化学反应工程复习题及答案
化学反应工程
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_______。（P13）
A ． 0 （
B ）1 （
C ）2 （
D ）3
5. 反应NaOH + HCl
NaCl + H 2O ，已知mol s l k /1.0?=，则反应级数
n=_______。（P13）
（A ）0 （B ）1 （C ）2 （D ）3
6. 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 ）0.5
7. 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 ）560
10. 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。（P43）
（A ）8500 （B ）8900 （C ）9000 （D ）9900
11. 在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的体积流速之比为_______。（P17）
（A ）空时τ （B ）反应时间t （C ） 停留时间t （D ） 平均停留时间t
12. -r A =kC A n 中，式中的负号意味着_______。（P11）
（A ）反应速率常数为负值 （B ）反应速率随浓度的下降而减小
（C ）公式表示的是A 的消耗速率 （D ）dc A /dt 为正值
13. “三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓一反是指_______。（P2）
（A ）化学反应 （B ）反应工程 （C ）反应热力学 （D ）反应动力学
14. “三传一反”是化学反应工程的基础，不属于三传的是_______。（P2）
（A ）能量传递 （B ）质量传递 （C ）热量传递 （D ）动量传递
15. 比较下面四个活化能，当反应活化能为_______，反应温度降低10℃时，其速率常数变化最大？（P14）
（A ）E=50 kJ/mol （B ）E=250 kJ/mol （C ）E=170 kJ/mol （D ）E=320 kJ/mol
16. 对于一非恒容均相化学反应αA A
αB B ，反应组分A 的化学反应速率=-A r _______。（P12）
（A ）
Vdt dn r A A -=- （B ）Vdt dn r B A -=- （C ）dt dC r A A -=- （D ）dt dC r B A -=-
17. 对于一非恒容均相化学反应αA A
αB B ，反应产物B 的化学反应速率
=B r _______。（P12） （A ）
Vdt dn r A B = （B ）Vdt dn r B B = （C ）dt dC r A B = （D ）dt dC r B B =
18. 对于反应aA + bB pP + sS ，则=
P r _______)(A r -。（P11）
（A ）||a p （B ）a p
（C ）p a （D ）p a ||
19. 对于反应aA + bB pP + sS ，则=
P r _______)(B r -。（P11）
（A ）p b （B ）b p
（C ）||b p （D ）p b ||
20.反应C 4H 2C 2H 4 + H 2，10.2-=s k ，则反应级数n=_______。（P13） （A ）0 （B ）1 （C ）2 （D ）3
21. 反应3A → P，已知s l mol k ?=/15.0，则反应级数n=_______。（P13）
（A ）0 （B ）1 （C ）2 （D ）3
22. 反应N 2 + 3H 2
2NH 3，已知mol s l k /81.0?=，则反应级数n=_______。
（P13）
（A ）0 （B ）1 （C ）2 （D ）3
23. 反应A + B → C，已知s l mol k ?=/45.0，则反应级数n=_______。（P13）
（A ）0 （B ）1 （C ）2 （D ）3
24. 下列不属于间歇反应器特点的是_______。（P22）
（A）反应器内某一时刻各处物料反应速率相等
（B）反应器内某一时刻各处物料温度相等
（C）反应器内某一时刻各处物料浓度相等
（D）反应器内各个时刻反应速率相等
25. 下列不属于全混流反应器特点的是_______。（P25）
（A）反应器内某一时刻各处物料反应速率相等
（B）物料在反应器内的停留时间相等
（C）反应器内某一时刻各处物料浓度相等
（D）反应器内各个时刻反应速率相等
26. 下列反应其中，_______的返混程度最大。（P25）
（A）平推流反应器（B）全混流反应器
（C）间歇反应器（D）填充床反应器
27. 下列反应其中，_______的返混程度最小。（P26）
（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
28. 下列不属于平推流反应器特点的是_______。（P26）
（A）某一时刻反应器轴向上反应速率相等
（B）物料在反应器内的停留时间相等
（C）反应器径向上物料浓度相等
（D）反应器内不存在返混现象
29. 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
30. 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_______。（B）
（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
31. 空时的定义是_______。（P17）
（A）停留时间与非生产时间的和
（B）实际反应时间与真实停留时间的和
（C）反应器有效容积与入口体积流率的比值
（D）反应物微元在反应器内经历的时间
32. 对于可逆放热反应，为提高反应速率应_______。（P14）
（A）提高压力（B）降低压力（C）提高温度（D）降低温度
33. 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_______。（C）
（A）不变（B）越大（C）越小（D）不一定
34. 全混流反应器内物料的温度和浓度均一，并且_______反应器出口物料的温度和浓度。（P25）
（A）大于（B）等于（C）小于（D）不一定
35. 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_______。（B）
（A）不变（B）增加（C）减小（D）不一定
36. 关于指前因子和活化能描述正确的是_______。（P14）
（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；
（D ）指前因子理论上与温度有关，活化能的取值都是正的，活化能大、温度高，反应速率对温度的变化更敏感；
37. 基元反应和非基元反应之间的区别在于 。（P15）
（A ）计量方程是否反映了实际的反应历程
（B ）表示反应所需的计量方程数不同
（C ）参与反应的相数不同
（D ）有无催化剂的存在
38. 在间歇反应器中进行一恒压气相反应32A B R +→，原料为A 和B 的混合物，其中A 含量为20%（mol ），若物料初始体积为1升，则A 转化50％时，物料的总体积为 。（P58）
（A ）0.4 L （B ）0.8 L （C ）1.0 L （D ）1.2 L
39. 某气相一级不可逆反应： 2A R S →+。在等温，等压条件下在一间歇反应器中进行，原料中含A 的摩尔分率为0.75，8分钟后体积增加了一倍，则A 的转化率为 。（P58）
（A ）0.33 （B ）0.5 （C ）0.67 （D ）0.75
40. 不可逆反应的计量方程为A →R+S ，则反应速率表达式为_______。
（A ）2A A r kC -= （B ）A A r kC -= （C ）A R S r kC C -= （D ）不能确定
第二次
单选题
1. 气相反应2A + B → 3P + S进料时无惰性气体，A 为关键组分，A 与B 以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=____。（P60）
（A ）-1 （B ）-1/2 （C ）1/2 （D ）1
2. 下列参数中，_______能够判断出转化率的大小。（P44）
（A ）Damk ?hler 准数 （B ）Thiele 模数
（C ）Mears 准数 （D ）Weisz-Prater 准数
3. 对于在多个CSTR 进行的一级反应，Damk ?hler 准数为_______，则串联所需的反应器个数越多。（P44）
（A ）0.1 （B ）0.5 （C ）1 （D ）2
4. 气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以1∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=_______。（P60）
（A ）–2 （B ）–1 （C ）1 2
5. 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：12.5 ,(10min )A A A B r C -→-=，在一个9.8 L 的反应器里进行反应所能达到的转化率为 。（P49）
（A ）70% （B ）80% （C ）90% （D ）100%
6. 下列属于均相反应的是_______。（P3）
（A ）煤炭燃烧 （B ）氢气燃烧 （C ）离子交换 （D ）石油裂解
7. 下列属于非均相反应的是_______。（P3）
（A）乙酸乙酯水解（B）氢气燃烧（C）HCL和NaOH中和（D）石油裂解
8. 对于间歇反应器中进行的液相等温反应，初始反应物浓度分别为0.1 mol/L和0.5 mol/L时，反应1小时以后转化率均达到50%，则该反应的级数为___ __。（P42）
（A）0级（B）1级（C）2级（D）不一定
判断题（正确打“√”，错误打“×”）
1. 全混流连续操作反应器，反应器内温度、浓度处处均匀一致，故所有物料粒子在反应器内的停留时间相同。（P25）
2. 相同条件下，分别用下列反应器处理物料，比较反应器有效容积的大小。×
①单段全混流反应器（V R1）
②四个体积相同的全混流反应器串联（V R2）
③两个体积相同的全混流反应器串联（V R3）
④平推流反应器（V R4）
则（V R4）＞（V R2）＞（V R3）＞（V R1）
3. 理想连续流动模型是指平推流模型和全混流模型。（P24）
4. 均相反应器的型式主要为釜式、管式、塔式、固定床和流化床。×
5. 膨胀率为每转化1 mol A造成反应体系内物料的改变量。（P58）
6. 在一端连有活塞的反应器中发生的一级反应，反应速率可表示成：（P12）
A A A d d 1d d N C r V t t
-=?=。
7. 对于任何反应，A B →和22A B →表示的是同一个反应。×
8. 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 ＝2:1:1。（P11）
9. 基元反应的分子数只能是整数，不可能是小数。（P15）
10. 根据阿伦尼乌斯定律，活化能越大，反应对温度越不敏感。（P14）
11. 反应级数仅仅是一个经验值，可以取任何数值。（P14）
12. 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。 （P14）
13. 某反应速率常数的单位为mol /( m 3.hr)，该反应为二级反应。（P14）
14. 平推流反应器串联，串联的级数越多，越接近与全混流。 （P48）
15. 全混流反应器串联，串联的级数越多，越接近于平推流。（P45）
16. 相同条件下，平推流反应器中反应物浓度C A 低于全混流反应器浓度。×
17. 相同条件下，全混釜反应器串联操作反应速度加快，可以提高原料处理量。√
18. 对于零级反应，使用相同体积的CSTR 和PFR 得到的最终转化率均相同。√
19. 对于一个串联反应，目的产物是中间产物，适宜的反应器是全混流反应器。（P90）
20. 反应的选择性定义式。（P84）
y=
的摩尔数
进入反应系统关键组分组分的摩尔数生成目的产物消耗关键
21. 对于吸热反应体系，不论如何改变实验操作条件（如进料温度或进料摩尔流率等），都不可能观察到多态现象。（P102）
22. 复合反应中，反应物的转化率愈高，目的产物获得愈多。（P84）
23. 对于目的产物瞬时收率随着反应物浓度增大单调上升的平行反应，全混流反应器更利于目的产物的生成。（P85）
24. 对于目的产物瞬时收率随着反应物浓度增大单调下降的平行反应，全混流反应器更利于目的产物的生成。（P85）
25. 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。（P85）
26. 一个PFR反应器等同于∞个小的CSTR反应器串联。（P46）
27. PFR反应器的特点是有返混。（P26）
28. 增大催化剂孔可以径降低非均相催化反应中内扩散的影响。（P150）
29. 改善孔结构可以降低非均相催化反应中内扩散的影响。（P150）
30. 在消除催化剂外扩散影响的实验中，在500℃时已经消除了外扩散影响，如果反应改在400℃下进行，且其它条件不变，则400℃时外扩散影响也不存在。（P156）
31. 气固非均相催化反应过程可分解为七个步骤，速率控制步骤是指速率最快的一步。×（P139）
32. 减小催化剂粒径可以降低非均相催化反应中内扩散的影响。（P157）
33. 提高反应温度可以降低非均相催化反应中内扩散的影响。（P157）
单选题
1. 在活塞流反应器中进行等温、恒密度的一级不可逆反应，纯反应物进料，出口转化率可达到96%，现保持反应条件不变，但将该反应改在：具有相同体积的全混流反应器中，所能达到的转化率为。（B）
（A）0.85 （B）0.76 （C）0.91 （D）0.68
2. 在活塞流反应器中进行等温、恒密度的一级不可逆反应，纯反应物进料，出口转化率可达到96%，现保持反应条件不变，但将该反应改在：体积相同的两个全混流反应器串联时，其总体积与活塞流反应器的体积相等，所能达到的转化率为 。
（A ）0.85 （B ）0.76 （C ）0.91 （D ）0.68
3. 化学反应中的多定态通常发生在_______反应中。P102
（A ）吸热 （B ）放热 （C ）绝热 （D ）等温
4. 下列属于平行反应的是_______。P82
（A ）A + B → P （B ）A + B → P = R + S
（C
）
A
P(主)
S(副) （D ）???→+→+R B P P B A
5. 串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P 的收率=_______。P88
（A ）A A P P n n n n --00 （B ）00A P P n n n - （C ）00
S S P P n n n n -- （D ）00R R P P n n n n --
6. 串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P 的选择性=_______。P88
（A ）A A P P n n n n --00 （B ）00A P P n n n - （C ）00
S S P P n n n n -- （D ）00R R P P n n n n --
7.
如果平行反应
A
P(主)
S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选择
性P S 应_______。P86 （A ）提高浓度 （B ）提高温度 （C ）降低浓度 （D ）降低温度
8.
如果平行反应
A
P(主)
S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高收率
应_______。P86 （A ）提高浓度 （B ）降低浓度 （C ）提高温度 （D ）降低温度
9. 复合反应的瞬时选择性定义为_______。P84
（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
（B ）生成生成目的产物消耗的反应物与副产物消耗的反应物的比值
（C ）目的产物的生→成速率与副产物的生成速率的比值
（D ）副产物的生成速率与目的产物的生成速率的比值
10. 对于一级不可逆反应S R A 21k k ?→??→?
，产物R 的最大浓度通常_______。 P88
（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
11. 连串反应A → P （目的）→R + S，目的产物P 与副产物S 的选择性P S =_______。P88
（A ）A A P P n n n n --00 （B ）00A P P n n n - （C ）00
S S P P n n n n -- （D ）00R R
P P n n n n --
12.对于平行反应 ()
S()A P A →→主反应副反应，主副反应均为二级不可逆反应，若E 主＞E 副，
为了提高反应的选择性应_______。P85
（A）提高浓度（B）提高温度（C）降低浓度（D）降低温度
13. 脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。P111
（A）E（t）曲线（B）F（t）曲线（C）I（t）曲线（D）y（t）曲线14. 平推流流动的E（t）曲线的方差=2θσ_______。P119
（A）0 （B）0～1 （C）1 （D）＞1
15. 全混流流动的E（t）曲线的方差=2θσ_______。P119
（A）0 （B）0～1 （C）1 （D）＞1
16. 催化剂颗粒扩散的无因次模数
φ=
速率与_______之比。P147
（A）扩散速率（B）外扩散速率（C）内扩散速率（D）实际反应速率
17. 催化剂不可以_______。P138
（A）改变反应速率（B）改变反应平衡
（C）改变反应产物（D）抑制副反应
18. 控制步骤意为_______。P139
（A）各步骤中进行最快的（B）最先达到平衡的
（C）各步骤中进行最慢的（D）不可逆的
19. Thiele模数的物理意义是_______。P147
（A）实际反应速率与实际扩散速率的比值
（B）最大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
（D）最大反应速率与最大扩散速率的比值
20. 在非等温条件下，催化剂颗粒的有效因子_______。P149
（A）有可能大于一（B）不可能大于一
（C）一定大于一（D）与等温条件下相同
21. Da （丹克莱尔准数）涉及_______的描述。P141
（A ）催化剂内扩散 （B ）催化剂失活
（C ）催化剂外扩散 （D ）催化剂床层装填
22. 对于连串反应：A →B →C ，内扩散使目的产物B 的选择性_______ P152
（A ）提高 （B ）下降 （C ）不变 （D ）为零 23. t /t e t
1)t (E -=是_______（其中t 是平均停留时间）。（B ） （A ）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
24. 等温条件下催化剂的席勒模数_______。P147
（A ）与反应级数关系不大 （B ）与扩散系数关系不大
（C ）与速率常数关系不大 （D ）与颗粒形状关系不大
25. 对于气—固相催化反应，要测定本征反应速率，必须首先排除___ _的影响。P154
（A ）内扩散 （B ）外扩散 （C ）内、外扩散 （D ）吸附
26. 对于同一反应，内扩散有效因子随Thiele 模数的增大而_______。P150
（A ）降低 （B ）不变 （C ）增大 （D ）不一定
27. 对于不同的反应，当Thiele 模数相同时，_______的内扩散有效因子最大。P150
（A ）1级 （B ）0级 （C ）2级 （D ）0.5级
28. 测量气固相非均相反应速率，为了判断有无内扩散影响，应在改变_______
条件下进行实验。P157
（A）催化剂装置（B）催化剂装量（C）进料流量（D）催化剂粒径大小
29. 下列催化剂的密度中，_______数值最大。P138
（A）颗粒密度（B）真密度（C）堆密度（D）床层密度
30. 下列不属于催化剂的特点的是_______。P138
（A）改变化学平衡（B）加速热力学可行的反应
（C）改变反应历程（D）降低活化能
31. 下列步骤中不属于化学过程的是_______。P139
（A）反应物吸附（B）内扩散（C）表面反应（D）产物脱附
32. Da（丹克莱尔准数）为化学反应速率与_______之比。P141
（A）内扩散速率（B）吸附速率（C）脱附速率（D）外扩散速率
33. 对于反应级数大于0的反应，随着Da（丹克莱尔准数）的增大，外扩散有效因子_______。P141
（A）增大（B）不变（C）降低（D）为零
34. 对于平行反应，如果主反应的级数小于副反应的级数，当外扩散阻力存在时，则反应的选择性会_______。P143
（A）降低（B）不变（C）增大（D）不一定
35. 球形颗粒催化剂内部的反应物浓度与_______无关。（B）
（A）催化剂外表面浓度（B）催化剂的孔隙率
（C）Thiele模数增大（D）催化剂的径向位置
36. 如下图所示，全混流反应器的操作点有两类，下图中稳定的操作点为A,
C ，不稳定的操作点为 B ，我们通常选择 C 点作为操作点。P104
37. 非均相催化反应步骤不包括_______。P139
（A ）内、外扩散 （B ）吸附 （C ）表面反应 （D ）分散
38. 在活塞流反应器中进行等温、恒密度的一级不可逆反应，纯反应物进料，出口转化率可达到96%，现保持反应条件不变，但将该反应改在具有相同体积的全混流反应器中，所能达到的转化率为_______。（A ）
（A ）0.76 （B ）0.81 （C ）0.85 （D ）0.90
39. 在活塞流反应器中进行等温、恒密度的一级不可逆反应，纯反应物进料，出口转化率可达到96%，现保持反应条件不变，但将该反应改在体积相同的两个全混流反应器串联时，且其总体积与活塞流反应器的体积相等，所能达到的转化率为_______。（C ）
（A ）0.76 （B ）0.81 （C ）0.85 （D ）0.90
40. 采用脉冲进样法测定某一反应器的停留时间分布，得到如下结果：反应器出口的示踪剂浓度C(t) 在2 min 内由2 μmol/L 线性降至0，则平均停留时间t m 为_______min 。P114
（A ）1/3 （B ）1/2 （C ）2/3 （D ）1
41. 某一级气相反应 A 2B ，反应速率常数为k =1min -1，反应器入口处原料T X
的体积流量为υ0 = 0.2 L/min ，纯A 进料，反应在等温等压下进行。 当反应器为PFR 时，转化率达80%时，所需反应器体积为_______L 。（B ）
（A ）0.46 （B ）0.48 （C ）0.50 （D ）0.52
42. 某一级气相反应 A → 2B ，反应速率常数为k =1min -1，反应器入口处原料的体积流量为υ0 = 0.2 L/min ，纯A 进料，反应在等温等压下进行。当反应器为CSTR 时，反应器体积为0.8L 时，反应器出口转化率为_______。（A ）
（A ）0.70 （B ）0.72 （C ）0.75 （D ）0.78
43. 某一级气相反应 A → 2B ，反应速率常数为k =1min -1，反应器入口处原料的体积流量为υ0 = 0.2 L/min ，纯A 进料，反应在等温等压下进行。当二个CSTR 串联时，每个CSTR 各完成40%的转化率，总转化率为80%，两个反应器的体积比为_______。（C ）
（A ）3.3 （B ）3.6 （C ）3.9 （D ）4.2
44. 某一级气相反应 A → 2B ，反应速率常数为k =1min -1，反应器入口处原料的体积流量为υ0 = 0.2 L/min ，纯A 进料，反应在等温等压下进行。如果反应在间歇反应器中进行，当达到90%转化率时所需的反应时间_______min 。（D ）
（A ）2.0 （B ）2.1 （C ）2.2 （D ）2.3
45. 某气相一级不可逆反应：2A R S →+。在等温，等压条件下在一间歇反应器中进行，原料中含A 的摩尔分率为0.75，8分钟后体积增加了一倍，则A 的转化率为 。P58
（A ）0.33 （B ）0.5 （C ）0.67 （D ）0.75
46. 利用阶跃法测定某一液相反应器的停留时间分布情况时，得到停留时间累计分布函数F(t)的变化规律为：当0 ≤ t ≤ 2 min 时，F(t) = 0.5t ，当 t > 2 min 后，F(t) = 1。则平
均停留时间t m 为_______ min 。P112
（A ）4 （B ）1 （C ）2 （D ）0.5
47. 体系中发生如下一级不可逆反应：A R →。该反应的速率常数k 为0.6 min -1，物料以1 L/s 的体积流率进入体系，组分A 的起始浓度为15 mol/L 。当应用两个反应器进行串联操作时，组分A 在两个反应器的转化率分别达到0.4和0.8。应用先全混流后平推流两个反应器串联所需总体积为_______。P36
（A ）177 （B ）251 （C ）209 （D ）232
48. 在全混流反应器中利用环氧乙烷水合制乙二醇。已知环氧乙烷水溶液的浓度为1 mol/L ，等体积硫酸催化剂的水溶液（含硫酸0.9 wt%）。已知，反应速率常数为0.311 min -1，要求乙二醇的年生产能力为300吨。如果反应器以串联方式排布，需要100升的反应器的个数为_______。P46
（A ）1 （B ）2 （C ）3 （D ）4
49. 在间歇反应器中进行一恒压气相反应32A B R +→，原料为A 和B 的混合物，其中A 含量为20%(mol)，若物料初始体积为1升，则A 转化50％时，物料的总体积为 。P58
（A ）0.4 L （B ）0.8 L （C ）1.0 L （D ）1.2 L
50. 气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 为关键组分，A 与B 以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子 =（ ）。（P60）
（A ）-1 （B ）-1/2 （C ）1/2 （D ）1
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 , () 0, t t E t t 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22 A 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。 →+，则其反应速率表达式不能确11.某反应的计量方程为A R S 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。 二.单项选择 10.(2) B 1、气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与2H以1∶2 δ=__A_。 摩尔比进料，则膨胀因子CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S P在间歇式反应器中，则目的产物P C___A____。 的最大浓度= max ,P
化学反应工程试题
化学反应工程试题 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
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. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2 、一级连串反应A S P 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. 1 22)(120K K K A K K C - D. 22/1210 ]1)/[(+K K C A 3、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. 00 S S P P n n n n -- D. 00 R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=时，该反应的反应级数n___B__。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副)，其瞬间收率P ?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A 2R ，30/30.2m kmol C A =， 出口转化率 7.0=A x ，每批操作时间h t 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. B. C. D. 8、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 mol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、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=opt τ_____D__。 A. 1212)/ln(K K K K - B. 1221) /ln(K K K K - C. 2112)/ln(K K K K D. 211K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项 ____B___。 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 11、全混流反应器中有___B__个稳定的定常态操作点。
《化学反应工程》期末考试试题及答案..
一、单项选择题： （每题2分，共20分） 1．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) 2.四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 ． 1.0 B. 0.25 C ．0.50 D ．0 3．对一平行—连串反应R A Q P A ?→??→??→?) 3()2()1(，P 为目的产物，若活化能次序为：E 2
化学反应工程试题..
2010-2011学年第二学期末考试试题（A 卷） 一、选择题（30分，每题1.5分） 1、―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 2、对于反应sS pP b B aA +?→?+， 则P r = ___A__ ()A r -。 A. a p ， B. a p ， C. p a , D. p a 3、气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以1∶1 摩尔比进料，则膨胀因子A δ=（Ｄ ） A. –2 B. –1 C. 1 D. 2 4、气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以2∶1 摩尔比进料，则膨胀率A ε=（ Ｃ ） A. –1 B . –1/2 C. 1/3 D.4/3 5、反应2421042H H C H C +→，反应速率常数10.2-=s k ，则反应级数n=（ Ｂ） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 6、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 的得率X P =（ Ａ）。 A. 00A P P n n n - B.A A P P n n n n --00 C.00S S P P n n n n -- D.0 R R P P n n n n -- 7、分批式操作的间歇反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项（ Ｂ ）。 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 8、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（Ｂ）。 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 9、对于单一反应组分的平行反应 ，其瞬间收率P ? 随C A 增大而单调下降，则最适合的反应器为( Ａ )。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器
化学反应工程期末考试试题及答案(整理)
4?从反应器停留时间分布测定中 ，求得无因次方差「二 _ 0.98 ，反应器可视为 XXX 大学 化学反应工程 试题B （开）卷 （答案）2011 — 2012学年第一学 期 一、单项选择题： （每题2分，共20分） 1.反应器中等温进行着 A T P （1）和A T 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 .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 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 一为（） 2?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 A . 1.0 B. 0.25 C . 0.50 A （1） > A ⑶ > D . 0 P —-(2)， Q 3. 对一平行一连串反应 为了目的产物的收率最大， A .先高后低 B.先低后高 C .高温操作 4. 两个等体积的全混流反应器进行串联操作， 与第二釜的反应速率-広2之间的关系为（ A . -r Ai > -r A2 B . -r Ai 则最佳操作温度序列为（ ,P 为目的产物，若活化能次序为：E 2 . 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) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A 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 《化学反应工程》试题 XXX大学化学反应工程试题B（开）卷 （答案）2011—2012学年第一学期 一、单项选择题：（每题2分，共20分） 1．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) 2.四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为( B ) A． 1.0 B. 0.25 C．0.50 D．0 3．对一平行—连串反应，P为目的产物，若活化能次序为：E2 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 B 各反应组分的反应程度相同 C 随反应时间而变 D 与反应计量系数无关 2.-r A=kC A n中，式中的负号意味着（） A 反应速率常数为负值 B 反应速率随浓度的下降而减小 C 公式表示的是A的消耗速率 D dc A/dt为正值 3.返混的定义是（） A 不同空间位置的粒子的混合 B 不同停留时间的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 4.自催化反应当转化率为零时反应速率（） A 最大 B 出现极值点 C 为负值 D 为0 5.平推流反应器中诸参数不随（）而变 A 反应物的组成 B 反应器的轴向位置 C 反应器的空间时间D反应器的径向位置 6.在平推流反应器进行某一变容反应，若εA>0，则空间时间τ将（）平均停 A 等于 B 小于 C 大于 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 B 变大 C 变小 D 不好说 8.复合反应的瞬时选择性定义为（） 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 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 C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗 速率的比值 D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速 率的比值 9.空间时间的定义是（） A 停留时间与非生产时间的和 B 实际反应时间与真实停留时间的和 C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 D 反应物微元在反应器内经历的时间 10. 11.平推流反应器的无因次方差为（） A 1 B 2 C －1 D 0 12.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 B 增加 C 减小 D 不一定 13.由脉冲示踪实验可以直接获得的是（） A 停留时间分布函数 B 停留时间分布密度函数 C 平均停留时间 D 方差 14.非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而（） A 减少 B 增大 C 先增大后减少 D 不变 15.非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是（） A 单调递减的 B 单调递增的 C 有极大值的 D 不好说 16.所谓对比时间是指（） 化学反应工程 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 t E t t 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22 A 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。 化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应 CO + 3H 2 CH 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. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S K 1 K 2 P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=m ax ,P C ___A____。 A. 1 22 )(210K K K A K K C - B. 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A C. 122 )(120K K K A K K C - D. 2 2/1210]1)/[(+K K C A 3、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. 0 A P P n n n - C. 0 0S S P P n n n n -- D. 0 0R 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. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副)，其瞬间收率P ?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 A 2R ，3 0/30.2m kmol C A =， 出口转化率 7.0=A x ，每批操作时间 h t 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_3 m 。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、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 mol C A /10=时，求反应至 l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、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 = opt τ_____D__。 A. 1 212) /ln(K K K K - B. 1 221)/ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 2 11K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项____B___。 一、填空（40分） （1）气相反应A＋3B→2C，则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是（2）反应速率常数有时可以表为。A dt （3）空间速度是指 ___________ ， 空间时间是指 __________。 （4）反应具有最佳温度曲线， 最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克／cm5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为（孔隙率3的材料制成。 则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?，如果采用扩散模型，则）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差 （6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______ （7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、 及＿＿＿＿扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ，进料反应进行至，（8）复合反应＝A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时，由瞬时选择性LA。于内扩散的影响，选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?）（9,，。 0． （10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系： 外扩散和化学动力学控制时ζ1，Φ值较； 内扩散强烈影响时ζ1，Φ值较。 （11）CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向， 可以分为和反应器。 492－＝/s, =1.5×1012）某一级不可逆的气液反应过程，已知k=10mm/s,D（LL则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在，工业上可选用 反应器或反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主 要在，工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物，则适＋（，）对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA （14）返混是指 1.化学反应工程是一门研究______________的科学。 2.化学反应速率式为β α B A C A C C K r =-，如用浓度表示的速率常数为C K ，用压力表示的速率常数 P K ，则C K =_______P K 。 3. 平行反应 A P(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。 4.对于反应级数n ＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。 5.对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。 6.若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_______。 7.流体的混合程度常用_______、_______来描述。 8.催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的_______失活，也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_______失活。 9.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约_______时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。 10.绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用_______模型来计算。 11.对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度opt T 和平衡温度eq T ，二者的关系为______________。 12.描述流化床的气泡两相模型，以0U 的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始流化 速度mf U 通过，而其余部分_______则全部以气泡的形式通过。 13.描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为_______相为平推流，而对_______相则有种种不同的流型。 14.多相反应过程是指同时存在_______相态的反应系统所进行的反应过程。 II.1.一级连串反应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 = opt τ_______。 A. 1212)/ln(K K K K - B. 1221) /ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 211K K 2.全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着A χ的增大而减小，此时该反应的反应级数n_______。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 3.当反应级数n_______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. ＜1 4.轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_______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 5.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_______装置。A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜 6.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为d m i d C k dt d ψψ =- ，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d 为_______。 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N 2、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 2 121+=+的反应，其反应速率表达式为B A A 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 o K 时的反应速率方程式为2 21061.3A A P d dP -?=- τ h 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2 1A A A kC d dn V r =?-=τ h l mol ./，该反应速率常数k 的数值、单位如何？ 4、在973 o K 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。 7、一级可逆反应A = R 在等温下进行。已知C A0 = 500mol/m 3，C R0 = 0。若该反应在一间歇反应器中进行，且在反应温度下667.0=Ae x 。经480 s 后测得333.0=A x 。（1）试确定此反应的动力学方程；（2）计算A x 分别达到0.6和0.65所需的反应时间；（3）比较计算结果，你有什么体会？ 《化工设备设计基础》综合复习资料化工设备设计基础》综合复习资料 一、填空题 1. 容器按照壁厚大小分为__________和___________。 2. 双鞍座支承的卧式容器可简化为受均布载荷的算时则简化为梁。或。直径为 D 的圆形截梁；而直立的塔设备进行校核计 3. 矩形截面（长=b、宽=h）对 Z 轴的惯性矩公式为面对其对称轴的惯性矩为。 4. 计算内压操作塔设备筒体壁厚的依据是其对其应力。 应力，而进行直立设备校核计算时主要是针 5. 我国压力容器设计必须遵循的安全技术法规和标准为和。 6. 立式容器的支座有腿式支座、____________、____________和____________四种。 7. 对与封头相连的外压容器筒体而言，其计算长度应计入封头的直边高度及凸形封头 ____的凸面高度。 二、判断题 1．下列直立薄壁容器，受均匀气体内压力作用。哪些能用薄膜理论求解壁内应力？哪些不能？（1）横截面为正六角形的柱壳。（2）横截面为圆的轴对称柱壳。（3）横截面为椭圆的柱壳。（4）横截面为半圆的柱壳。（5）横截面为圆的锥形壳。 2．在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。 3．薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径 R1=R2，则该点的两向应力相等。 4．因为内压薄壁容器圆筒的两向应力与壁厚成反比，当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容 器，壁内的应力总小于壁厚小的容器。 5．按无力矩理论求得的应力成为薄膜应力， 薄膜应力沿壁厚均匀分布的。 三、简答题 1. 写出下类钢材牌号的含义 09MnNiDR 和 1Cr18Ni9Ti（符号和数字）。 2. 二力平衡条 件是什么？什么叫二力杆？ 3. 内压壁厚设计公式中为何引入焊缝系数？焊缝系数与哪些因素有关？ 4. 什么叫长圆筒？什么叫短圆筒？用什么参数界定的？ 5. 法兰公称压力的确定受到哪些因素的影响？为什么公称压力 PN 为 1.0MPa 的法兰，其最大允许操作压力比有时 1.0MPa 高而有时又比 1.0MPa 低？ 6．设置加强圈的目的是什么？加强圈的类型有哪些？ 7. 什么叫失稳？外压容器的稳定性条件是什么？ 8. 用抗拉强度规定只下限为σb=620 MPa 材料制造的容器为几类容器？依据是什么？ 9. 试确定塔卧置做水压试验时的试验压力 PT 。塔的设计压力为 P，水重度γ，塔高H。 10. 有一管线法兰，已知设计压力为 0.2MPa，设计温度为 300℃，试问在此管线上能 否使用公称压力为 0.25MPa 的碳钢平焊法兰？为什么？ 11. 焊缝系数与哪些因素有关？若一容器为双面对接焊缝，局部无损探伤，焊缝系数为多少？ 12. 封头有哪几种形式？各适用于什么场所？ 《化学反应工程原理》复习思考题 第一章绪论 1、了解化学反应工程的研究内容和研究方法。 2、几个常用指标的定义及计算：转化率、选择性、收率。 第二章化学反应动力学 1、化学反应速率的工程表示，气固相催化反应及气液相非均相反应反应区的取法。 2、反应速率常数的单位及其换算。 3、复杂反应的反应速率表达式（可逆、平行、连串、自催化）。 4、气固相催化反应的步骤及基本特征。 5、物理吸附与化学吸附的特点。 6、理想吸附等温方程的导出及应用（单组分吸附、解离吸附、混合吸附）。 7、气固相催化反应动力学方程的推导步骤。 8、不同控制步骤的理想吸附模型的动力学方程的推导。 9、由已知的动力学方程推测反应机理。 第三章理想间歇反应器与典型化学反应的基本特征 1、反应器设计的基本方程式。 2、理想间歇反应器的特点。 3、理想间歇反应器等温、等容一级、二级反应反应时间的计算及反应器体积的计算。 4、自催化反应的特点及最佳工艺条件的确定及最佳反应器形式的选择。 5、理想间歇反应器最优反应时间的计算. 7、可逆反应的反应速率，分析其浓度效应及温度效应。 8、平行反应选择率的浓度效应及温度效应分析。 9、平行反应反应器形式和操作方式的选择。 10、串连反应反应物及产物的浓度分布，t opt C p.max的计算。 11、串连反应的温度效应及浓度效应分析。 第四章理想管式反应器 1、理想管式反应器的特点。 2、理想管式反应器内进行一级、二级等容、变容反应的计算。 3、空时、空速、停留时间的概念及计算。 4、膨胀率、膨胀因子的定义，变分子数反应过程反应器的计算。 第五章理想连续流动釜式反应器 1、全混流反应器的特点。 2、全混流反应器的基础方程及应用。 3、全混釜中进行零级、一级、二级等温、等容反应时的解析法计算。 4、全混釜的图解计算原理及图解示意。 5、全混流反应器中的浓度分布与返混，返混对反应的影响。 6、返混产生的原因及限制返混的措施。 7、多釜串联反应器进行一级、二级不可逆反应的解析法计算。 8、多釜串联反应器的图解法计算原理。 第七章化学反应过程的优化 1、简单反应过程平推流反应器与全混流反应器的比较及反应器形式的选择。 2、多釜串连反应器串连段数的选择分析。 3、自催化反应反应器的选型分析。 4、可逆放热反应速率随温度的变化规律，平衡温度和最优温度的概念。 5、平行反应选择率的温度效应及浓度效应分析，反应器的选型，操作方式的确定。 6、串连反应影响选择率和收率的因素分析，反应器的选型及操作方式的确定。 7、平推流与全混釜的组合方式及其计算。 第八章气固相催化反应过程的传递现象 1、气固相催化反应的全过程及特点。 2、等温条件下催化剂颗粒的外部效率因子的定义。 3、外扩散、内扩散对平行反应、连串反应选择性的影响分析。 4、气体流速对外扩散的影响分析。 5、等温条件下催化剂颗粒的内部效率因子的定义。 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. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9.反应A + B → C ，已知，则反应级数n=___B____。 A S K 1 K 2 P =max ,P C 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A = opt τ2 11K K A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -= opt t 1 221) /ln(K K K K -A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -=opt t 1 221)/ln(K K K K -A S K 1 K 2 P 12/k k β αB A C A C C K r =-C K P K P K C K β α+-)(RT ) ()(βα+RT ) ()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 2 1 0.2-=s k 1 15.0-=s k 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 )308 12981(314.82ln )11(ln 2 112=∴=-==-=， 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 σ σB A σ σA S k +?+?→?+?+?+） 此步为速率控制步骤 ( 222 3．间歇釜反应器中进行如下反应： P A → (1) －r A1＝k 1C A a1 S 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化学反应工程试卷及答案
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