《化学反应工程》试题2012
化学反应工程考试题
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____。
化学反应工程试题及答案
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》期末考试试题及答案
《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2θσ为( B )A ． 1.0 B. 0.25 C ．0.50 D ．03．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：E 2<E 1<E 3，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4．两个等体积的全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率-r A1与第二釜的反应速率-r A2之间的关系为( A )。
两釜反应温度相同。
A ．-r A1 > -r A2B ．-r A1 = -r A2C ．-r A1 < -r A2 D.不能确定何者为大5. 已知一闭式反应器的1.0=r a uL D ，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N 为（ B ）。
A ． 4.5 B. 5.6 C ．3.5 D ．4.06．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C)。
A ．物理吸附B ．化学反应C ．化学吸附D ．质量传递7．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( B )A ．堆(积)密度B ．颗粒密度C ．真密度D ．平均密度8．在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种( C )。
(完整版)《化学反应工程》试题及答案
《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-+。
化学反应工程试题库和答案(精心整理)
化学反应工程考试题库（分三个部分）（一）（综合章节）复习题一、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 tE tt 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22A 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。
化学反应工程考试试题及答案
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。
化学反应工程期末考试试题及答案
反应的活化能为 52894 J／mol
。
ln k2 E ( 1 1 ) ln 2 k1 R T1 T2
E ( 1 1 ) ln 2
8.314 298 308
解： E 52894J / mol
，
2．一气固催化反应 A B R，若本征反应速率方程
为：
则该反应可能的反应机理为
A σ Aσ
四、计算题：（第 1，2 题均为 12 分，第 3 题为 14 分，共 38 分）
B2 2σ 2Bσ
Aσ Bσ kS Rσ σ (此步为速率控制步骤
）
Rσ R σ
3．间歇釜反应器中进行如下反应：
A P (1) －rA1＝k1CAa1
A S (2) －rA2=k2CAa2
在 CA0 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜
液中 CP/CS 增大，表明活化能 E1 与 E2 的相对大小
化学反应工程期末考试试题及 答案
《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 ． 1.0
B. 0.25 C ． 0.50
D．0
A (1) P (2) Q
3．对一平行—连串反应 A (3) R
，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
《化学反应工程》期末考试试题及答案
《化学反应工程》期末考试试题及答案《化学反应工程》期末考试试题及答案一、选择题1、在化学反应工程中，反应时间的优化通常取决于哪些因素？ A. 反应物的浓度 B. 反应温度 C. 催化剂的活性 D. 上述所有因素答案：D2、下列哪一项不是化学反应工程的研究内容？ A. 反应过程的热量平衡 B. 反应动力学 C. 化工工艺流程设计 D. 反应器设计答案：C 3、关于反应速率，以下哪种说法是正确的？ A. 反应速率通常与反应物的浓度成正比 B. 反应速率通常与反应温度成正比 C. 反应速率与反应物的浓度和反应温度都有关 D. 反应速率与反应物的浓度和反应温度都无关答案：C4、在化学反应工程中，我们如何定义催化剂的活性？ A. 催化剂的表面积与反应物分子数的比值 B. 催化剂的重量与反应物分子数的比值 C. 催化剂的活性是催化剂的一种内在属性，无法定义 D. 催化剂的活性是催化剂在一定温度下，对特定反应的催化效率答案：D 5、关于催化剂在化学反应工程中的作用，以下哪种说法是错误的？ A. 提高反应速率 B. 提高产物的选择性 C. 可以降低反应的活化能 D.可以使反应在更低的温度下进行答案：B二、填空题1、化学反应工程的基本理论包括________、和。
答案：化学动力学；传递过程；热力学2、化学反应工程的研究对象是________，研究内容是________。
答案：化学反应过程；反应过程的优化与控制、反应器和设备的放大设计与优化、新型高效分离技术的开发与应用等3、对于一个放热反应，降低反应温度可能会________，增加反应时间可能会________。
答案：增加反应速率；提高产物的选择性4、催化剂的活性与________、________、________和________有关。
答案：催化剂的表面积；催化剂的晶格结构；催化剂的酸碱性；反应物的性质5、在一个化学反应过程中，当反应物的浓度为定值时，增加________可能会增加反应速率。
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2 A B k1 P A 2B k2 Q
2. 在四段绝热式固定床反应器中进行 n 级不可逆反应，各段的催化剂量相同，且控制进入 各段的反应物料温度相等.若 n>0，试问
(1)哪一段的净转化率最大？哪一段最小？ (2)若段间采用冷激方法进行降温，试问第一段与第二段之间和第二段与第三段之间哪 处需加入的冷激剂量多？为什么？
四、计算题：（第 1，2 题均为 12 分，第 3 题为 14 分，共 38 分） 1.在反应体积为 1 m3 的釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生产丙二醇-1，2：
H2COCHCH3 H2O H2COHCHOHCH3
该反应对环氧丙烷为一级，对水为零级，反应温度下反应速率常数等于 0.98h-1，原料液中 环氧丙烷的浓度为 2.1kmol/m3，环氧丙烷的最终转化率为 90%。 （1）若采用间歇操作，辅助时间为 0.65h，则丙二醇-1，2 的日产量是多少？ （2）有人建议改在定态下连续操作，其余条件不变，则丙二醇-1，2 的日产量又是多少？ （3）为什么这两种操作方式的产量会有不同？
2
为多少？
（6）轴向扩散模型参数 Pe 为多少？
t/min
0
10
20
3．某一级不可逆气固催化反应，在反应温度 150℃下，测得 kP=5s-1,有效扩散系数 DeA=0.2cm2/s。求： （1） 当颗粒直径为 0.1mm 时，内扩散影响是否已消除？ （2） 欲保持催化剂内扩散有效因子为 0.8，则颗粒直径应不大于多少？
A．均相催化反应 B．自催化反应 C．链锁反应 D.可逆反应
10．高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( )
A．气、液均为平推流
B．气、液均为全混流
(完整)《化学反应工程》选择题
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.“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 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O H CH H CO 2423+⇔+,其中化学反应计量系数为—1的是哪种物质______。
(A ） A. CO B. 2H C. 4CH D 。
O H 226。
化学反应O H N H NO 222222+⇔+，其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质______。
（D) A. NO B 。
2H C. 2N D. O H 227.对于一非恒容均相化学反应αA AαB B，反应组分A 的化学反应速率=-A r _______。
（A ）A.Vdt dn r A A -=- B 。
Vdt dn r B A -=- C 。
dt dCr AA -=- D 。
dt dC r B A -=-28。
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 _______.（B ）A. Vdt dn r A B =B. Vdt dn r BB = C. dt dC r A B =D 。
化学反应工程试题及答案
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20分）1. 化学反应工程主要研究的是（）。
A. 化学反应的速率B. 化学反应的机理C. 化学反应的平衡D. 化学反应的设备答案：A2. 反应速率常数k与温度的关系可以用（）来描述。
A. 阿伦尼乌斯方程B. 范特霍夫方程C. 吉布斯自由能方程D. 牛顿冷却定律答案：A3. 在固定床反应器中，催化剂的表面积对反应速率的影响是（）。
A. 增加催化剂表面积可以提高反应速率B. 增加催化剂表面积可以降低反应速率C. 催化剂表面积对反应速率无影响D. 催化剂表面积与反应速率成反比答案：A4. 以下哪种反应器属于非均相反应器（）。
A. 管式反应器B. 搅拌槽反应器C. 流化床反应器D. 所有选项都是答案：C5. 反应器设计时，如果希望提高反应物的转化率，应该考虑（）。
A. 提高反应温度B. 增加反应物浓度C. 增加催化剂用量D. 所有选项都是答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 阿伦尼乌斯方程中，温度每升高10℃，反应速率常数k大约增加______倍。
答案：2-32. 反应器的停留时间分布可以通过______来描述。
答案：停留时间分布曲线3. 流化床反应器中，颗粒的流态化状态可以通过______来实现。
答案：鼓泡或喷动4. 反应器的体积传质系数通常用______表示。
答案：kLa5. 在反应器设计中，如果需要提高反应速率，可以采用______的方法。
答案：增加催化剂活性三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述反应器的类型及其特点。
答案：反应器的类型包括管式反应器、搅拌槽反应器、流化床反应器等。
管式反应器适用于气体与固体催化剂的反应，优点是结构简单，易于放大；搅拌槽反应器适用于液体或液固反应，优点是混合均匀，反应速率快；流化床反应器适用于气固或液固反应，优点是传热传质效率高，反应速率快。
2. 描述如何通过实验测定反应速率常数k。
答案：通过改变反应物浓度或温度，测量反应速率的变化，然后利用阿伦尼乌斯方程或实验数据拟合，可以求得反应速率常数k。
化学反应工程试题及答案
化学反应工程试题及答案一、选择题1. 在化学反应工程中，速率常数是指（）。
A. 反应物浓度与反应速率的比值B. 反应物浓度与反应速率成正比C. 反应物浓度与反应速率成反比D. 反应物浓度与反应速率呈非线性关系答案：A2. 化学反应速率与下面哪个因素没有关系？（）A. 温度B. 反应物浓度C. 压力D. 催化剂答案：C3. 在一元反应A→B中，当反应物A的浓度从0.2 mol/L增加到0.4 mol/L时，反应速率将会（）。
A. 增加一倍B. 减少一半C. 增加四倍D. 减少四倍答案：A4. 化学反应中的反应速率可以通过哪种方法进行实验测定？（）A. 预测法B. 理论计算C. 观察法D. 反应动力学答案：C5. 反应活化能是指（）。
A. 反应物的热力学能B. 反应物参与反应的能力C. 反应物的化学键能D. 反应物分子达到活化状态所需的能量答案：D二、简答题1. 请解释化学反应速率的含义，并说明如何计算反应速率常数。
答：化学反应速率是指单位时间内反应物浓度变化的快慢程度。
计算反应速率常数时，可以根据实验数据利用反应速率公式进行计算。
反应速率常数k可以通过以下公式计算：k = Δ[C]/Δt其中，Δ[C]表示反应物浓度的变化量，Δt表示反应时间的变化量。
反应速率常数k的单位通常为mol/(L·s)。
2. 什么是活化能？活化能对于化学反应有什么影响？答：活化能是指反应物分子达到活化状态所需的能量。
在化学反应中，反应物分子需要克服一定的能量障碍才能转化为产物。
活化能对于化学反应有两个主要影响：首先，活化能决定了反应的速率。
活化能越高，反应速率越慢；活化能越低，反应速率越快。
其次，活化能还影响了反应的可逆性。
当活化能较高时，反应更倾向于向前进行，产物生成量会较大；当活化能较低时，反应更容易逆转为反应物，产物生成量较少。
三、综合题某化学反应的反应速率方程可以表示为：r = k[A]^2[B]其中，r表示反应速率，k表示反应速率常数，[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度。
《化学反应工程》试题及参考答案
《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。
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《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.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。
6.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 。
7. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。
8. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。
9.反应N 2+3H 2==2NH 3中（2N r -）= 1/3 （2H r -）= 1/2 3NH r10. 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 。
11. 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-+。
12. 反应活化能E 越 大 ，反应速率对温度越敏感。
13. 对于特定的活化能，温度越低温度对反应速率的影响越 大 。
14. 某平行反应主副产物分别为P 和S ，选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/ (n S -n S0) 。
15. 某反应目的产物和着眼组分分别为P 和A 其收率ΦP 的定义为 (n P -n P0)/ (n A0-n A ) 。
16. 均相自催化反应其反应速率的主要特征是随时间非单调变化，存在最大的反应速率 。
17. 根据反应机理推导反应动力学常采用的方法有 速率控制步骤 、 拟平衡态 。
18. 对于连续操作系统，定常态操作是指 温度及各组分浓度不随时间变化 。
19. 返混的定义： 不同停留时间流体微团间的混合 。
20. 平推流反应器的返混为 0 ；全混流反应器的返混为 ∞ 。
21. 空时的定义为 反应器体积与进口体积流量之比 。
22. 针对着眼组分A 的全混流反应器的设计方程为AA A r x F V-=0。
23. 不考虑辅助时间，对反应级数大于0的反应，分批式完全混合反应器优于全混流反应器。
24. 反应级数>0时，多个全混流反应器串联的反应效果 优于全混流反应器。
25. 反应级数<0时，多个全混流反应器串联的反应效果 差于 全混流反应器。
26. 反应级数>0时，平推流反应器的反应效果 优于 全混流反应器。
27. 反应级数<0时，平推流反应器的反应效果差于 全混流反应器。
28. 对反应速率与浓度成正效应的反应分别采用全混流、平推流、多级串联全混流反应器其反应器体积的大小关系为 全混流＞多级串联全混流＞平推流 ；29. 停留时间分布密度函数的归一化性质的数学表达式⎰∞=00.1)(dt t E 。
30. 定常态连续流动系统，F (0)= 0 ；F (∞)= 1 。
31. 定常态连续流动系统，F (t)与E (t)的关系⎰=tdt t E t F 0)()(。
32. 平均停留时间t 是E (t)曲线的 分布中心 ；与E (t)的关系为⎰∞=0)(dt t tE t 。
33. 方差2t σ表示停留时间分布的 分散程度 ；其数学表达式为⎰∞-=022)()(dt t E t t tσ。
34. 采用无因次化停留时间后，E (θ)与E (t) 的关系为)()(t E t E =θ。
35. 采用无因次化停留时间后，F (θ)与F (t) 的关系为 F (θ)=F (t) 。
36. 无因次方差2θσ与方差2t σ的关系为222/t t σσθ=。
37. 平推流反应器的2θσ= 0 ；而全混流反应器的2θσ= 1 。
38. 两种理想流动方式为 平推流 和 全混流 。
39. 非理想流动2θσ的数值范围是 0~1 。
40. 循环操作平推流反应器循环比越 大 返混越大。
41. 循环操作平推流反应器当循环比β= 0 时为平推流；当β= ∞ 时为全混流。
42. 停留时间分布实验测定中，常用的示踪方法为 脉冲示踪 和 阶跃示踪 。
43. 脉冲示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到 E (t) 曲线。
44. 阶跃示踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到 F (t) 曲线。
45. 采用脉冲示踪法测得的浓度C A (t)与E (t)的关系式为 E (t)= C A (t)/C 0 。
46. 采用阶跃示踪法测得的浓度C A (t)与F (t)的关系式为 F (t)= C A (t)/ C A0 。
47. N 个等体积全混釜串联的停留时间分布的无因次方差2θσ= 1/N 。
48. 多级全混釜串联模型当釜数N= 1 为全混流，当N= ∞ 为平推流。
49. 全混流的E (t)=ttt e-1；F (t)=tt e --1。
50. 平推流的E (t)=0 当t t ≠、=∞当t t = ；F (t)= 0 当t t <、=1当t t ≤。
51. 轴向分散模型中，Pe 准数越 小 返混越大。
52. 轴向分散模型中Peclet 准数的物理意义是 代表了流动过程轴向返混程度的大小 。
53. 对于管式反应器，流速越 大 越接近平推流；管子越 长 越接近平推流。
54. 为使管式反应器接近平推流可采取的方法有 提高流速 和 增大长径比 。
55. 对于 平推流 反应器，宏观流体与微观流体具有相同的反应结果。
56. 工业催化剂所必备的三个主要条件：选择性高 、活性好 和 寿命长 。
57. 在气固相催化反应中测定本征动力学可以通过提高气体流速 消除外扩散、通过 减小催化剂颗粒粒度 消除内扩散。
58. 固体颗粒中气体扩散方式主要有 分子扩散 和 努森扩散 。
59. 固体颗粒中当孔径 较大时 以分子扩散为主，而当孔径 较小时 以努森扩散为主。
60. 催化剂的有效系数为催化剂粒子实际反应速率/催化剂内部浓度和温度与外表面上的相等时的反应速率。
二、简答题1. 简述均相反应及其动力学的研究内容？2. 简述平推流反应器流体流动的特点。
写出其E(t) F(t)函数的数学表达形式并绘图3.指出固定床反应器的优缺点？4. 非理想流动轴向扩散模型的特点5. 简述Langmuir 等温吸附方程的基本特点？6. 气固流化床反应器鼓泡床模型的特点？7. 简述流化床反应器中节涌床的特点？8. 停留时间分布密度函数E （t ）的含义？9. 简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类？ 10. 气—固相催化反应的动力学步骤？11. 简述气—液反应的宏观过程：A （g ） + bB （l ）→ 产物（l ）？三、计算分析题1. 在恒容条件下，反应A+2B==R ，原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3，计算当C B =20 kmol /m 3时，计算反应转化率x A 、x B 及各组分的浓度。
解：在恒容条件下：x B =( C B0- C B )/ C B0=0.8由C A0- C A =( C B0- C B )/2得到：C A =20 kmol /m 3=60 kmol /m 3x A =( C A0- C A )/ C A0=0.42. 在恒压条件下，反应A+2B==R ，原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3，计算当C B = 20 kmol /m 3时，反应转化率x A 、x B 及各组分的浓度。
解：δB =(1-1-2)/2=-1;y B0=0.5n =n 0(1+ y B0δB x B ) = n 0(1-0.5 x B ) 在恒压条件下：V =V 0 n /n 0= V 0(1-0.5x B )C B =n B /V= n B0(1- x B )/[V 0(1-0.5x B )]= C B0(1- x B )/ (1-0.5x B ) x B =8/9n A0- n A =( n B0- n B )/2x A =( n A0- n A )/ n A0=( n B0- n B )/(2 n A0)= ( n B0- n B )/(2 n B0)=0.5 x B =4/93. 串联-平行反应A+B==R ，A+R==S ，原料中各组分的浓度为C A0=2.0mol /L ，C B0=4.0 mol /L ，C R0=C S0=0，在间歇反应器中恒容操作一定时间后，得到C A =0.3mol /L ，C R =1.5 mol /L ，计算此时组分B 和S 的浓度。
解：在恒容条件下：ΔC A1= C B0-C B ；ΔC A2= C S ；C R = (C B0-C B )-C S ；C A0-C A =ΔC A1+ΔC A2得到：C S =( C A0-C A - C R )/2=(2.0-0.3-1.5)/2=0.1 mol /LC B = C B0- C R -C S =4.0-1.5-0.1=2.4 mol /L4. 在间歇反应器中进行等温二级反应A==B ，反应速率：)/(01.02s L mol C r A A ⋅=-当C A0分别为1、5、10mol/L 时，分别计算反应至C A =0.01mol/L 所需的时间。
解：在间歇反应器中可视为恒容反应可视为：201.0A A C dtdC =-()11100A A t -= 当C A0=1mol/L 时，t =9900s 当C A0=5mol/L 时，t =9950s 当C A0=10mol/L 时，t =9990s5. 试画出反应速率常数k 与温度T解：R TE ek k -=0TR E k k 1ln ln 0∙-= ln k 与1/T 作图为一直线6. 某气相恒容反应在400K 时的速率式为：237.0A A p dtdp =-MPa/h ，（1）试问反应速率常数的单位是什么？（2）若速率式写成2A A A kC Vdtdn r =-=- kmol/(m 3·h)，试问此反应的速率常数为多少？ 解：（1）反应速率常数的单位：(h ·MPa)-1 （2）6331011010⨯=⨯=⨯A A A P RT C V n V d t dn RT dt dP A A 310-= A A R T C P 310-= 231037.0A A RTC Vdtdn -⨯=-2.1400314.81037.01037.033=⨯⨯⨯=⨯=--RT k m 3/( kmol ·h)7. 等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相分解反应A==B+C ，在5min 内有50%的A 分解，要达到分解率为75%，问需多少反应时间？若反应为2级，则需多少反应时间？ 解：一级反应：)1ln(111ln 1)1(000A A x A A A A x k x k x kC dx Ct A--=-=-=⎰ min 10)5.01ln()75.01ln(5.075.0=--=t t二级反应：AA A x A A A x x kC x kC dx Ct A A -∙=-=⎰11)1(002200 min 155.05.0175.0175.05.075.0=-∙-=t t8. 液相自催化反应A==B 的速率方程为B A AA C kC dtdC r =-=-mol/(L ·h)，在等温间歇釜中测定反应速率，C A0=0.95mol/L ，C B0=0.05mol/L ，经过1小时后可测得反应速率最大值，求该温度下的反应速率常数k 。