化学反应工程试题集及复习题

化学反应工程考试总结一、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 ，其无因次方差 = ,()0tEt 20 ，而全混流反应器的无因次方差 1 。28. 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 ，各物质反应速率之间的关系为 (-rA)：(-r B)：r R 1：2：2 2ABR。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 ，则其反应速率表达式 不能确定 。ARS12. 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 3.46105 (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。二.单项选择10.(2)B1、气相反应 进料时无惰性气体， 与 以12摩尔比进料，CO + 3H2 CH4 + H2O CO2H则膨胀因子 =_A_。A. -2 B. -1 C. 1 D. 22、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A SK1 K2P_A_。max,PCA. B. C. D. 12)(0KA2/120)(CA12)(0KA 2/10)(CA3、串联反应A P（目的）R + S，目的产物P与副产物S的选择性 =_C_。PSA. B. C. D. An00APn0SPn0RPn4、全混流反应器的容积效率=1.0时，该反应的反应级数n_B_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 05、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A P()S() PAC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n0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 ， ， 出口转化率 ，每A2R30/.mkolCA7.0Ax批操作时间 ，装置的生产能力为50000 kg产物R/天， =60，则反应器的体ht06. RM积V为_C_ 。3mA. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.48、在间歇反应器中进行等温一级反应A B， ，当 时，slmoCrA/01. lmoA/10求反应至 所需时间 t=_B_秒。lmoCA/01.A. 400 B. 460 C. 500 D. 5609、一级连串反应A P S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 _D_。optA. B. C. D. 12)/ln(K12)/ln(K21)/ln(K21K10、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_B_。0tA. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间11、一级连串反应A P S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 _D_。optA. B. C. D. 12)/ln(K12)/ln(K21)/ln(K21K12、全混流反应器的容积效率小于1.0时，且随着 的增大而减小，此时该反应的反应A级数n_D_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 013、当反应级数n_D_时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。A. =0 B. =1 C. 1 D. 114、轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_C_无关。A. 示踪剂的种类 B. 示踪剂的输入方式 C. 管内的流动状态 D. 检测位置15、对于气-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应，为提高反应速率，应选用_C_装置。A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜16、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为 ，当平行失活对dmiCktd反应物有强内扩散阻力时，d为_C_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 117、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_A_。A. 粒子与流体间有温度差 B. 粒子与流体间无温度差C. 床层径向有温度梯度 D. 床层轴向有温度梯度18、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_A_。A. 粒子与流体间有浓度差 B. 粒子与流体间无浓度差C. 床层径向有温度梯度 D. 床层径向有浓度梯度19、下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第级模型的特点_C_。A. 各参数均为恒值 B. 参数值不随床高而变C. 参数值与气泡大小无关 D. 参数值与气泡大小有关20、流化床反应器中的操作气速 是根据具体情况定的，一般取流化数 在_B_范0UmfU0围内。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.5三、多项选择题：1关于理想的间歇式反应器、平推流反应器和全混流反应器，下列描述正确的是 A, C, D A. 三者同为理想反应器，但理想的内涵是不同的；B. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是一样的，都是反应器内温度和组成处处相同；C. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是不一样的，虽然都是反应器内温度和组成处处相同，但前者随着时间的变化温度和组成可能都发生变化，而后者则不随时间变化；D. 平推流和全混流反应器都是连续流动式反应器，前者的返混为零，后者为无穷大2 关于积分法和微分法，认识正确的是 A, B A. 积分法和微分法是两种求取动力学参数的数据处理方法，前者对数据的精度要求比后者低；B. 积分法不能处理动力学较为复杂的（反应物和产物不止一种、正反应和逆反应的反应级数不同）可逆反应；C. 积分法得到的动力学参数比微分法可靠3 对于一级恒容和一级变容不可逆反应，下面叙述正确的是 C A. 在同一平推流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；B. 在同一全混流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；C. 在同一间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；D. 在同一平推流反应器或间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的4 对于瞬时收率和总收率，下列正确的判断是 A, C A. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；B. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；C. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系；D. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系；5 气相变容反应 ，原料中混入了一定量的惰性气体（惰性气体与 A 和 B2ABC的转化率为零时的初始总摩尔数比为 1：1，A 与 B 的比例为计量比） ，则膨胀率 为 C A. -0.5；B. -1/3；C. -1/6；D. -5/66 纯气体 A (浓度 2 mol / L，摩尔流率 100 mol / min) 在平推流反应器里分解生成一系列产物，其动力学为： ，在一个 9.8 L 的反应AACrproducts)min10(,5. 器里进行反应所能达到的转化率为 A A. 70%；B. 80%；C. 90%；D. 100%7 关于 E 函数和 F 函数，下面正确的是 B, C, D A. F(t)= E(t)；B. ；C. ；D. t0d)(E)( dt/)(Ft1dt)(E)(08 轴向分散系数与扩散系数，下面论述正确的是 B, C, D A. 两者实质上是相同的，都符合 Fick 定律；B. 两者实质上是不同的，轴向分散系数的定义实际上是借用了 Fick 定律的形式；C. 轴向分散系数是与流动有关系的；D. 扩散系数是物质本身的一种属性9 宏观流体和微观流体是流体凝集态的两种极端形式，流体的凝集态不同，对反应结果一般有明显的影响，但对于 A, B 是例外。A. 一级不可逆反应；B. 在平推流反应器内进行反应；C. 在全混流反应器内进行反应；D. 零级反应10 对于一个气固相催化反应，减小外扩散和内扩散影响的措施正确的是 A A. 提高反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；B. 降低反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；C. 降低反应器内气体的流速，增大催化剂颗粒的直径；D. 增加催化剂颗粒的直径，提高反应器内气体的流速11 关于基元反应的认识，正确的是 A, B A. 分子数是针对基元反应的概念；B. 基元反应的计量系数与对应物种的反应级数之间存在一一对应关系；C. 基元反应 和 意义是一样的；RA2D. 有的基元反应的总反应级数可能是小数12 对于一个均相变容反应，针对反应物 A 的反应速率，下面表述正确的是 B,D A. ；B. ；C. ；dtCrAdtx1CrA0dt)x1(CrA0AD. tNV1rA13 对于平行反应 ，活化能 E1 E2，反应级数 n1 n2，如果目的产物SR21n,Ek, ，是 R 的话，我们应该在 D 条件下操作。A. 高温、反应物 A 高浓度； B. 高温、反应物 A 低浓度；C. 低温、反应物 A 高浓度； D. 低温、反应物 A 低浓度14 对于化学反应的认识，下面正确的是 B, D A. 化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催化剂有关系；B. 化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关，而且还与反应器内流体的流动方式有关；C. 反应器仅仅是化学反应进行的场所，与反应目的产物的选择性无关；D. 反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布15 对于一个串联反应，目的产物是中间产物，适宜的反应器是 B A. 全混流反应器；B. 平推流反应器；C. 循环反应器；D. 平推流与全混流串联在一起的反应器16 关于非理想流动与停留时间分布，论述正确的是 A, C A. 一种流动必然对应着一种停留时间分布；B. 一种停留时间分布必然对应着一种流动；C. 一种停留时间分布可能对应着多种流动；D. 流动与停留时间分布存在一一对应关系17 是 B t/e1)t(EA. 平推流的 E 函数；B. 全混流的 E 函数；C. 平推流串联全混流的 E 函数；D. 全混流串联平推流的 E 函数18 对于轴向分散模型，选择不同的边界条件，计算公式和结果都有所不同，这说明 D A. 边界条件是人为设定的，是为了便于有关公式的推导；B. 边界条件可以自由选取；C. 边界条件决定于操作条件和反应装置的本身；D. 边界条件不同，直接影响到反应器内的流动和反应。19 对于一个气固相催化反应过程，下列属于动力学因素的是 C, D A. 气膜扩散；B. 孔内扩散；C. 反应物的吸附和产物的脱附；D. 表面反应20 Langmuir 吸附模型的四个假定：均匀表面、单层吸附、吸附机理相同和无相互作用这几点应该说是非常苛刻的，实际情况很难满足上述要求。然而，对于多数的化学反应，应用这几点假定进行有关的推导，结果一般是可以接受的，其主要原因在于 A A. 实际反应过程中催化剂表面吸附物种的覆盖度很低；B. 实际的催化剂表面一般很平整；C. 实际的催化剂表面上活性位间的距离较远；D. 实际的催化剂表面上活性位的数量有限21 关于指前因子和活化能描述正确的是 B A. 指前因子理论上与温度无关，活化能的取值永远都是正的，活化能大、温度低，反应速率对温度的变化更敏感；B. 指前因子理论上与温度有关，但与指数项相比其随温度的变化可以忽略，活化能的取值永远都是正的，活化能大、温度低，反应速率对温度的变化更敏感；C. 指前因子理论上与温度有关，活化能的取值不可能永远都是正的，活化能小、温度高，反应速率对温度的变化更敏感；22 对于一级不可逆反应 ，产物 R 的最大浓度通常 C SRA21kk A. 只与速率常数的大小有关；B. 只与反应温度有关；C. 与 A 的初始浓度和速率常数的大小有关；D. 只与 A 的初始浓度有关23 测定停留时间分布常用的方法有脉冲示踪法和阶跃示踪法，关于这两种方法，下列描述正确的是 A，B，D A. 这两种方法都是物理示踪法；B. 根据脉冲示踪法得到的实验数据，可以直接得到 E 函数；C. 根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到 E 函数；D. 根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到 F 函数第一章 绪论1. 化学反应工程是一门研究_的科学。 （化学反应的工程问题）2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以_作为研究对象，又以_为研究对象的学科体系。 （化学反应、工程问题）3. _是化学反应工程的基础。 （ 三传一反）4. 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、半分批式）5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_、_、_。 （传质、传热、动量传递）6. 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_。 （数学模型）7. 在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_。 （累积量=输入量-输出量）8.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_。 （D）A化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学9.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_。 （A）A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递19.链反应的三个阶段为_、_、_。 （链的引发、链的传播、链的终止）20.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21.下列属于均相反应的是_。 （A）A. 乙酸乙酯水解 B. CuO 的还原 C. 加氢脱硫 D. 电石水解22.下列属于均相反应的是_。 （C）A. 催化重整 B. 催化裂解 C. HCl 与 NaOH 的中和 D. 水泥制造23.下列属于非均相反应的是_。 （D）A. 乙酸乙酯水解 B. 氢气燃烧 C. HCl 与 NaOH 的中和 D. 催化裂解24.下列属于非均相反应的是_。 （B）A. 乙酸和乙醇的酯化 B. 加氢脱硫 C. 氢气燃烧 D. 烃类气相裂解25.化学反应 OHCO2423，其中化学反应计量系数为-1 的是哪种物质_。 （A）A. B. C. 4C D. OH226.化学反应 N，其中化学反应计量系数为+2 的是哪种物质_。 （D）A. N B. 2 C. 2 D. 27.对于一非恒容均相化学反应 A B，反应组分 A 的化学反应速率 Ar_。 （A）A. VdtnrAB. VdtnrC. dtrD. dtCB28.对于一非恒容均相化学反应 A B，反应产物 B 的化学反应速率 r_。 （B）A. trABB. trBC. tCrAD. tB29.对于反应 aA + bB pP + sS，则 P_ )(。 （A）A. |apB. apC. paD. pa|30.对于反应 aA + bB pP + sS，则 Pr_ )(Br。 （C）A. B. C. |b D. b|31.气相反应 4A + B 3R + S 进料时无惰性气体，A 与 B 以 31 的摩尔比进料，则膨胀因子 A=_。 （C）A. 1/4 B. 2/3 C. 1/4 D. 2/332.气相反应 A + B 3P + S 进料时无惰性气体，A 与 B 以 11 摩尔比进料，则膨胀因子 =_。 （D）A. 2 B. 1 C. 1 D. 233.气相反应 2A + B 3P + S 进料时无惰性气体，A 与 B 以 21 摩尔比进料，则膨胀因子 A=_。 （C）A. 1 B. 1/2 C. 1/2 D. 134.气相反应 2A + B 3P + S 进料时无惰性气体，A 与 B 以 32 摩尔比进料，则膨胀因子 B=_。 （D）A. 1 B. 1/3 C. 2/3 D. 135.气相反应 CO + 3H2 CH4 + H2O进料时无惰性气体， CO与 2H以 12 摩尔比进料，则膨胀因子=_。 （A）A. 2 B. -1 C. 1 D. 236.气相反应 2NO + H2 N2 + H2O2进料时无惰性气体， N与 2以 12 摩尔比进料，则膨胀因子 =_。 （B）A. 1 B. 1/2 C. 1/2 D. 137.气相反应 N2 + 3H2 2NH3进料时无惰性气体， 2与 以 23 摩尔比进料，则膨胀因子2H=_。 （B）A. 1 B. 2/3 C. 2/3 D. 138.化学反应速率式为BACKr，如用浓度表示的速率常数为 CK，用压力表示的速率常数为 PK，则CK=_ P。 （B）A. )(RTB. )(RTC. )(RTD. )(RT39. 化学反应速率式为BACr，如用浓度表示的速率常数为 C，用压力表示的速率常数为 P，则P=_ C。 （D）A. )(B. )(C. )(D. )(40.反应 C4H10 2C2H4 + H2， 10.sk，则反应级数 n=_。 （B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 341.反应 A + B C，已知 15.0sk，则反应级数 n=_。 （B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 342.反应 3A P，已知 lmo/，则反应级数 n=_。 （A）A. 0 B. 1 C. 2 D. 343.反应 CH3COH + CH3CH2OH CH3COC2H5 + H2O，已知 molslk/.，则反应级数n=_。 （C）A. 0 B. 1 C. 2 D. 344.反应 N2 + 3H2 2NH3，已知 molslk/81.0，则反应级数 n=_。 （C）A. 0 B. 1 C. 2 D. 345.反应 NaOH + HCl NaCl + H2O，已知 .，则反应级数 n=_。 （C）A. 0 B. 1 C. 2 D. 346.反应 A + B C，已知 sok/45.，则反应级数 n=_。 （A）A. 0 B. 1 C. 2 D. 347.下列属于平行反应的是_。 （C）A. A + B P B. RBPAC. A P()S()D.A + B P = R + S