化学反应工程-模拟题一及答案
(完整word版)化学反应工程-模拟题一及答案
中国石油大学(北京）远程教育学院模 拟 考 试 卷化学反应工程 试卷A (开卷）答案一、在体积为2.5m 3的理想BR 反应器中进行液相等温一级基元反应A P →，k ＝2.78×10-3 s —1，进口摩尔流率F A0＝11。
4 mol/s ，反应物A 初始浓度04/A C mol L =，求： （1）当反应器中A 的转化率为80％，求所需的时间?（6分）（2）若将反应移到CSTR 中进行,其它条件不变，求所需反应器体积？（6分） （3）若将反应移到PFR 中进行，其它条件不变,求所需反应器体积？(6分） 解:（1）由BR 设计方程可得反应所需的时间为：31111ln ln 579()1 2.78*1010.8t s k x -===-- （2）由CSTR 的设计方程可得反应器的体积为：003011.40.84100.7()(1) 2.78104(10.8)-⨯====--⨯⨯⨯-A A A A A A A F X F X V L r kC X （3）由PFR 的设计方程可得反应器的体积为：0030111.4ln ln51650()(1)(1) 2.78104-=====---⨯⨯⎰⎰AAX X A A A A A A A A A A dX FdX F V F L r kC X kC X二、在一个等温活塞流反应器中进行气相反应：C B A →+2，该反应对A 和B 均是一级.反应器的入口体积流率为2.5L/min ，进料为等摩尔的组分A 和B 。
入口温度和压力分别是727℃和10atm.在此温度下的反应速率常数k ＝4L/mol ·min 。
求： （1）反应器入口处（即X A =0时)A 的浓度？ （4分） （2）反应器入口处（即X A =0时）的反应速率？（4分) （3）当A 的转化率为40％时的浓度？(4分） （4)当A 的转化率为40％时的反应速率？（6分）解：对于反应C B A →+2,2211-=--=δ入口处：F A0＝F B0,则y A0＝0.5，所以10-=⨯=δεA y （1）由理想气体定律可得入口处A 的浓度为:A0A0y P 0.510atmC 0.061(mol /L)RT 0.082(L atm /mol K)(727273)K⨯===⋅⋅⨯+ （2)入口处的反应速率：223A A0B0A0r kC C kC 40.0610.061 1.4910(mol /dm L)--===⨯⨯=⨯⋅(3）当A 的转化率为40%时A 的浓度为：A A0A0A01X 1X C C C C 0.061(mol /L)1X 1X --⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪+ε-⎝⎭⎝⎭（4)当A 的转化率为40%时B 的浓度为：B B A0A0A0b 2X 1X 12X 10.8a 1C C C C 0.0610.0203(mol /L)1X 1X 1X 10.4⎛⎫⎛⎫Θ-- ⎪ ⎪--⎛⎫====⨯= ⎪ ⎪ ⎪+ε---⎝⎭ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3A A B r kC C 40.0610.0203 4.9610(mol /L min)--==⨯⨯=⨯⋅三、有如下平行反应：3.01B A P C C k r =，8.15.02B A S C C k r =,其中121==k k ，(1)当A 和B 的初始浓度为L mol C C B A /2000==，A 和B 均从反应器入口加入,计算A 的转化率为0.9时的瞬时选择性。
《化学反应工程》试题及答案
精心整理《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。
6.7.8.9.105倍。
10.11.12.13.反应14.n倍15.n倍16.17.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)。
20.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。
21.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。
22.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。
23.返混的定义：不同停留时间流体微团间的混合。
24.平推流反应器的返混为0；全混流反应器的返混为∞。
25.空时的定义为反应器体积与进口体积流量之比。
26. 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。
27. 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。
28. 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。
29. 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。
30. 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。
31. 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。
32. 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33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 采用无因次化停留时间后，F (θ)与F (t)的关系为F (θ)=F (t)。
《化学反应工程》试题及标准答案
《化学反应工程》试题及答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《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 。
化学反应工程综合复习 有答案
化学反应工程模拟题答案一、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。
(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 习题+1-1答案
解： c f L, D, , ,V , c0 , k
根据方程左右相等，则有：
L f g 3 a b 3c d e 3 f 3g 0 c d 0 d e g
假设 a,c,f 为已知数，则可求解其他参数如下：
a b a c f 1 c d c e c f 1 f g f 1
f 1
kc DL 0 VL
f 1
c kL 0 V
f 1
D L
f 1
代入原方程整理，得：
c c 0
L k D
a f 1
DV c0 kL V
mol a b M M L mol L L 3 3 3 L L LT T L
c d e f
L3 molT
g
mol La b3c d e3 f 3 g M c d mol f g T d e g 3 L
将上述系数代入原方程，则有：
c kLa D a c f 1 c cV c f 1c0f 1k f 1c0
L k D
a
DV kc0 D V
c
f 1
其中，最后一项变形如下：
kc0 D V
化学反应工程模拟题一及答案
一、在体积为2.5m 3的理想BR 反应器中进行液相等温一级基元反应A P →， k ＝2.78×10-3 s -1，进口摩尔流率F A0＝11.4 mol/s ，反应物A 初始浓度04/A C mol L =，求：（1）当反应器中A 的转化率为80％，求所需的时间？（6分）（2）若将反应移到CSTR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6分）（3）若将反应移到PFR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6分）二、在一个等温活塞流反应器中进行气相反应：C B A →+2，该反应对A 和B 均是一级。
反应器的入口体积流率为2.5L/min ，进料为等摩尔的组分A 和B 。
入口温度和压力分别是727℃和10atm 。
在此温度下的反应速率常数k ＝4L/mol ·min 。
求：（1）反应器入口处（即X A =0时）A 的浓度？ （4分）（2）反应器入口处（即X A =0时）的反应速率？（4分）（3）当A 的转化率为40%时的浓度？（4分）（4）当A 的转化率为40%时的反应速率？（6分）三、有如下平行反应：其动力学方程分别为：3.01B A P C C k r =，8.15.02B AS C C k r =，其中121==k k ， （1）当A 和B 的初始浓度为L mol C C B A /2000==，A 和B 均从反应器入口加入，计算A 的转化率为0.9时的瞬时选择性。
（6分）（2）对该平行反应，采用怎样的操作方式可以提高反应过程的选择性？（8分）四、在非等温反应器操作过程中，可能出现多态现象，请问什么是多态现象？请判断下图所示中，哪些点是稳定操作点，哪些点是不稳定操作点，并分析其原因？（12分）五、在实验室中用全混反应器等温下进行一级液相反应A →P ，当空时为25min 时，A 的转化率达62％。
将反应器放大进行中试，反应器型式为管式，其停留时间分布的实测结果如表所示，反应器的平均停留时间为43 min ，方差为233min 2。
化学反应工程第一阶段作业答案作
作业第1题对于反应级数n＞0的不可逆气相等温反应，为降低反应器体积，应选用_______。
您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P24第2题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_______。
您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P24第3题下列单位不属于反应速率的是_______。
您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P12第4题下面反应器中不属于理想反应器的是_______。
您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P12第5题下面哪种反应器组合形式可以最大程度降低反应器体积_______。
您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P31第6题“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓一反是指_______。
您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P12第7题“三传一反”是化学反应工程的基础，不属于三传的是_______。
您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P2第8题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？您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P14第9题下列不属于间歇反应器特点的是_______。
您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P23第10题下列不属于全混流反应器特点的是_______。
您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P25第11题下列反应其中，_______的返混程度最大。
您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：《化学反应工程简明教程》P25第12题下列反应其中，_______的返混程度最小。
反应工程考试习题库及答案
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）8.“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 9.“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 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 + bBpP + sS对于反应，则=P r _______)(A r -。
（ap）3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。
（00K KK 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 AC 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 。
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-习题集(含答案)(2024版)
可编辑修改精选全文完整版《化学反应工程》课程习题集一、单选题1.某反应的速率常数k=0.0462－1，又知初始浓度为0.1mol.dm－3，则该反应的半衰期为:(A) 1/(6.93×10-2×0.12) (B) 15分(C) 30分 (D) 1/(4.62×102×0.1)分2.某一级反应, 当反应物的浓度降为起始浓度的1％时,需要t1秒, 若将反应物的浓度提高一倍, 加快反应速率, 当反应物浓度降低为起始浓度的1％时, 需时为t2, 则:(A ) t1﹥t2 (B) t1=t2(C) t1﹤t2 (D) 不能确定二者关系3.某反应物反应掉7/8所需的时间恰好是它反应掉1/2所需时间的3倍, 则该反应的级数是:(A) 零级 (B) 一级反应 (C) 三级反应 (D) 二级反应4.若两个相同类型的气相双分子反应的△H⊙值相等, 又在400k时,它们的活化熵之差△S1⊙-△S2⊙=10 J.mol-1,则两反应的速率常数之比为:(A) K1/K2=0.300 (B) K1/K2=0.997(C) K1/K2=1.00 (D) K1/K2=3.335.对反应A+B→C, 由下列数据C A0/mol.dm-3 C B0/mol.dm-3 r0/ mol.dm-31.0 1.0 0.152.0 1.0 0.301.02.0 0.15则该反应的速率方程为:(A) r=K C B (B) r=K C A C B(C) r=K C A (D) r=K C A C B26.一个反应的活化能是33kJ·mol-1, 当 T = 300K 时，温度每增加1K，反应速率常数增加的百分数约是___。
A. 4.5%B. 90%C. 11%D. 50%7.下列叙述正确的是_ 。
A. 吸热反应的活化能比放热反应的活化能高B. 一个反应的反应速率与化学方程式中出现的所有作用物浓度都有关C. 催化反应的速率与催化剂的浓度无关D. 反应速率常数与作用物浓度无关8.关于催化剂的使用，下列叙述中不正确的是_ 。
《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5分，共25分）1. 以下哪个选项不属于化学反应工程的研究范畴？A. 化学反应速率B. 反应器设计C. 催化剂制备D. 产品分离和提纯答案：D2. 以下哪种反应器类型不属于理想反应器？A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 非理想反应器D. 等温反应器答案：C3. 以下哪个因素对化学反应速率影响最小？A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应时间答案：D4. 在全混流反应器中，以下哪个参数表示反应器的时空产率？A. 空时B. 时空产率C. 反应时间D. 反应速率答案：B5. 以下哪个选项描述的是化学反应工程的主要任务？A. 研究化学反应机理B. 设计和优化反应器C. 分析和解决生产过程中的问题D. 所有以上选项答案：D二、填空题（每题5分，共25分）6. 化学反应工程的主要研究内容包括____、____、____。
答案：化学反应动力学、反应器设计、反应器操作7. 在间歇操作反应器中，反应物的浓度随时间变化的关系为____。
答案：指数衰减8. 反应器的设计和操作过程中，需要考虑的主要因素有____、____、____。
答案：反应速率、反应温度、反应压力9. 以下反应器类型中，属于连续操作反应器的是____、____。
答案：平推流反应器、全混流反应器10. 在反应器操作过程中，以下哪个参数表示反应物的转化率？答案：转化率三、计算题（每题25分，共50分）11. 某一级反应在间歇操作反应器中进行，已知反应速率常数为k=0.1 min^-1，反应物初始浓度为C0=1 mol/L。
求反应进行1 min后，反应物的浓度。
解：根据一级反应的动力学方程，反应物浓度随时间的变化关系为：ln(C/C0) = -kt代入已知数据：ln(C/1) = -0.1 1C = 1 e^(-0.1)C ≈ 0.9048 mol/L答案：反应进行1 min后，反应物的浓度为0.9048 mol/L。
化学反应工程试题及答案
化学反响工程试题及答案化学反响工程是化学工程的一个分支，以工业反响过程为主要研究对象，以反响技术的开发、反响过程的优化和反响器设计为主要目的的一门新兴工程学科。
以下是由关于化学反响工程试题的内容，希望大家喜欢!一、选择题(每题2分，共10分)1、可逆放热反响，在转化率一定时，反响速率随温度升高而A、降低B、升高C、 A、B均可能D、同可逆吸热反响 2、对于A → P (主)，A → B(副)的平行反响，假设反响级数α主>α副，在相同的操作条件和反响时间下，以下各种反响器所得转化率判断中正确的选项是 A、CSTR>PFR B、CSTRC、 PFR<间歇反响器D、PFR>多级CSTR串联 3、平推流反响器的Pe、N、σθ2值分别为A、0、0、 1B、∞、0、0C、 0、∞、0D、∞、∞、04、对于转化率与反响速率存在极大值的动力学关系，采用以下何种型式的反响器可能使得所需反响体积最小A、PFRB、PFR后串接一个CSTRC、 CSTRD、CSTR后串接一个PFR5、在相同反响体积时，保持其它操作条件亦相同，对于正常动力学，那么A、(XA)PFR>(XA)两个CSTR串联>(XA)单个CSTRB、(XA)单个CSTR> (XA)两个CSTR串联>(XA)PFRC、 (XA)PFR>(XA)单个CSTR>(XA)两个CSTR串联D、(XA)PFR =(XA)单个CSTR =(XA)两个CSTR串联此题答案1、 C，2、A ，3、 D ，4、 D ，5、A二、讨论题(10分)一间歇釜式反响器中进展一级不可逆反响，在相同的操作时间下采用大釜比用小釜所到达的转化率要高。
这种说法是否正确?答：、这种说法不正确。
4分要点：由于操作时间相同，由t=1/kln(1/(1-xA))(一级反响)知，反响的转化率与反响器的体积无关，只与反响时间有关。
6分三、计算题1、有一级不可逆反响A → P，在85℃时反响速率常数为3、45×10-2 min-1，假设日产400Kg的产品P,A和P的密度均为1、25Kg/l,今拟在一容积为10m3的间歇釜式反响器中进展，假设辅助操作时间为0、5 h,最终转化率为95%，求:①每批操作所需反响时间?②假设装填系数为0、75，求反响器的体积?(20分) 解：① t=CA0 =dXAdXA11CA0lnrAkCA0(1XA)k1XAXAf11ln() 210、953、45?10=86、8 min =1、45 h (10分) ② 每批产量：400×24/(t0+t)=400×24/(0、5 + 1、45)= 4923 Kg每批物料的投放量：Q0= 4923/1、25/95%=4146 l =4、146 m3反响器的实际体积VR= 4、146/0、75 = 5、528m3 (10分) 2、某二级液相反响A + B C ，CA0=CB0 =1、0 mol/m3 ，rA= 1、0×10-2CACB(mol/m3、s)采用两釜串联操作，VR1=VR2 =2 m3 ，Q0=0、01 m3/S，求最终的转化率。
西交《化学反应工程》在线作业1答案
西交《化学反应工程》在线作业试卷总分:100 得分:0一、单选题(共30 道试题,共60 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.反应动力学正确答案:D2.化学反应CO + 3H2 ←→CH4 + H20,其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质( )。
A.COB.H2C.CH4D.H2O正确答案:A3.对于一非恒容均相化学反应αA ←→βB ,反应组分A的化学反应速率rA( )。
A.rA=-dnA/VdtB.rA=-dnB/VdtC.rA=-dCA/dtD.rA=-dCB/dt正确答案:A4.对于反应aA + bB →pP + sS ,则rA=( )(-rB)。
A.p/|a|B.p/aC.a/pD.|a|/p正确答案:A5.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δA =( )。
A.1/4B.2/3C.–1/4D.–2/38正确答案:C6.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,则膨胀因子δA =()。
A.-1B.-1/2C.1/2D.1正确答案:D7.化学反应速率式为rA=Kc*(CA)^α*(CB)^β,如用浓度表示的速率常数为KC,用压力表示的速率常数为KP,则KC( )KP。
A.(RT)^(-α-β)B.(RT)^(α+β)C.(RT)^(α-β)D.(RT)^(-α+β)正确答案:B8.反应C4H10→2C2H4 + H2 ,k=2.0s^(-1) ,则反应级数n=( )。
A.0B.1C.2D.3正确答案:B9.下列属于平行反应的是( )。
A.A+B→PB.A+B→P;P+B→RC.(副)S←A→P(主)D.A+B→P=R+S正确答案:B10.串联反应A →P(目的)→R + S ,目的产物P的选择性Sp=( )。
A.(nP-nP0)/(nA0-nA)B.(nP-nP0)/nA0C.(nP-nP0)/(nS-nS0)D.(nP-nP0)/(nR-nR0)正确答案:A11.间歇操作的釜式反应器反应器辅助时间t0 不包括下列哪一项( )。
专科《化学反应工程》_试卷_答案
专科《化学反应工程》一、（共75题,共150分）1. 全混流反应器中有( )个稳定的定常态操作点。
（2分）.标准答案：B2. 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CP,max=( )。
（2分）A.B.C.D..标准答案：B3. 轴向分散模型的物料衡算方程在( )式边界条件下有解析解。
（2分）A.闭-闭B.开-闭C.闭-开D.开-开.标准答案：D4. 反应级数n=( )时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。
（2分）.标准答案：C5. 催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为，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( )。
（2分）A.B.=1C.→3D..标准答案：A6. 等温液相反应为目的产物，有下列四种方案可供选择，从提高P的收率着眼适宜选用( )。
（2分）A.间歇釜式反应器，A和B一次性加入B.全混流反应器C.半间歇釜式反应器，A一次性加入，B连续滴加D.半间歇釜式反应器，B一次性加入，A连续滴加.标准答案：D7. 乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表明这是一个( )反应。
（2分）A.慢速B.可逆C.自催化D.不可逆.标准答案：B 8. 催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数值的大小反映了表面反应速率与( )之比。
（2分）A.扩散速率B.外扩散速率C.内扩散速率D.实际反应速率.标准答案：C9. 不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是( )。
（2分）A.粒子与流体间有温度差B.粒子与流体间无温度差C.床层径向有温度梯度D.床层轴向有温度梯度.标准答案：A10. 气固催化反应的内扩散模数，其中L为特征长度，若颗粒为球形则L=( )。
（2分）A.厚度/2 2 3.标准答案：D11. 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( )。
（2分）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.标准答案：A12. 流化床反应器中的操作气速U0是根据具体情况定的，一般取流化数U0/ut在( )范围内。
化学反应工程第1阶段练习题
江南大学现代远程教育第一阶段练习题考试科目:《化学反应工程》第0章至第二章（总分100分）学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、分批式操作的间歇反应器非生产性时间t0不包括下列哪一项（）。
A. 加料时间B.反应时间C.物料冷却时间2、反应A+B→C，已知k=0.45mol∙L-1∙s-1，则反应级数n=( )。
A. 0B. lC. 23、按反应器型式来分类，管式反应器，一般长径比：（）A.大于20B. 大于30C. 20~304、建立数学模型，依照物理模型和相关的已知原理，写出描述物理模型的数学方程及其（）和边界条件。
A. 初始条件B.临界条件C. 相关条件5、反应持续时间t r简称为反应时间，用于（）反应器。
A. PFRB. CSTRC. BR6、反应压力通常可由反应物系的组成和温度通过（）方程来确定，不是独立变量。
A. 动力学B. 数学C. 状态7、发生在（）不同的物料之间的均匀化过程，称之为返混。
A. 停留时间B. 反应时间C. 空间时间8、单一不可逆反应过程，确定反应器型式不但要考虑反应的级数，而且要考虑过程要求进行的程度，即转化率的高低；级数越高，要求的转化率也高，连续操作应采用（）反应器。
A. PFRB. CSTRC. BR9、对连串反应来说，在BR反应器中为达到最优产物浓度，操作时应考虑最佳（）。
A. 反应时间B. 反应物浓度C. 操作顺序10、对全混流反应器，其瞬时选择性与平均选择性（）A. 相近B. 相等C. 需按实际计算二、判断题（本题共10小题，每小题2分，共20分）2、从化学反应工程的角度看，反应级数反映了反应物浓度对反应速率影响的敏感程度。
（）3、非理想流动反应器的物料返混程度最大。
（）4、理想置换反应器在垂直于流动方向上的同一截面，不同径向位置的流体特性（组成、温度等）具有一定的分布。
化学反应工程课后习题答案
化学反应工程课后习题答案化学反应工程课后习题答案化学反应工程是化学工程学科中的重要分支之一，它研究的是化学反应在工业生产中的应用。
通过对反应过程的分析和优化，可以提高反应的产率、选择性和经济性。
在学习化学反应工程的过程中，我们经常会遇到一些习题，下面我将为大家提供一些常见习题的解答。
1. 习题一：对于一个一级反应A→B，初始浓度为C0的A，经过一段时间t后，浓度为Ct。
求该反应的速率常数k。
解答：根据一级反应的速率方程，可以得到d[A]/dt = -k[A]，其中d[A]/dt表示A的浓度随时间的变化率。
根据题意，我们可以得到d[A]/dt = (Ct - C0)/t。
将这两个式子相等，可以得到(Ct - C0)/t = -k[A]。
由于初始浓度为C0的A，所以[A] = C0。
将这个值代入上式，可以得到(Ct - C0)/t = -kC0。
整理一下，就可以得到k = (C0 - Ct)/C0t。
2. 习题二：对于一个二级反应A + B→C，初始浓度分别为C0的A和C1的B，经过一段时间t后，浓度分别为Ct的A和Ct+1的B。
求该反应的速率常数k。
解答：根据二级反应的速率方程，可以得到d[A]/dt = -k[A][B]，d[B]/dt = -k[A][B]。
根据题意，我们可以得到d[A]/dt = (Ct - C0)/t，d[B]/dt = (Ct+1 - C1)/t。
将这两个式子相等，可以得到(Ct - C0)/t = (Ct+1 - C1)/t = -k[A][B]。
由于初始浓度分别为C0的A和C1的B，所以[A] = C0，[B] = C1。
将这两个值代入上式，可以得到(Ct - C0)/t = (Ct+1 - C1)/t = -kC0C1。
整理一下，就可以得到k = (C0- Ct)/(C0C1t) = (Ct+1 - C1)/(C0C1t)。
3. 习题三：对于一个零级反应，初始浓度为C0的A，经过一段时间t后，浓度为Ct。
《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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一、在体积为2.5m 3的理想BR 反应器中进行液相等温一级基元反应A P →， k ＝2.78×10-3 s -1，进口摩尔流率F A0＝11.4 mol/s ，反应物A 初始浓度04/A C mol L =，求：（1）当反应器中A 的转化率为80％，求所需的时间？（6分）（2）若将反应移到CSTR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6分）（3）若将反应移到PFR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6分）二、在一个等温活塞流反应器中进行气相反应：C B A →+2，该反应对A 和B 均是一级。
反应器的入口体积流率为2.5L/min ，进料为等摩尔的组分A 和B 。
入口温度和压力分别是727℃和10atm 。
在此温度下的反应速率常数k ＝4L/mol ·min 。
求：（1）反应器入口处（即X A =0时）A 的浓度？ （4分）（2）反应器入口处（即X A =0时）的反应速率？（4分）（3）当A 的转化率为40%时的浓度？（4分）（4）当A 的转化率为40%时的反应速率？（6分）三、有如下平行反应：其动力学方程分别为：3.01B A P C C k r =，8.15.02B AS C C k r =，其中121==k k ， （1）当A 和B 的初始浓度为L mol C C B A /2000==，A 和B 均从反应器入口加入，计算A 的转化率为0.9时的瞬时选择性。
（6分）（2）对该平行反应，采用怎样的操作方式可以提高反应过程的选择性？（8分）四、在非等温反应器操作过程中，可能出现多态现象，请问什么是多态现象？请判断下图所示中，哪些点是稳定操作点，哪些点是不稳定操作点，并分析其原因？（12分）B A +)(P 主反应→)(S 副反应→R(T),G(T)五、在实验室中用全混反应器等温下进行一级液相反应A→P，当空时为25min 时，A的转化率达62％。
将反应器放大进行中试，反应器型式为管式，其停留时间分布的实测结果如表所示，反应器的平均停留时间为43 min，方差为233min2。
求（1）停留时间小于40 min的物料所占的分率约为多少？（6分）（2）在与小试相同的温度及空时下操作，分别采用多釜串联模型预测反应器出口A的转化率。
（12分）六、用直径为1mm的球形颗粒进行一级不可逆反应PA→，气流主体中A的浓度为40mol/m3，测得单位床层表观反应速率(－r A)obs＝400kmol/(m3.h)，组分A 在颗粒内有效扩散系数为0.002778 cm2/s，外部传质系数为K G＝50m/h。
请问：（1）外扩散对反应过程是否有影响？如果有影响，求外扩散有效因子。
（4分）（2）内扩散对反应过程是否有影响？如果有影响，求内扩散有效因子。
（10分）（3）当颗粒粒径为多少时才能基本消除内扩散阻力？（6分）中国石油大学（北京）远程教育学院模拟考试卷化学反应工程试卷A (开卷)答案一、在体积为2.5m3的理想BR反应器中进行液相等温一级基元反应A P→，k＝2.78×10-3 s-1，进口摩尔流率F A0＝11.4 mol/s，反应物A初始浓度04/A C mol L =，求：（1）当反应器中A 的转化率为80％，求所需的时间？（6分）（2）若将反应移到CSTR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6分）（3）若将反应移到PFR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6分） 解：（1）由BR 设计方程可得反应所需的时间为：31111ln ln 579()1 2.78*1010.8t s k x -===-- （2）由CSTR 的设计方程可得反应器的体积为：003011.40.84100.7()(1) 2.78104(10.8)-⨯====--⨯⨯⨯-A A A A A A A F XF X V L r kC X （3）由PFR 的设计方程可得反应器的体积为：00030000111.4ln ln51650()(1)(1) 2.78104-=====---⨯⨯⎰⎰A A X X A A A A A A A A A A dX F dX F V F L r kC X kC X 二、在一个等温活塞流反应器中进行气相反应：C B A →+2，该反应对A 和B 均是一级。
反应器的入口体积流率为2.5L/min ，进料为等摩尔的组分A 和B 。
入口温度和压力分别是727℃和10atm 。
在此温度下的反应速率常数k ＝4L/mol ·min 。
求：（1）反应器入口处（即X A =0时）A 的浓度？ （4分）（2）反应器入口处（即X A =0时）的反应速率？（4分）（3）当A 的转化率为40%时的浓度？（4分）（4）当A 的转化率为40%时的反应速率？（6分）解：对于反应C B A →+2，2211-=--=δ入口处：F A0＝F B0，则y A0＝0.5，所以10-=⨯=δεA y（1）由理想气体定律可得入口处A 的浓度为：A0A0y P 0.510atm C 0.061(mol /L)RT 0.082(L atm /mol K)(727273)K⨯===⋅⋅⨯+ （2）入口处的反应速率：223A A0B0A0r kC C kC 40.0610.061 1.4910(mol /dm L)--===⨯⨯=⨯⋅（3）当A 的转化率为40%时A 的浓度为：A A0A0A01X 1X C C C C 0.061(mol /L)1X 1X --⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪+ε-⎝⎭⎝⎭（4）当A 的转化率为40%时B 的浓度为： B B A0A0A0b 2X 1X 12X 10.8a 1C C C C 0.0610.0203(mol /L)1X 1X 1X 10.4⎛⎫⎛⎫Θ-- ⎪ ⎪--⎛⎫====⨯= ⎪ ⎪ ⎪+ε---⎝⎭ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3A A B r kC C 40.0610.0203 4.9610(mol /L min)--==⨯⨯=⨯⋅三、有如下平行反应：其动力学方程分别为：3.01B A P C C k r =，8.15.02B AS C C k r =，其中121==k k ， （1）当A 和B 的初始浓度为L mol C C B A /2000==，A 和B 均从反应器入口加入，计算A 的转化率为0.9时的瞬时选择性。
（6分）（2）对该平行反应，采用怎样的操作方式可以提高反应过程的选择性？（8分） 解：根据瞬时选择性的定义：5.15.08.13.05.0121---===B A B A S P C C C C k k r r S （1）由于A 和B 的初始浓度相同，而且反应过程二者的反应量相同，所以在整个反应过程中C A ＝C B ，所以瞬时选择性A C S /1=当A 的转化率为0.9，C A ＝C A0（1-0.9）＝2mol/l ，S ＝0.5；（2）由于5.15.0-=B AC C S ，所以在反应过程中，为了使S 尽可能大，需要使A 的浓度尽可能高，而B 的浓度尽可能低，为此可以采用以下方法：·用管式反应器，连续将B 注入反应器·用一系列的CSTR 反应器串联，在第一个反应器中注入A ，在每一个反应器中注入B ，这样进入下一个反应器之前B 基本反应完。
B A +)(P 主反应→)(S 副反应→四、在非等温反应器操作过程中，可能出现多态现象，请问什么是多态现象？请判断下图所示中，哪些点是稳定操作点，哪些点是不稳定操作点，并分析其原因？（12分）R(T),G(T)解：（1）在同一操作条件下，反应器可能存在多个定常操作态，即反应器既可能在低温、低转化率下操作，也可能在高温、高转化率下操作，还可能在中等温度、中等转化率下操作，这种现象称为多态现象。
（4分）（2）对于C点，体系温度稍微增加一些，在此位置上放热速率随温升的增量小于移热速率随温升的增量，体系内生成热量少，移出热量多，温度下降，重新回到C点。
如果体系温度稍微降低，在此位置上放热速率随温升的增量大于移热速率随温升的增量，体系内生成热量多，移出热量少，温度升高，重新回到C 点。
所以在C点，温度略升、略降，系统自动恢复到原来的热平衡状态，所以C 点属于稳态操作点。
（3分）（3）对于B点，如果体系温度稍微增加一些，在此位置上放热速率随温升的增量大于移热速率随温升的增量，体系内生成热量多，移出热量少，体系温度持续升高，直到到达C点；如果体系温度稍微降低，体系内移出热量多，生成热量少，体系温度持续下降，直到到达A点。
所以，在B点，温度稍微的变化，系统不能恢复到原来的热平衡状态，B点为不稳定操作点。
（3分）（4）对于A点，变化情况同C点，在A点，温度略升、略降，系统自动恢复到原来的热平衡状态，所以A点属于稳态操作点。
（2分）五、在实验室中用全混反应器等温下进行一级液相反应A→P，当空时为25min时，A 的转化率达62％。
将反应器放大进行中试，反应器型式为管式，其停留时间分布的实测结果如表所示，反应器的平均停留时间为43 min ，方差为233min 2。
求（1）停留时间小于40 min 的物料所占的分率约为多少？（6分）（2）在与小试相同的温度及空时下操作，分别采用多釜串联模型预测反应器出口A 的转化率。
（12分）解：（1） 40010()(04*02*0.006934*0.030.0283)0.543E t dt =++++=⎰ 停留时间小于平均停留时间的物料所占的分率约为0.54。
（2）多釜串联模型 首先根据实验室结果求出操作温度下的反应速率常数值。
对于一级反应：1k X k ττ=+ 10.620.06526min (1)(10.62)*25x k x τ-===-- 222143*437.94233t m t n σσΘ==== 7.9411110.91(1)(143*0.06526/7.94)ni X k τ=-=-=++六、用直径为1mm 的球形颗粒进行一级不可逆反应P A →，气流主体中A 的浓度为40mol/m 3，测得单位床层表观反应速率(－r A )obs ＝400kmol/(m 3.h)，组分A 在颗粒内有效扩散系数为0.002778 cm 2/s ，外部传质系数为K G ＝50m/h 。
请问：（1）外扩散对反应过程是否有影响？如果有影响，求外扩散有效因子。
（4分）（2）内扩散对反应过程是否有影响？如果有影响，求内扩散有效因子。
（10分）（3）当颗粒粒径为多少时才能基本消除内扩散阻力？（6分）解：（1）由Mears 判据得：15.01.0)/(04.0)/(501)(001.021))./((400)(33<=⨯⨯⨯⨯=-m kmol h m m h m kmol C k Rn r AG G obs A 可见外扩散无影响。