质传递C、热量传递D、形状E、动量传递2、稳态连续操作的反应器特点包括：（BC)A、参数随时间变化B、参数随空间变化C、累积量为零D、累积量不为零32、理想平推流反应器达到稳定的定常态操作时，下列哪些说法是正确的：（BC)A、参数随时间变化B、参数随空间变化C、累积量为零D、累积量不为零4、在对间歇反应器进行物料衡算时，下面哪些量为零: （AB）A、流入量B、流出量C、反应量D、累积量5、全混流反应器CSTR的特点包括：（AC）A、瞬间理想混合B、返混程度最小C、出口物料参数与器内相同D、独立变量为时间6、平推流PFR反应器的特点包括：(BD）A、瞬间理想混合B、返混程度为零C、出口物料参数与器内相同D、独立变量为空间7、其一级不可逆反应在CSTR中进行时可能有1至3个定常态操作点，则稳定的操作点可能有几个？(ABC）A、没有B、1个C、2个D、3个8、可以通过下述何种方式来有效消除固定床反应器的壁效应现象：（BC）A、增大催化剂颗粒粒径B、减少催化剂颗粒粒径C、增大反应器直径D、提高反应器长度9、固定催化反应床层的空隙率是影响床层流体流动特性的重要参数,一般情况下当过大或床层填充不匀时，会导致流体产生: （ABC)A、沟流现象B、短路流C、壁效应D、床层热点10、若气固多相催化反应器内存在沟流现象，可以通过下述哪种措施加以改良: （AB)A、减小催化剂粒径B、改善床层空隙率均一C、增大反应器直径11、若气固多相催化反应器内存在短路流现象，可以通过下述哪种措施加以改良：（AB）A、增大催化床层直径B、改善床层空隙率均一C、增大催化剂粒径12、气固多相催化反应本征动力学的推导一般涉及到下列哪些项?（ACD）A、表面吸附B、内扩散C、表面反应D、表面脱附E、外扩散13、可以通过下述的哪种方法减小固定催化床反应器床层阻力降：（BC)A、提高流体线速度B、减少流体线速率C、提高床层空隙率14、多釜串联操作的全混流反应器在计算出口转化率时可采用公式进行计算，该公式必须满足三个条件，它们是：(ABD)A、各釜温度一致B、各釜体积相同C、一级可逆反应D、一级不可逆反应15、如图所示ABC为某可逆放热气—固相催化反应的平衡曲线，DEF为最佳温度曲线，则反应速度为零的点包括:（be）a、C—Fb、A—Bc、D—Ed、Ge、C16、对于多段绝热固定床反应器，采用段间换热装置的目的主要是为了: （AB）A、消除轴向温度梯度B、提高反应器容积效率C、消除轴向浓度梯度17、为了提高级数相对较高的主反应的选择性,在反应器选型时,下列哪种做法是合理的：（BC）A、选全混流不选平推流B、选平推流不选全混流C、选多釜串联的全混流不选单釜全混流D、选间歇反应器不选平推流18、提高气固多相催化反应催化剂的有效利用系数的方法包括如下哪几项？(ACD）A、提高反应温度B、增大催化剂的粒径C、减少催化剂的粒径D、改善内扩散速率19、若气固多相催化反应速率被外扩散所控制，且所进行的催化反应为快反应，C AG代表主体浓度，C AS代表催化剂颗粒外表面浓度,下面的哪几项是合理存在的？（AC）A、C AG大于C ASB、C AG小于C ASC、C AS近似等于零D、C AG等于C AS20、重油催化裂化不宜选用的反应器包括：(ABD)A、固定床B、列管式C、流化床D、间歇釜式反应器三、判断题(共20小题，每题0。

化学反应工程试题及答案一、选择题1. 化学反应工程中，反应速率常数k与温度T的关系通常遵循什么定律？A. 阿伦尼乌斯定律B. 范特霍夫定律C. 莱·夏特利埃定律D. 牛顿冷却定律答案：A2. 在一个理想反应器中，如果反应物A的初始浓度为10 mol/L，反应速率为0.1 mol/(L·s)，那么反应物A的表观反应级数是多少？A. 0级B. 1级C. 2级D. 3级答案：B二、填空题1. 请写出化学平衡常数K的表达式：_________________。

答案：K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b2. 某反应器中，反应物A的浓度从10 mol/L减少到1 mol/L，反应时间t为10分钟。

如果反应是一级反应，求反应速率常数k。

答案：k = 0.1 min^-1三、简答题1. 简述催化剂在化学反应中的作用。

答案：催化剂在化学反应中的作用主要是降低反应的活化能，从而加快反应速率，但催化剂本身在反应过程中不被消耗。

2. 描述连续搅拌槽式反应器（CSTR）的基本特点。

答案：连续搅拌槽式反应器是一种在反应过程中连续加入反应物，同时连续排出产物的设备。

它具有良好的混合特性，反应物和产物在反应器内浓度分布均匀。

四、计算题1. 假设某一级反应A → B，反应速率常数k=0.05 s^-1。

若初始时[A]=1 mol/L，求10秒后A的浓度。

答案：[A] = e^(-kt) × [A]₀ = e^(-0.05 × 10) × 1 = 0.38 mol/L2. 某反应A + B → C + D，反应速率为-rA = k[A][B]，其中k=0.02 L/mol·s。

初始时[A]₀=1 mol/L，[B]₀=2 mol/L。

若反应进行到[A]=0.5 mol/L时，求[B]的浓度。

答案：根据反应物A和B的消耗比例，[B] = 2 - 0.5 × (2/1) = 1 mol/L五、论述题1. 论述反应器设计中的安全因素考虑。

化学反应工程课后答案化工103班2-1银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应O H HCHO O OH CH 223222+=+ O H CO O OH CH 22234232+=+进入反应器的原料中，甲醇：空气：水蒸气=2：4:1.3（摩尔比），反应后甲醇转化率达72％，甲醛的收率为69.2%，试计算： （1）反应的总选择性； （2）反应器出口组成。

解：根据甲醇：空气：水蒸气=2：4:1.3（摩尔比），以100mol 进料为基准。

设χy 分别为HCOH 和2co 生成量O H HCHO O OH CH 223222+=+O H CO O OH CH 22234232+=+已知：%72=a x %2.69=Y%724.27=+yx ①0111A A c c kt -=A A c c kt 1122-=9.0=A x 99.0=A x091A kc t =0902A kc t =10:1:21=t t等温一级反应AA t c c k 0ln=同上解得kt t 10ln 21==1:1:21=t t 等温零级反应A A c c kt -=0同上解得kc t A 09.01=kc t A 009.02=1:10:21=t t2-5某一反应在间歇反应器中进行，经8min 后反应物转化了80%，经过18min 后转化了90%，求表达此反应的动力学方程。

解dtV dn r AA ⋅=积分后：()()⎪⎪⎭⎫- ⎝⎛--===--⎰⎰11111100n A n A c c c c n A A C A A c c n k kc dc r dc t A AA A A%90min 18%80min 821====A A x t x t()()()()⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=------1111112001001111118111118n A n A n A n A n A n A x c c n k x c c n k 2=n2A A kcr =∴2-6某一气相一级反应S R A +→2，在恒温、恒压的实验反应器中进行，原料含75%A 及25%惰性气体（摩尔比），经8min 后其体积增加一倍。

化学反应⼯程（本）阶段练习⼆答案化学反应⼯程（本）阶段练习⼆⼀、填空1) 可逆反应的浓度效应为浓度愈低，转化率愈⼤，反应速率愈⼩。

2) 可逆吸热反应的温度特征为温度升⾼对动⼒学、热⼒学都有利，反应速率变⼤。

3) 可逆放热反应的温度特征为⼀定转化率下存在最优温度，反应速率最⼤。

4) 平⾏反应的浓度效应是：浓度升⾼有利于级数⾼的反应。

5) 平⾏反应的温度效应是：温度升⾼有利于活化能⾼的反应。

6) 串联反应的浓度效应是：任何使串连反应的反应物浓度下降、产物浓度上升的因素，对串连反应总是不利的。

7) 串联反应的温度效应是：温度升⾼有利于活化能⾼的反应。

8) 串联反应的重要特征是：存在最优反应时间和最⼤收率。

9) 对于膨胀因⼦⼤于零的⽓相反应，实际停留时间⼤于反应器的空时。

10) 空速的含义是单位时间单位反应器体积所能处理的物料量。

单位是[时间]-1。

⼆、单选或多选题⑴在PFR 中进⾏⽓相反应1233A B C +→，则膨胀因⼦ B 。

a. 2A δ=b. 2A δ=-c. 23B δ=-d. 23B δ=⑵对⾃催化反应S P P A +→+⽽⾔，必然存在最优反应时间使反应的 b 最⼤。

a. 转化率b. 反应速率c. 收率d. 选择率⑶物料的混合现象按照混合发⽣的尺度⼤⼩可分为 A ，C 。

a. 宏观混合b. 分⼦扩散c.微观混合d.返混⑷均相反应要求满⾜条件： B ，D 。

a. 反应极快d.预混合极快三、图解题⑴根据下列图形，写出可能的反应)(A r -βAc可逆放热反应平⾏（n1⑵四、计算题⑴有⼀简单反应，原料A ，产物为P ，实验测得下列数据，已知l mol c A /89.10=，00=P c 。

Ae 解：00 1.580.8361.89A A Ae A C C x C -=== 对于可逆反应，有：120.8365.1110.836e e x k K k x ====-- 0Ae以第⼀组数据为例：41 1.890.31ln 7.5210180(1.890.20)0.31--==?--12k +k 联⽴上述两式，可以求得：411412 6.37101.2510k s k s ----=?=?同理，可以计算出其他实验数据的结果，去除偏差较⼤的，取平均值即可。

第二章 均相反应动力学1. 均相反应是指___________________________________。

（参与反应的物质均处于同一相）2. aA + bBpP + sS 对于反应，则=P r _______)(A r -。

（a p）3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。

（00K KK K n n n -=χ）4.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） 5. 化学反应速率式为βαBA C AC C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =_______P K 。

（)()(βα+RT ）6. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用逸度表示的速率常数f K ，则C K =_______f K 。

（nRT )(）7. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用气体摩尔分率表示的速率常数y K ，则C K =_______y K。

（np RT ⎪⎪⎭⎫⎝⎛）8.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） 9.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）10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。

（反应速率）11. 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）12.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。

（主反应、副反应）13.平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与_______无关，仅是_______的函数。

《化学反应工程》习题答案一、单选题1、下列属于均相反应的是（ B ）A 煤炭燃烧B 氢气燃烧C 离子交换D 加氢裂解2、一级连串反应AS K 1K 2P 在全混流釜式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=max ,P C （B ） A 122)(210K K K A K K C − B 22/1120]1)/[(+K K C A C 122)(120K K K A K K C − D 22/1210]1)/[(+K K C A3、反应器中等温进行着A →P(1)和A →R(2)两个反应，当降低A 的浓度后，发现反应生成P 的量显著降低，而R 的生成量略降低，表明( A )A 反应(1)对A 的反应级数大于反应(2)B 反应(1) 对A 的反应级数小于反应(2)C 反应(1)的活化能小于反应(2)D 反应(1)的反应速率常数大于反应(2)4、四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值 2θσ为( B )A 10B 025C 050D 05、全混流反应器的返混为（ B ）A 最小B 最大C 零D 一样大6、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为dm i d C k dt d ψψ=−，当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d 为（ A ）A ≈0B =1C →3D ≈17、对一平行—连串反应R A QP A → → → )3()2()1( ，P 为目的产物，若活化能次序为：E2<E1<E3，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（ B ）。

A ．先高后低B 先低后高C ．高温操作D ．低温操作8、对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为( B )反应器A 全混流B 平推流C 全混流或平推流D 全混流串平推流 9、CH 2 = CH CH = CH 2(A) + CH 2 = CH COOCH 3(B)COOCH 3(C)该反应在全混流反应器中进行，以AlCl3为催化剂，反应温度20℃，液料的体积流速为05 m3/h ，丁二烯和丙烯酸甲酯的初始浓度分别为=0A C 965 mol/m3，=0B C 184 mol/m3，催化剂的浓度为=D C 663 mol/m3。