化学反应工程试题及答案

化学反应工程试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.全混流反应器的返混程度（）A.为零B.最大C.最小D.不确定2.反应级数（）A.只能是正整数B.只能是零C.可以是任意实数D.只能是负数3.平推流反应器的特点是（）A.有返混B.浓度均一C.物料停留时间相同D.温度波动大4.对于反应A→B，反应速率的表达式为（）A.-rAB.rBC.rAD.-rB5.反应速率常数k与下列哪个因素无关（）A.温度B.压力C.反应物浓度D.催化剂6.间歇反应器适合于（）A.大规模生产B.多品种小批量生产C.连续生产D.自动化生产7.下列哪种反应器不属于理想反应器（）A.平推流反应器B.全混流反应器C.间歇反应器D.固定床反应器8.反应活化能E越大，则反应速率对温度的变化（）A.越不敏感B.越敏感C.无影响D.不确定9.反应转化率的定义是（）A.反应掉的反应物的量/初始反应物的量B.生成的产物的量/初始反应物的量C.反应掉的反应物的量/生成的产物的量D.初始反应物的量/反应掉的反应物的量10.串联反应A→P→S，目的产物是P，为提高P的收率，应选择（）A.全混流反应器B.平推流反应器C.间歇反应器D.无所谓二、多项选择题（每题2分，共10题）1.影响化学反应速率的因素有（）A.温度B.压力C.反应物浓度D.催化剂2.理想反应器包括（）A.平推流反应器B.全混流反应器C.间歇反应器D.流化床反应器3.化学反应的类型有（）A.均相反应B.非均相反应C.可逆反应D.不可逆反应4.关于反应速率常数k，正确的是（）A.与温度有关B.与反应物浓度有关C.与压力有关D.与催化剂有关5.下列属于连续操作的反应器有（）A.平推流反应器B.全混流反应器C.间歇反应器D.半间歇反应器6.提高反应选择性的方法有（）A.选择合适的催化剂B.控制反应温度C.优化反应时间D.改变反应物浓度7.反应动力学方程的建立方法有（）A.实验测定B.理论推导C.经验关联D.随机猜测8.全混流反应器的特点有（）A.物料充分混合B.出口组成与反应器内组成相同C.无返混D.适合快速反应9.平推流反应器的性能特点包括（）A.物料在器内停留时间相同B.无返混C.浓度沿轴向变化D.温度沿轴向变化10.反应过程的基本步骤包括（）A.反应物向催化剂表面扩散B.反应物在催化剂表面吸附C.化学反应D.产物从催化剂表面脱附及扩散三、判断题（每题2分，共10题）1.反应速率只与反应物浓度有关。（）2.平推流反应器和全混流反应器都是理想反应器。（）3.反应活化能越大，反应越容易进行。（）4.间歇反应器内物料的浓度和温度随时间变化。（）5.全混流反应器的返混程度最小。（）6.反应级数可以是负数。（）7.催化剂只能加快反应速率。（）8.串联反应中，中间产物的浓度会出现最大值。（）9.反应转化率越高，反应效果越好。（）10.固定床反应器属于理想反应器。（）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述平推流反应器和全混流反应器在返混方面的区别。答：平推流反应器无返混，物料以相同速度向前推进，各质点停留时间相同；全混流反应器返混最大，刚进入反应器的新鲜物料与已反应的物料瞬间充分混合，出口组成与器内组成相同。2.简述影响反应速率的主要因素。答：主要因素有温度，温度升高反应速率加快；反应物浓度，浓度增加反应速率增加；压力，对于有气体参与反应，压力影响浓度进而影响速率；催化剂，可改变反应历程，降低活化能，加快反应速率。3.简述化学反应工程的研究内容。答：主要研究内容包括化学反应动力学，研究反应速率与影响因素关系；反应器设计与分析，涉及反应器选型、操作方式选择、尺寸计算等；以及反应过程的优化，提高反应效率和产物质量。4.简述选择反应器的依据。答：依据有反应特性，如反应类型、动力学特征等；生产规模，大规模适合连续反应器，小批量可选间歇反应器；产品质量要求，对质量均一性要求高可考虑全混流等；还有经济成本，综合考虑设备投资与运行成本。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论在实际生产中如何根据反应特点选择合适的反应器。答：对于快速不可逆反应，可选平推流反应器以减少返混，提高转化率；对于自催化反应，全混流反应器可能更合适，可利用产物对反应的促进作用；对于串联反应，若希望中间产物收率高，平推流较有利；还要结合生产规模、操作难易等实际因素综合考量。2.讨论如何提高化学反应的效率。答：可以通过优化反应条件，如选择合适温度、压力；调节反应物浓度比；使用高效催化剂加快反应速率；改进反应器设计，减少返混、强化传质传热；合理安排反应流程，实现能量回收利用，从多方面提高反应效率。3.讨论催化剂在化学反应工程中的重要性。答：催化剂能改变反应历程，降低反应活化能，大幅加快反应速率，提高生产效率；可提高反应选择性，使反应朝着生成目标产物方向进行；还能在温和条件下进行反应，降低能耗、减少设备要求，对化学反应工程发展至关重要。4.讨论连续操作和间歇操作反应器各自的优缺点。答：连续操作优点是生产效率高、产品质量稳定、易实现自动化，适合大规模生产；缺点是设备投资大、灵活性差。间歇操作优点是灵活性高、适合小批量多品种生产；缺点是生产效率低、产品质量一致性难保证，每批需装卸料等辅助时间。答案一、单项选择题1.B2.C3.C4.A5.C6.B7.D8.B9.A10.B二、多项选择题1.ABCD2