2012 化学反应工程(第三版化学工业出版社)期末复习题
化学反应工程期末题库3
固分离装置——回收因气流上升而带有的大量细粒和粉尘，使其返回床层，并避免带 出的粉尘影响产品的浓度。
13．选择操作速度的原则是什么？ 答案：① 催化剂强度差，易于粉碎，反应热不大，反应速度较慢或床层又高窄等情况下， 宜选择较低的操作速度。
② 反应速度较快，反应热效应较大，颗粒强度好或床层要求等温，床层内设构件改 善了流化质量，尽可能选择较高的操作速度。
答案：单个反应器串联操作（反应器大小、类型、操作条件可各不相同），能够提高反应
深度。单个反应器并联操作（一般为相同的操作条件、相同的结构尺寸），能够增大处理
能力。
6 停留时间分布密度函数 E（t）的含义？ 答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间 t=0 流入反应器内的流体，在反应器出口 流体的质点中，在器内停留了 t 到 t+dt 之间的流体的质点所占的分率为 E（t）dt（②分）。
6. 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。化工生产中应用于均相反应过程的化学反应器主要有（釜式）反应器和（管式）反应器。
7. 平行反应
均为一级不可逆反应，若 ＞ ，选择性 Sp 与_______无关，仅
是_______的函数。（浓度、温度）主-副大于 0，是吸热反应！
的形式相同，不能说明该反应一定是基元反应)。
化学反应工程复习题 (1)
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）第二章 均相反应动力学1. 均相反应是指_。
（参与反应的物质均处于同一相）2.aA + bB pP + sS 对于反应，则=P r _______)(A r -。
（a p）3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。
（00K K K K n n n -=χ） 4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反应称为_______，否则称为_______。
（等分子反应、非等分子反应）5. 化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =_______P K 。
（)()(βα+RT ）6. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用逸度表示的速率常数f K ，则C K =_______f K 。
（n RT )(）7. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用气体摩尔分率表示的速率常数y K ，则C K =_______y K 。
化学反应工程期末题库
的形式相同，不能说明该反应一定是基元反应)。
2. 动力学的实验数据与速率方程相符合，仅是证明机理正确的必要条件而不是充要条件。
3. 化学计量数是速率控制步骤出现的次数，它不等同化学计量系数。
4. 无论哪种反应，反应速率总是随着转化率的升高而降低的，但不是所有反应的反应速
率随着温度的升高而加快的。
5. 对于平行反应，浓度增加，其瞬时选择性不一定增加；温度增加，其瞬时选择性不一
A.
B.
C.
D.
9.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）
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
10.在间歇反应器中进行等温二级反应 A → B，
，当
时，求反
应至 A. 8500
所需时间 t=_______秒。（D）
B. 8900
34.实际流化床的压降Δp 与流速 u 关系较为复杂，通过压力降与流速关系图看出，气-固系
统、液-固系统的固定床和流化床区间都有一个（驼峰）。
35.造成大气泡和腾涌现象的主要原因有（床高与床直径之比较大）、（颗粒粒度大）、 （床内气速较高）。 36.化学反应工程的两大内容是反应动力学和反应器的设计与分析。
器） 30.固定床反应器的主要结构型式有(绝热式)、(换热式)和（径向固定床反应器）。
31.流化床的结构型式很多，但无论什么型式，一般都由（气体分布装置）、（内部构件）、
（换热装置）、（气体分离装置）等组成。
32.当流体通过固体颗粒床层时，随着气速的改变，分别经历（固定床）、（流化床）和 （气流输送）三个阶段。 33.固定床阶段，流速较低，床层压力降Δp 随着流速 u 的增加而（增加）；流化床阶段， 床层不断（膨胀），床层的压力降（保持不变）。
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。
反应工程期末考试试题
反应工程期末考试试题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】化学反应过程简答填空名词解释1.任何化工生产，从原料到产品都可以概括为原料预处理，化学反应过程和产物的后处理三个组成部分，而化学反应过程是整个化工生产的核心。
2.工业反应器中对反应结果产生影响的主要物理过程是：1，由物料的不均匀混合和停留时间不同引起的传质过程；2，由化学反应的热效应产生的传热过程；3，多相催化反应中在催化剂微孔内的扩散与传热过程。
3.化学反应和反应器的分类：1.按反应系统设计的相态分类分为：均相反应，包括气相均相反应和液相均相反应；非均相反应，包括气-固相、气-液相、液-固相、气-液-固相反应。
2.按操作方式分类分为：间歇操作，连续操作和半连续操作。
3.按反应器型式来分类分为：管式反应器，槽式反应器和塔式反应器。
4.按传热条件分为：等温反应器，绝热反应器和非等温绝热反应器。
化学反应工程的基本研究方法是数学模型法。
4.反应速率：单位反应体系内反应程度随时间的变化率。
5.反应动力学方程：定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系式。
6.半衰期：反应转化率从0变成50%所需时间称为该反应的半衰期。
7.建立动力学方程的方法有：积分法、微分法、最小方差分析法。
8.反应器开发的三个任务：根据化学反应动力学特性来选择合适的反应器型式；结合动力学和反应器两方面特性来确定操作方式和优化操作条件；根据给定的产量对反应装置进行设计计算，确定反应器的几何尺寸并进行评价。
9.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、物料衡算方程式和热量衡算方程式。
10.停留时间分布：在反应器中，由于流动状况不同，物料微元体在反应器中的停留时间可能是各不相同的，存在一个分布，称为停留时间分布11.平均停留时间：各流体微元从反应器入口到出口所经历的平均时间称为平均停留时间。
12.充分混合：指反应器内的物料在机械搅拌的作用下参数各处均一。
化学反应工程复习题
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8.结合下图说明可逆放热反应最优温度序列的实施。
9、画出多段绝热反应器段间用原料冷激气和惰性气体冷凝时的最佳温度序列的实施情况。 10. 比较物理吸附和化学吸附的不同。 11. 简述全混流反应器的特点 12.可逆反应最优温度条件的实施有哪些方法?画图说明。 四、计算题 1．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 5 分钟内有 50% 的 A 分解,要达到分解率 7５%问需多少时间? 2． 在温度 555Ｋ、压力 0.２9４MPa 条件下在平推流反应器中进行反应,其动力学方程为 rA kCA ,已知 k＝０.27s-1 ,进料中含 A30%（摩尔分数)其余为惰性物料，Ａ的加料流率为 ６.3moｌ/s ,ｙA0=0．5 ，为使反应器出口转化率达 95% ，求反应器的体积。 3．一级不可逆反应 A → R ,在８5℃时 k=3.45ｈ-1 ，在一容积为 10m3 的连续釜式反应器
kmoｌ/L·mｉｎ,已知：2０℃时
k＝1.9７ L/kmoｌ.min , CA０ ＝0．0０4ｋmol/L ,加料速度为 V0＝1７1L/ｈ，转化率为０.8，
求:
①在平推流反应器中完成该反应所需的体积。
②在全混流反应器中完成该反应所需的体积。
10、有一液相二级不可逆反应，反应速率方程为: r A
６.循环比 R 表示循环物料的流量与
流量之比。
7.多级全混流模型的模型参数为
,其值可由实验确定。
8.对可逆放热反应，随温度升高,反应速率常数
;平衡常数
。
9.在若干个过程串连组成的系统中，若其中某一步的速率与其他各步相比慢了许多，则该步
骤就是整个过程的_____＿_＿＿步骤。
1０.气固相催化反应中消除外扩散影响常用的措施是
《化学反应工程》综合复习资料
《化学反应工程》综合复习资料一、填空题1、全混流反应器的E 函数表达式为 ，其无因次方差= ，而平推流反应器的无因次方差＝ 。
2、工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是 、 、和 。
3、在间歇反应器中进行一恒压气相反应，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2升，则A 转化50％时，物料的总体积为 。
4、基元反应的分子数 （可能/不可能）是小数。
5、某液相反应于50℃下在间歇反应器中进行，反应物A 转化80％需要10min ，如果于相同条件下在平推流反应器中进行，则达到同样的转化率需要的空时为 ；如果同样条件下在全混流反应器中进行，达到同样的转化率需要的空时 。
6、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 和 。
7、完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度 ，并且 （大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。
8、多级混合模型的唯一模型参数为 ，轴向扩散模型的唯一模型参数为： 。
9、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 ；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是 。
2θσ2θσ32A B R +→A R →10、对于反应23A B R +→，各物质反应速率之间的关系为：(-r A ):(-r B ):r R ＝ 。
11、某重油催化裂化装置处理量为100吨重油/h ，未转化重油为6吨/h ，汽油产量为42吨/h ，则重油的转化率为_ _，工业上汽油的收率及选择性为_ _和_ _。
12、某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式 。
13、反应级数 （可能/不可能）大于3， （可能/不可能）是0，基元反应的分子数 （可能/不可能）是0。
14、在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中，属于本征动力学范畴的三步为 、 和 。
15、在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为 和 。
化学反应工程课程期末复习
2. 基础方程 化学动力学方程
计算反应速率
计算反应体积 计算温度变化
物料衡算方程
热量衡算方程 动量衡算方程
计算压力变化
输入
消耗
累积
输出
输入量=输出量+消耗量+累积量
（输入量-输出量-消耗量=累积量）
第四节
等温条件下理想反应器的设计分析
一、间歇反应器的设计
1.间歇反应器的特点
①由于剧烈搅拌、混合，反应器内有效空间中各位置的 物料温度、浓度都相同；
8 7.398
试求反应的速率方程
解：由于题目中给的数据均是醋酸转化率较低时
的数据，可以忽略逆反应的影响，而丁醇又大大
过量，反应过程中丁醇浓度可视为不变。所以反
应速率方程为：
dcA m n n rA kcB cA k cA dt
将实验数据分别按0、1和2级处理并得到t-f(cA)的关系
YR=xA×SR
产物R的收率：
1. 每100kg乙烷（纯度100%）在裂解器中裂解，产生46.4kg乙烯，乙 烷的单程转化率为60%，裂解气经分离后，所得到的产物气体中含有 4kg乙烷，其余为反应的乙烷返回裂解器。求乙烯的选择性、收率、总 收率和乙烷的总转化率。 解：由于单程转化率为60%，则反应掉的乙烷量为60kg。由题可知， 乙烷的循环量为36kg，补充的新鲜乙烷量为64kg。
CH3COOH+C4H9OH=CH3COOC4H9+H2O
醋酸和丁醇的初始浓度分别为0.2332和
1.16kmolm-3。测得不同时间下醋酸转化量如表所示。
t/hr 醋酸转化量 ×102/kmol.m-3
0 0
1 1.636
2 2.732
化学反应工程复习资料
《化学反应工程》复习题一、名词解释：1、平均选择性；2、流化数；3、收率；4、假态点、5、对比速率。
二、选择题1、管式反应器的高径比范围为（ ）A ：2~6B ：20~30C ：2~4D ：1~802、热稳定条件是指（ ）A ：Qr ≤Qg ；B ：d Qg/dT ≤d Qr/dT ；C ：Qr=Qg ；D ：d Qg/dT=d Qr/dT ；3、当某颗粒的形状系数为0.8时，则其相当直径的大小顺序为（ ）A ：Dp ≥dp ≥ds ；B ：ds ≥Dp ≥dp ；C ：dp ≥Dp ≥ds ；D ：ds ≥dp ≥Dp4、固定床反应器的收率比流化床反应器的收率（ ）A ：要高；B ：要低；C ：一样高；D ：不能比较。
5、下列液相反应，设从有利于生成U 、S 出发，应选择哪种操作方式（ ）A ＋B→R ＋T r R =dC R /d t =dC T /d t =k 1C A CB A ＋B→S ＋U r R =dC U /d t =dC S /d t =k 1C A 1..5C B 0.5A ：A 一次性加料，B 分批加料；B ：A 和B 都一次性加料；C ：B 一次性加料，A 分批加料；D ：A 和B 都分批加料。
6、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n （ ） A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞07、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. ＜18、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lm o lC A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=（ ）秒。
A. 400B. 460C. 500D. 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=opt τ（ ）。
A.1212)/ln(K K K K - B.1221)/ln(K K K K - C.2112)/ln(K K K K D.211K K10、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（ ）。
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》课程综合复习资料
《化学反应工程》课程综合复习资料一、填空题：1.在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中，属于本征动力学范畴的三步为、和。
2.多级混合模型的唯一模型参数为，轴向扩散模型的唯一模型参数为。
3.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；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是。
4.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是、和。
5.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为和。
6.反应级数（可能/不可能）是0，基元反应的分子数（可能/不可能）是0。
7.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度，并且（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。
8.对于一个在全混流反应器里进行的放热反应，一般可以出现三个定常态操作点M1、M2、M3，如下图所示，其中M1和M3这两点我们称之为的定常态操作点，M2则称为的定常态操作点。
实际操作时，我们一般选择M1、M2、M3中哪一个操作点？X AT9.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和阶跃示踪。
二、选择题：1.对于瞬时收率和总收率，下列正确的说法有（多项选择）。
A. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；B. 对于全混流反应器，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。
2.某反应速率常数的单位为m3/(mol.hr)，该反应为级反应。
A. 零级；B. 一级；C. 二级；D. 不能确定。
3. 对于平行反应SA RA 222111n ,E ,k nE ,k −−−→−−−−→−，，活化能E 1 > E 2，反应级数n 1 < n 2，如果目的产物是R 的话，我们应该在 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。
化学反应工程期末复习题
一、名词解释1、连续操作；间歇操作2、均相反应3、基元反应；非基元反应4、收率；选择性5、平行反应；串联反应6、绝热操作；非等温操作7、稳定的定态；不稳定的定态8、平推流；全混流9、非理想流动10、拟均相一维模型；拟均相二维模型11、临界流化速度二、填空题1、化学反应的操作方式分为、和。
2、和都可以表征反应变容的程度。
3、对于反应aA + bB →pP + sS，则r P=_______r A。
4、若τ=4h，意味着在规定的条件下，。
5、反应物A的水溶液在等温CSTR中进行二级反应，出口转化率为0.4，现改在等体积PFR中进行，则出口转化率为。
6、对于一级不可逆反应，采用多级全混流反应器串联时，要保证总的反应体积最小，必需的条件是。
7、若有一气相反应A→2P，若开始时的反应物除A以外还有50%的惰性物质，在恒压的情况下发生该反应，则该反应的膨胀率为。
8、SV=2h，意味着在规定的条件下，。
9、根据示踪剂的输入不同，测定停留时间分布的方法主要分为___________和___________。
10、E(t)dt的物理意义是______ ；停留时间分布的密度函数E（θ）=_______E（t）。
11、以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元的流体称为_______；当反应级数n＜1时，宏观流体具有比微观流体_______的出口转化率。
12、反应器选型的目标函数，若是单一反应，则是；若是复合反应，则是 。
13、反应物A 的水溶液在等温PFR 中进行二级反应，出口转化率为0.5，若反应体积增加到4倍，则出口转化率x Af = 。
14、当分子扩散的平均自由程大于催化剂微孔直径时，分子在微孔中的扩散为 。
努森扩散15、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中，则目的产物P 的最大浓度CP,max ＝___________、τopt ＝__________。
16、从反应器停留时间分布测定中求得无因次方差， =0.98，反应器可视为 。
《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》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/m3·h，速率常数k的因次为m3/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m3/kg·h 。
7.反应速率的单位为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，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2SO2+O2==2SO3的膨胀因子等于-0.5 。
12.非等分子反应N2+3H2==2NH3的膨胀因子等于–2/3 .13.反应N2+3H2==2NH3中()= 1/3 （）= 1/214.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，转化率为。
16.反应活化能E越大，反应速率对温度越敏感。
17.对于特定的活化能，温度越低温度对反应速率的影响越大 .18.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） .19.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）。
《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 。
完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案
完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案XXX化学反应工程试题B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.在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，表明答案为D，即反应(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答案为B，即0.25.3.对于一平行-连串反应A→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答案为B，即先低后高。
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-rA1与第二釜的反应速率-rA2之间的关系为答案为A，即-rA1>-rA2.两釜反应温度相同。
5.已知一闭式反应器的反应速率常数r，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N为答案为B，即5.6.6.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答案为C，即化学吸附。
7.包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为答案为B，即颗粒密度。
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答案为C，即全混流反应器。
9.某液相反应，其反应式可写成A+C→R+C，这种反应称为答案为B，即自催化反应。
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答案为B，即气、液均为全混流。
反应工程是化学工程的一个重要分支，研究化学反应的工程技术问题。
其中，反应器是反应工程中最为重要的设备之一。
根据反应物在反应器中混合程度的不同，反应器可分为气相平推流、液相全混流、气相全混流和液相平推流四种类型。
对于一不可逆反应，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 J/mol。
对于一气固催化反应A+B→R，若本征反应速率方程为kSAσ+Bσ→Rσ+σ（此步为速率控制步骤），则该反应可能的反应机理为A+σ⇌Aσ，B+2σ⇌2Bσ。
《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。
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化学反应工程复习题一．选择题1．可逆放热反应，在转化率一定时，反应速率随温度升高而( )Ａ．降低Ｂ.升高Ｃ.A、B均可能Ｄ.同可逆吸热反应2．可逆吸热反应，在转化率一定时，反应速率随温度升高而( )Ａ．降低Ｂ.升高Ｃ.A、B均可能Ｄ.同可逆吸热反应3.不可逆反应，在转化率一定时，反应速率随温度升高而( )Ａ．降低Ｂ.升高Ｃ.A、B均可能Ｄ.同可逆吸热反应4．当瞬时选择性随关键组分转化率增大而单调增加时，收率顺序：A、间歇釜＜多个连续釜串联＜单一连续釜B、多个连续釜串联＞间歇釜＞单一连续釜C、间歇釜＞单一连续釜＞多个连续釜串联D、间歇釜＞多个连续釜串联＞单一连续釜5．当瞬时选择性随关键组分转化率增大而单调下降时，收率顺序：A、间歇釜＜多个连续釜串联＜单一连续釜B、多个连续釜串联＞间歇釜＞单一连续釜C、间歇釜＞单一连续釜＞多个连续釜串联D、间歇釜＞多个连续釜串联＞单一连续釜6、正常动力学，转化速率-RA随XA增加而降低。
A、多釜串联比单釜有利，总反应体积小于单釜体积。
B、多釜串联比单釜有利，总反应体积大于单釜体积。
C、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积小于串联釜的总体积。
D、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积小于串联釜的总体积。
7、反常动力学，转化速率-RA随XA增加而增加。
A、多釜串联比单釜有利，总反应体积小于单釜体积。
B、多釜串联比单釜有利，总反应体积大于单釜体积。
C、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积小于串联釜的总体积。
D、单釜比多釜串联有利，单釜的反应体积大于串联釜的总体积。
8、下列叙述正确的是（）A、对于可逆吸热反应，反应速率随XA的变化升高而升高B、对于可逆放热反应，反应速率随XA的变化升高而升高C、对于可逆吸热反应，存在最佳温度TopD、对于可逆放热反应，存在最佳温度Top9、下列叙述正确的是（）A、对于可逆吸热反应(温度一定)，反应速率随XA的变化升高而降低B、对于可逆放热反应(温度一定) ，反应速率随XA的变化升高而升高C、对于可逆吸热反应，存在最佳温度TopD、对于可逆放热反应，不存在最佳温度Top1. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指传质2. 一级连串反应，在平推流反应器中，为提高目的产物的收率，应k2/k1。
（增高或降低）。
3. 停留时间分布的两个函数间的关系是停留时间在0～∞间的物料占总物料的分率应为。
4. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比0时为反应器，而当∞时则相当于反应器。
5. 若一级反应的反应速率rA采用kmol/（m3·s）为单位，浓度采用kmol/m3为单位，则k 的单位为，若反应速率以kmol/(kg·s)表示，则k的单位为6. 如果将管式反应器出口的产物部分返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为的管式反应器。
7. 全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为; 。
8. 停留时间分布可由两个函数定量描述，它们是和。
9. 工业反应器有三种操作方式，包括：，；。
10. 气体在固体表面的吸附中物理吸附靠结合的，而化学吸附是靠结合的.6. 计算转化率起始状态的选择，正确的是（)A. 连续反应器，选择反应器出口处原料的状态B. 连续反应器，选择反应器进口处原料的状态C. 间歇反应器，选择反应结束时的状态D. 数个反应器串联，往往以进入第二个反应器的原料组成为计算基准7. 全混流反应釜最多可以有（）个定常操作点A.1B. 2C. 3D. 48. 对于反应速率随转化率变化存在一个极大值的化学反应，最合适的反应器为A. 管式反应器B. 釜式反应C. 循环操作的管式反应器D. 釜式反应串联管式反应器9. 不是理想吸附的基本假定的是（）A. 吸附位具有相同的能量B. 属单层吸附C. 被吸附分子间的作用力可略去不计D. 属多层吸附11. 脉冲法测定停留时间分布对应曲线为A. E(t) 曲线B. F(t)曲线C. I(t)曲线D. y(t)曲线12. 全混流流动E(t)曲线的方差=A. 0B. 0~1C. 1D. >115. 一级连串反应在间歇式反应器中进行，则目标产物P存在最大浓度，其最大浓度时的反应时间应该为?二．讨论题1、一间歇釜式反应器中进行一级不可逆反应，在相同的操作时间下采用大釜比用小釜所达到的转化率要高。
这种说法是否正确？答：这种说法不正确。
由于操作时间相同，由t=1/kln(1/1-X A) (一级反应)知，反应的转化率与反应器的体积无关，只与反应时间有关。
2、平行反应分析：温度和浓度对瞬时选择性的影响浓度的影响与主、副反应级数有关α＝β，与浓度无关α>β，浓度增高，瞬时选择性增加α< β，浓度增高，瞬时选择性降低温度的影响与主副反应活化能有关E主＝E副，与温度无关E主>E副，温度增高，瞬时选择性增加E主< E副，温度增高，瞬时选择性降低三．计算题1．有一级不可逆反应A →P，在85℃时反应速率常数为3.45×10-2min-1，若日产400Kg 的产品P,A和P的密度均为1.25Kg/l,今拟在间歇釜式反应器中进行，若辅助操作时间为0.5 h,最终转化率为95%，求:①每批操作所需反应时间？②若装填系数为0.75，求反应器的体积？答：①t==86.8 min =1.45 h②每批产量：400[(24/（t0+t）]=400/[24/(0.5 + 1.45)]= 32.5Kg每批物料的投放量：32.5/1.25/0.95=27.37 L反应器的实际体积Vr=27.37/0.75=36.49 L1．在银催化剂上进行甲的醇反应：2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O2CH3OH+3O2→2CO2+4H2O进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），反应后甲醇的转化率达72%。
甲醇的收率为69.2%。
试计算（1）反应的选择性；（2）反应器出口气体的组成。
解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为S=Y/X=0.692/0.720=0.9611=96.11%(2)进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），当进入反应器的总原料为100mol时，则反应器的进料组成为组分摩尔分率yi0摩尔数ni0（mol）CH3OH0.27427.4空气0.547954.79（O2：11.51，N2：43.28）水0.178117.81总计1100设甲醇的转化率为为XA，甲醇的收率为YP，根据（1.3）和（1.5）式可得反应器出口甲醇，甲醛和二氧化碳摩尔数nA，np，nC，分别为nA=nA0(1－XA)=7.672molnp= nA0YP=18.96molnC= nA0(XA－YP)=0.7672 mol综上所述反应的化学计量式水（nW）,氧气（nO，和氮气（nN）的摩尔数为nW= nW0+ nP+2 nC=38.30 molnO= nO0－1/2 np－3/2nC=0.8792molnN=nN0=43.28mol所以，反应器出口气体组成为....2.7在进行一氧化碳变换反应动力学研究中，采用B106催化剂进行试验，测得正反应活化能为9.629×104J/mol，如果不考虑逆反应，在反应物料组成相同的情况下，试问反应温度为550℃时的速率比反应温度为400℃时的反应速率大多少倍？解：从题中可知，反应条件除了温度不同外，其他条件都相同，而温度的影响表现在反应速率常数k上，故可用反应速率常数之比来描述反应速率之比。
r550/r400=k550/k400=Aexp(－E/RT550)/ Aexp(－E/RT400)=exp[E/R(1/T400－1/T550)]=23(倍)2.12 甲烷与水蒸气在镍催化剂及750℃等温下的转化反应为：原料气中甲烷与水蒸气的摩尔比为1:4，若是这个反应对各反应物均为1级。
已知。
试求：（1）反应在恒容下进行，系统的初始总压为0.1013MPa，当反应器出口的CH4转化率为80％时，CO2,H2 的生成速率是多少？（2）反应在恒压下进行，其他条件如（1），的生成速率又是多少？解：（1）由题意可将反应速率表示为A+2B→C +4D rC=kCACB对于恒容过程，则有CA=CA0(1－XA)CB-=CB0－2CA0XACA0=PA0/RT=2.382×10-3mol/lCB0=4CA0=9.528×10-3 mol/l当XA=0.8时CA= CA0(1－XA)=4.764×10-4 mol/lCB-=CB0－2CA0XA=5.717×10-3 mol/lRC=rC=kCACB=5.447×10-6mol/（l?S）RD=4rC=2.179×10-5 mol/（l?S）（2）对于恒压过程，是个变容反应过程，由（2.49）式可求出总摩尔的变化数δA=∑t/A=（1+4－1－2）/1=2反应物A的原始分率：yA0=1/(1+4)=0.2由（2.52）式可得转化率为80%时的浓度：CA=CA0(1－XA)/(1+δA yA0 XA)=3.609×10-4mol/lCB-=（CB0－2CA0XA）/(1+δA yA0 XA)=4.331×10-3 mol/lrC= kCACB=3.126×10-6mol/(l.s)RC=rC=3.126×10-6mol/(l.s)3.2拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应：以生产乙二醇，产量为20kg/h ，使用15％（质量分率）的NaHCO3水溶液及30％（质量分率）的氯乙醇水溶液作原料，反应器装料中氯乙醇与碳酸氢钠的摩尔比为1:1，混合液的密度为 1.02kg/L 。
该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为1级，在反应温度下反应速率常数等于5.2L/(mol*h)，要求转化率达到95％。
（1）若辅助时间为0.5h，试计算反应器的有效体积；（2）若装填系数取0.75，试计算反应器的实际体积。
解：（1）氯乙醇，碳酸氢钠和乙二醇的分子量分别为80.5，84，62每小时产乙二醇：20/62=0.3226kmol/h每小时需氯乙醇：0.3226×80.5/0.95×30%=91.11 kg/h每小时需碳酸氢钠：0.3226×84/0.95×15%=190.2kg/h原料体积流量：Q0=（91.11+190.2）/1.02=275.8l/h氯乙醇初始浓度：CA0=0.3226×1000/0.95×275.8=1.231mol/l反应时间：t= CA0 =2.968h反应体积：Vt= Q0（t+t'）=956.5 L（2）反应器的实际体积：V= Vt/j=1275 L3.14等温下进行 1.5级液相不可逆反应： A→B+C，反应速率常数等于，A的浓度为2 kmol/m3 的溶液进入反应装置的流量为1.5 m3/h 。