中北大学化学反应工程试题A(07-08)
《化学反应工程》期末考试试题及答案
一、单项选择题： （每题 分，共 分）．反应器中等温进行着✌→ ☎✆和✌→ ☎✆两个反应，当降低✌的浓度后，发现反应生成 的量显著降低，而 的生成量略降低，表明☎✌ ✆✌．反应☎✆对✌的反应级数大于反应☎✆ ．反应☎✆ 对✌的反应级数小于反应☎✆．反应☎✆的活化能小于反应☎✆ ．反应☎✆的反应速率常数大于反应☎✆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☎ ✆ ✌． ． ．．对一平行—连串反应RA QP A −→−−→−−→−)3()2()1(， 为目的产物，若活化能次序为：☜ ☜ ☜ ，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（ ）。
✌．先高后低 先低后高 ．高温操作 ．低温操作．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 ❒✌与第二釜的反应速率 ❒✌之间的关系为☎ ✌ ✆。
两釜反应温度相同。
✌． ❒✌ ❒✌ ． ❒✌ ❒✌． ❒✌ ❒✌ 不能确定何者为大 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☠为（ ）。
✌． ． ． ．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☎ ✆。
✌．物理吸附 ．化学反应 ．化学吸附 ．质量传递．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为☎ ✆✌．堆☎积✆密度 ．颗粒密度 ．真密度 ．平均密度．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☎ ✆。
✌．平推流反应器 轴向流反应器 全混流反应器 多釜串联反应器．某液相反应，其反应式可写成✌→这种反应称为☎ ✆✌．均相催化反应 ．自催化反应 ．链锁反应 可逆反应．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☎ ✆✌．气、液均为平推流 ．气、液均为全混流．气相平推流、液相全混流 ．气相全混流、液相平推流σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+）此步为速率控制步骤 ( 222．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → ☎✆ －❒✌＝ ✌♋S A → ☎✆ －❒✌ ✌♋在 ✌和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中 增大，表明活化能☜与☜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 增大，表明反应级数♋●、♋的相对大小为 ♋●♋ 。
(完整版)反应工程总复习题(答案)
59、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H
60、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）
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
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
a、C-Fb、A-Bc、D-Ed、Ge、C
16、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）
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
《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。
化学反应工程A卷标准答案
第1页 共6页化学反应工程 课程试卷标准答案(A 卷、 级化学工程专业)考试日期：1日 考试类别：考试 考试时间：120分钟一、填空题：（每空1分，共 20 分）1．化学反应工程是一门研究 化学反应的工程问题 的科学。
2．化学反应过程按操作方法分为 分批式操作 、 连续式操作 、 半分批式操作 。
3．复合反应的基本类型包括： 并列反应 、 平行反应 、 连串反应 。
4．全混流釜式反应器稳定的定常态操作点的判据 r G Q Q = 、dT dQ dT dQ Gr 〉。
5．理想流动模型包括 平推流 和 全混流 。
6．停留时间分布的实验测定，根据示踪剂加入方式的不同，可分为 脉冲法 、 及 阶跃法 和 周期输入法 。
7．气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠 范德华力 结合的，而化学吸附是靠 化学键力 结合的。
8．分子扩散时，当孔径较大时，扩散阻力是由 分子间碰撞 所致9．在流化床反应器中，气泡在上升过程中聚并并增大占据整个床层，将固体粒子一节节向上推动，直到某一位置崩落为止，这种情况叫 节涌 。
10．现有反应A B R S ++，同时有能被吸附的惰性分子I 存在，如反应速率式为2()(1)A B RS A A A B B R R S S I I k P P P P K r r K P K P K P K P K P -=-=+++++，从式子分子项可推知该反应是可逆反应 ，从分母各项可推知 A 、B ，R ，S ，I 五种 物质被吸附。
第2页 共6页二、选择题：（每题 2 分，共 20 分）1．对于反应pP + sS ，则=P r A )(A r -。
A. ||a pB. a pC. p aD. p a ||2．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 A 。
A.Vdt dn r AA -=- B. Vdt dn r BA -=- C.dt dC r A A -=- D. dt dCr BA -=- 3．气相反应4A +B → 3R + S 进料时无惰性气体，A 与B 以3∶1的摩尔比进料，则膨胀因子A δ= 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》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 ．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 )。
A ．平推流反应器 B. 轴向流反应器 C. 全混流反应器 D. 多釜串联反应器9．某液相反应，其反应式可写成A+C R+C 这种反应称为(B )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( B )A ．气、液均为平推流B ．气、液均为全混流C ．气相平推流、液相全混流D ．气相全混流、液相平推流σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+）此步为速率控制步骤 ( 2223．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) －r A1＝k 1C A a1S 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<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中C P /C S 增大，表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
《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 ．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 )。
A ．平推流反应器 B. 轴向流反应器 C. 全混流反应器 D. 多釜串联反应器9．某液相反应，其反应式可写成A+C R+C 这种反应称为(B )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( B )A ．气、液均为平推流B ．气、液均为全混流C ．气相平推流、液相全混流D ．气相全混流、液相平推流3．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) －r A1＝k 1C A a1S 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<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中C P /C S 增大，表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
中北大学化学反应工程试题A(07-08)综述
中北大学化学反应工程课程考试试题2007/2008学年第 2 学期试题类别 A拟题日期2008-05-12 拟题教师柳来栓课程编号3040502 教师编号1040030教学院长系主任使用班级05043402备注：（1）试题答案要求按指定规格计算机打印，并将其电子稿于成绩上报时交评估与考试中心命题科。
（2）试题类别指A卷或B卷。
2007-2008学年第二学期末考试试题（A 卷） 化学反应工程 （闭卷）使用班级： 05043402一、填空题（20分,每空1分）1、化学反应过程按操作方法分为 _____ _ _、__ _ __、___ __操作。
2、化学反应中，反应组分A 的转化率的定义式为=A X _____ _ _。
3、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____ _。
4、催化剂的评价指标有 、 、机械强度、寿命和成本等；最常用的制备方法有 、 、 、凝胶法和溶蚀法等。
5、膨胀率的定义式为=A ε 。
6、活塞流的无因次时间方差2θσ= 。
7、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠 力结合的，而化学吸附是靠化学键力结合的。
8、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是 分子层的吸附，而化学吸附是单分子层的吸附。
9、对于流化床反应器，当气速增大到某一定值时，流体对粒子的曳力与粒子的_______相等，则粒子会被气流带出，这一速度称为带出速度。
10、双膜模型设想在气—液两相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和_______，而把气、液两相阻力集中在这两个流体膜内，而假定气相主体和液相主体内组成均一，不存在着传质阻力。
11、将双膜理论应用于气—液相反应过程，根据扩散与反应速率的相对大小的不同，可以把反应分成八类： 、 、二级快速反应、拟一级快速反应、二级中速反应、拟一级中速反应、二级慢速反应、极慢反应。
12、在气—液鼓泡搅拌装置中，气体以气泡方式通过液相主体，_______是宏观流体，而_______为微观流体。
《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本文为期末考试试题及答案，旨在帮助考生了解考试难度、考试内容和考试形式。
以下为具体内容：试题1.简述化学反应工程的定义。
2.简述化学反应的一般过程。
3.描述不同反应类型的特性和应用。
4.讨论同时反应和平衡反应的区别。
5.说明化学反应工程中涉及的能量变化和能量平衡。
答案1.化学反应工程是通过研究化学反应的原理和规律，设计和优化化工过程的科学和技术领域。
2.化学反应一般过程包括：•初始状态：反应物在反应前的状态。
•反应中间状态：反应物进入反应物中，转化为化学中间体，即反应中间状态，也称为转化物，通常是不稳定的。
•最终状态：中间体进一步反应形成最终产物。
3.不同反应类型的特性和应用：•合成反应：将两个或多个反应物结合成一个产物。
•分解反应：将一个反应物分解为两个或多个产物。
•酸碱反应：发生在酸和碱或酸和碱的盐之间，产生水和盐。
•氧化还原反应：涉及原子的电荷状态的变化，包括氧化和还原两个过程。
•化学平衡反应：在某些反应中，反应物转化为产物的速率与产物转化为反应物的速率相等，称为化学平衡反应。
4.同时反应和平衡反应的区别：•同时反应：反应物通过多个反应途径形成多种产物。
•平衡反应：反应物转化为产物和产物转化为反应物的速率相等，达到化学平衡。
5.化学反应工程中涉及的能量变化和能量平衡：•反应热：指在恒定体积下，单位物质的反应释放或吸收的热量。
•反应焓：指在恒定压力下，单位物质的反应释放或吸收的热量。
•熵变：指反应前后分子间和分子内状态的变化，表示物质自组织变得更加无序化的趋势。
•自由能变：在恒定压力和温度下，反应前后体系的自由能差异。
以上为本次期末考试试题及答案，希望对考生在化学反应工程领域的学习和研究有所帮助。
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. 以下哪个不是化学反应工程研究的范畴？A. 反应器设计B. 反应动力学C. 反应过程控制D. 有机化学合成2. 反应器中，催化剂的作用是什么？A. 提高反应速率B. 改变反应平衡C. 降低反应温度D. 增加产物产量3. 在工业生产中，连续搅拌槽式反应器（CSTR）与间歇搅拌槽式反应器（BSTR）相比，以下哪个描述是正确的？A. CSTR的体积通常比BSTR大B. CSTR的物料停留时间是固定的C. BSTR可以处理更复杂的反应体系D. CSTR的操作成本通常低于BSTR4. 以下哪种反应器类型适用于快速反应？A. 填充床反应器B. 管式反应器C. 流化床反应器D. 脉冲反应器5. 反应动力学中的“零级反应”指的是什么？A. 反应速率与反应物浓度无关B. 反应速率与反应物浓度成正比C. 反应速率与反应物浓度成反比D. 反应速率与反应物浓度的平方成正比二、简答题（每题10分，共30分）6. 简述反应器设计中的主要考虑因素。
7. 描述连续搅拌槽式反应器（CSTR）与间歇搅拌槽式反应器（BSTR）的主要区别。
8. 解释什么是反应器的停留时间分布（RTD）。
三、计算题（每题15分，共30分）9. 假设一个零级反应A → B，反应速率常数k=0.1 min^-1。
如果初始时刻[A]0=1 mol/L，求5分钟后[A]的浓度。
10. 给定一个反应A + B → C，反应速率表达式为r = k[A][B]，其中k=0.05 L/mol·min。
初始时刻[A]0=1 mol/L，[B]0=2 mol/L。
如果反应在CSTR中进行，且反应器体积V=10 L，进料流速F_in=1 L/min，求稳态时[A]和[B]的浓度。
四、论述题（每题30分，共30分）11. 论述在实际工业生产中，如何根据反应特性选择合适的反应器类型。
答案一、选择题1. D（有机化学合成）2. A（提高反应速率）3. D（CSTR的操作成本通常低于BSTR）4. D（脉冲反应器）5. A（反应速率与反应物浓度无关）二、简答题6. 反应器设计中的主要考虑因素包括：反应类型、反应速率、反应物和产物的性质、操作条件（如温度、压力）、安全性、成本效益、环境影响等。
化学反应工程期末试卷试题(附答案)
1.化学反应工程是一门研究______________的科学。
2.化学反应速率式为βαB AC 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。
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_______。
化学反应工程试卷及答案
.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 。
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( )。
A ．提高压力B ．降低压力C ．提高温度D ．降低温度 2．对于反应sS rR bB aA +→+，则)___(A r r r -=( )。
中北大学2009-2010学年反应工程试卷A (1)
中北大学化学反应工程课程考试试题（课程名称须与教学任务书相同）2009/2010学年第2 学期试题类别 A 命题期望值70拟题日期2010-4-05 拟题教师柳来栓课程编号02042109 教师编号1040030教学院长系主任课程结束时间2010-4-30 印刷份数使用班级07040341 07040342 07040343备注：（1）试题要求按指定规格计算机打印，并将其电子稿于课程结束前20天交评估与考试中心命题科。
（2）试题类别指A卷或B卷。
（3）试题印制手续由院教务科统一到评估与考试中心命题科办理。
2009-2010学年第二学期末考试试题（A卷）化学反应工程使用班级：07040341 07040342 07040343一、填空题（30分，每空1.5分）1．化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的学科，既以（）作为研究对象，又以（）为研究对象的学科体系。
2. 平行反应A→P（主）、A→S（副）均为一级不可逆反应，若Ea主>Ea副，选择性Sp与（）无关，仅是（）的函数。
3. 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，它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（）。
4. 物料连续输入输出，且具有良好搅拌装置的釜式反应器按（）反应器处理，而管径小、管子较长和流速较大的管式反应器按( )反应器处理。
5. 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（）、（）、周期示踪法和随机输入示踪法。
δ等于（），全混流反应器6. 平推流管式反应器其E(θ)曲线的无因次时间方差2θδ等于（）。
其E(θ)曲线的无因次时间方差2θ7. 在气—液鼓泡搅拌装置中，气体以气泡方式通过装置，（）是宏观流体，而（）为微观流体。
8. 等温催化剂的效率因子η 为催化剂粒子的（）与催化剂内部的（）和（）与其外表面上的相等时的反应速率之比。
化学反应工程考试试卷及答案
一、填空（40分）（1）气相反应A ＋3B →2C ，则δA = δΒ= 。
（2）反应速率常数有时可以表为dtdC r AA ±=,前提是 。
（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 __________ 。
（5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm ，系由密度为4.0克／cm 3的材料制成。
则其孔容积V g = ,孔隙率θ = 假密度ρ = 。
（6）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差20.218θσ=，如果采用扩散模型，则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。
（8） 复合反应AL222L AM Ar C r C == ，进料C A0＝1mol/L , 反应进行至，0.5A x =时, 瞬时选择性s L = 。
如果该反应在在固体催化剂中进行时，由于内扩散的影响，选择性会 。
（9）⎰=tdt t E 0)(,=∞)(F，=)0(F。
（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ζ 1，Φ 值较 ； 内扩散强烈影响时ζ 1，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。
（12）某一级不可逆的气液反应过程，已知k L =10－4m/s, D L =1.5×10＝9m 2/s,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。
（13）对于平行反应A ＋L221.02.0L A BA ABr C C r C C ==，L 为主产物，则适宜的操作条件对A C 和B C 的要求是 。
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中北大学
化学反应工程课程考试试题
2007/2008学年第 2 学期
试题类别 A
拟题日期2008-05-12 拟题教师柳来栓
课程编号3040502 教师编号1040030
教学院长系主任
使用班级05043402
备注：（1）试题答案要求按指定规格计算机打印，并将其电子稿于成绩上报时交评估与考试中心命题
科。
（2）试题类别指A卷或B卷。
2007-2008学年第二学期末考试试题（A 卷） 化学反应工程 （闭卷）
使用班级： 05043402
一、填空题（20分,每空1分）
1、化学反应过程按操作方法分为 _____ _ _、__ _ __、___ __操作。
2、化学反应中，反应组分A 的转化率的定义式为=A X _____ _ _。
3、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____ _。
4、催化剂的评价指标有 、 、机械强度、寿命和成本等；最常用的制备方法有 、 、 、凝胶法和溶蚀法等。
5、膨胀率的定义式为=A ε 。
6、活塞流的无因次时间方差2θσ= 。
7、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠 力结合的，而化学吸附是靠化学键力结合的。
8、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是 分子层的吸附，而化学吸附是单分子层的吸附。
9、对于流化床反应器，当气速增大到某一定值时，流体对粒子的曳力与粒子的_______相等，则粒子会被气流带出，这一速度称为带出速度。
10、双膜模型设想在气—液两相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和_______
，而把气、液两相阻力集中在这两个流体膜内，而假定气相主体和
液相主体内组成均一，不存在着传质阻力。
11、将双膜理论应用于气—液相反应过程，根据扩散与反应速率的相对大小的不同，可以把反应分成八类： 、 、二级快速反应、拟一级快速反应、二级中速反应、拟一级中速反应、二级慢速反应、极慢反应。
12、在气—液鼓泡搅拌装置中，气体以气泡方式通过液相主体，_______是宏观流体，而_______为微观流体。
二、选择题（10分，每题2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 （ ）。
A ．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学
2、 全混流反应器的无因次时间分布函数和分布密度函数是 ( )
A.()ττ
≥<=t t t F 10,ττ=≠∞=
t t t E 0)(； B.1110)(≥<=θθθF ,110)(=≠∝=θθθE ； C.τt e t F --=1)(,ττt e t E -=1)(；D.θθ--=e F 1)(，θθ-=e E )(。
3、某平行反应S A P
A −→−−→−21,其中反应1为二级反应，反应2为一级反应，反
应活化能1E ＜2E ， P 为目的产物，该反应的温度和反应物浓度如何选择？
( )
A. 高的进料浓度高的反应温度；
B. 高的进料浓度低的反应温度；
C. 低的进料浓度高的反应温度；
D. 低的进料浓度低的反应温度。
4、全混流反应器稳态操作点满足的基本条件是 ( )
A r g Q Q =，dT
dQ dT dQ g r <； B r g Q Q =，dT dQ dT dQ g r >；
C r g Q Q =,Ea
RT T T T m 2
<-=∆； D )()(r r A g H V r Q ∆--=，)()(000m p p r AUT T C T AU C Q +-+=ρυρυ
5、 气-液反应过程包括以下那些步骤:( )
A 气体向气液界面的扩散；
B 液体反应物向气液界面的扩散；
C 气液界面处气体的溶解；
D 溶解气体在界面以及液相内的化学反应。
6、流化床反应器中的操作气速0U 是根据具体情况定的，一般取流化数t u U 0在_______范围内。
（ ）
A. 0.1～0.4
B. 1.5～10
C. 10～15
D. 0.4～1.5
7、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，则膨胀率A ε=（ ）。
A. –2
B. –1
C. 1
D. 2
8、全混流反应器中有_______个稳定的定常态操作点。
（ ）
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
9、全混流流动的E （t ）曲线的方差=2θσ_______。
（ ）
A. 0
B. 0～1
C. 1
D. ＞1
10、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
三、间答题(20分，每题5分)
1、气-固催化反应一般包括那些步骤？
2、简述固定床反应器的优缺点。
3、停留时间分布密度函数E（t）和停留时间分布函数F（t）的含义。
4、简述双膜理论要点。
四、证明题(20分)
串联反应M P A k
k −→−−→−21，其中P 为目标产物，各反应均为一级不可逆反应，反应开始时只有反应物A ，证明最佳反应时间1212ln k k k k t opt -=。
五、计算题(30分，每题15分）
1、某一级不可逆反应在平推流反应器中进行，在150℃等温下反应，出口转化率为0.6。
现改为等体积德全混流反应器中进行，料液流率以及初浓度都不变，要求转化率达到0.7，问此时全混流反应器在什么温度下操作？（反应活化能mol
83
）
.
kj
Ea/
68
2、生化工程中酶反应，R A →为自催化反应，反应速率为R A A C kC r =，某温度下min /512.13⋅=kol m k 。
采用的原料中含A 为0.993/m kmol ，含R 为0.013/m kmol ，要求A 的最终浓度降到0.013/m kmol ，当原料的进料量为10h m /3，求（1）反应速率达到最大时A 的浓度；（2）采用全混流反应器时，反应器体积？ （3）采用平推流反应器时，反应器体积？。