化学反应工程第三章自测题
人教版《化学反应原理》第三章单元测试题及答案
高二化学第17周测试题班级_______姓名________学号_____ 【330】一、单选题（每小题只有一个．．．．选项符合题意，每小题3分，共54分。
）1.某学生的实验报告所列出的下列数据中合理的是()A．用10 mL量筒量取7.16 mL稀盐酸B．用托盘天平称量25.20 g NaClC．用广泛pH试纸测得某溶液的pH为2.3D．用25 mL滴定管进行中和滴定时，用去某浓度的碱溶液21.70 mL2.下列方程式书写正确的是()A．HCO－3在水溶液中的水解方程式：HCO－3＋H2O H3O＋＋CO2－3B．H2SO3的电离方程式：H2SO 32H＋＋SO2－3C．CO2－3的水解方程式：CO2－3＋2H2O H2CO3＋2OH－D．CaCO3的电离方程式：CaCO3====Ca2＋＋CO2－33.水是最宝贵的资源之一。
下列表述正确的是()A．4 ℃时，纯水的pH＝7B．温度升高，纯水中的c(H＋)增大，c(OH－)减小C．水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子D．向水中加入酸或碱，都可抑制水的电离，使水的离子积减小4.下列有关pH或c(H＋)变化的判断中，正确的是()A．温度升高，纯水的pH不变B．加水稀释，碳酸钠溶液的c(H＋)减小C．温度升高，硫酸溶液的c(H＋)基本不变D．pH＝5的盐酸稀释1000倍后，溶液的pH变为85.下列叙述正确的是()A．pH＝3和pH＝5的盐酸各10 mL混合，所得溶液的pH＝4B．溶液中c(H＋)越大，pH值也越大，溶液的酸性就越强C．液氯虽然不导电，但溶解于水后导电情况良好，因此，液氯也是强电解质D．当温度不变时，在纯水中加入强碱溶液不会影响水的离子积常数6.从植物花汁中提取的一种有机物HIn，可作酸碱指示剂，在水溶液中存在电离平衡：HIn(红色)H＋＋In－(黄色)，对上述平衡解释不．正确的是()A．升高温度平衡向正方向移动B．加入盐酸后平衡向逆方向移动，溶液显红色C．加入NaOH溶液后平衡向正方向移动，溶液显黄色D．加入NaHSO4溶液后平衡向正方向移动，溶液显黄色7.常温下，把1 mL 0.1 mol·L－1的H2SO4加水稀释制成2 L溶液，在此溶液中由水电离产生的H＋浓度接近于A．1.0×10－4mol·L－1 B．1.0×10－8mol·L－1 C．1.0×10－11mol·L－1 D．1.0×10－10mol·L－1 8.等体积等物质的量浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，混合溶液中有关离子浓度关系正确的是A．c(M＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋) B．c(M＋)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(OH－)C．c(M＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋) D．c(M＋)＋c(H＋)＞c(A－)＋c(OH－)9.下列各组离子中能大量共存，且溶液为无色透明的是()A．K＋、Cu2＋、Cl－、AlO－2B．Na＋、Al3＋、NO－3、HCO－3C．Na＋、H＋、NO－3、SO2－4D．Ca2＋、Cl－、SO2－3、NH＋410.将标准状况下1.12 L CO2通入含有2 g NaOH的水溶液中，完全反应并得到2 L溶液，则对于该溶液表述正确的是() A．c(Na＋)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(H2CO3)B．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(OH－)C．HCO－3的电离程度大于HCO－3的水解程度D．存在的平衡体系有：HCO－3＋H2O H2CO3＋OH－，HCO－3H＋＋CO2－311.在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液，产生的实验现象是()A．固体逐渐溶解，最后消失B．固体由白色变为黑色C．固体有颜色变化但质量不变D．固体逐渐增多但颜色不变二、双项选择题(本题包括4小题，每小题4分，共16分。
化学反应工程习题第三章
第三章 理想反应器8.全混流反应器的定常态操作点的判据为_______。
9.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为_______、_______。
10.全混流反应器的返混_______。
11.平推流反应器的返混为_______。
14.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_______的平推流反应器。
15.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为_______反应器，而当β→∞时则相当于_______反应器。
16. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_______，而当β→∞时则反应器内返混为_______。
18. 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。
19. 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。
23.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_______。
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24.在间歇反应器中进行等温二级反应A → B ，s l mol C r A A ⋅=-/01.02，当l mol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。
A. 8500 B. 8900 C. 9000 D. 990025.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=_______秒。
A. 400 B. 460 C. 500 D. 56030.全混流釜式反应器最多可能有_______个定常态操作点。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 31.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 33.一级不可逆液相反应A2R ，30/30.2m kmol C A =， 出口转化率7.0=Ax ，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_______3m 。
化学反应工程二,三章答案
化学反应⼯程⼆,三章答案第⼆章习题1.动⼒学⽅程的实验测定时，有采⽤循环反应器的，为什么?答：循环反应器⾏为与全混流反应器相同，可以得到反应速率的点数据，⽽且反应器进出⼝浓度差⽐较⼤，对分析精度要求不很⾼。
2.为什么可逆吸热反应宜选平推流反应器且在⾼温下操作，⽽可逆放热反应却不是?根据可逆放热反应的特点，试问选⽤何种类型反应器适宜?为什么?答：可逆吸热反应的反应速率与化学平衡都随温度的升⾼⽽升⾼，⾼温下操作对⼆者都有利。
可逆放热反应的化学平衡随温度的升⾼向反应物⽅向移动，对达到⾼转化率不利。
对此类反应，可选⽤多段绝热反应器或换热条件较好的管式反应器。
3.⼀级反应A→P，在⼀体积为V P的平推流反应器中进⾏，已知进料温度为150℃，活化能为84kJ·mol-1，如改⽤全混流反应器，其所需体积设为V m，则V m/V p应有何关系?当转化率为0.6时，如果使V m=V p，反应温度应如何变化?如反应级数分别为n=2，1/2，?1时，全混流反应器的体积将怎样改变？解：)1ln()1()exp()1ln()1()1(CSTR )1ln(11d 1)(d PFR )exp()(A A Ap mA A A pm A 0A AA0m A A00AA A00A A A0P A 0A A AAx x x RT ERT E x x k kx V V x k c x F V x kc x x kE k kc r x x ----=---=-=--=-=-=-==-?)1ln()1()1ln()1( IF A A A A A P m m p x x x x x k k x V V T T A---=---==()()K07.43215.42302064.015.423876.234929.015.423876.23exp 6109.0637.115.42315.423314.884000 exp 1)6.01ln(6.016.0exp 10.6and 1IF m m mmmmm m m P m P A Pm =-=--=--=-=-- --===T T T T T T T TT T T T T R E x V V mnn n n kc x F V c V V cAf A0m 1Am1m 2A1m 1m 1AAA0m 2/1A 1m 2/1m 2/1A A A0m A1m 2m 2A A 0A m 1,1,2/11,2====-=======---或4. 在体积V R =0.12m 3的全混流反应器中，进⾏反应S R B A 21+??←?→?+kk，式中k 1=7m 3kmol -1min -1，k 2=3m 3kmol -1min -1，两种物料以等体积加⼊反应器中，⼀种含2.8kmolA ·m -3，另⼀种含1.6kmolA ·m -3。
化学反应工程原理(华东理工大学版)第三章答案
华东版3-1 解：01AA Ax c kt x =- 把数据代入得100.2min A c k -= 当x A =0.75时解得t=15min所以，增加的时间为15-5=10min 3-2 解：()()110111nn A A x n c kt ---=+- （式A ）把x A =0.75和t=10min 代入解得100.1n A c k -= 再把t=30min 代入（式A ）解得x A =1.25所以，转化率应为1 3-3解：设反应动力学方程为：nA Adc kc dt-= 则()()110111nn A A x n c kt ---=+-，且c A0=1因此有()()()()1110.811810.91118nnn k n k ---=+--=+-解得：n=2;k=0.5L/mo l ·min -13-41）计算进料中酸、醇和水的摩尔浓度c A0、c B0、c S0（注意进料中水的浓度c S0不为0）。
2）列出当酸的转化率为x A 时，各组分浓度的表示式：()0000001A A A B B A A R A A S S A Ac c x c c c x c c x c c c x =-=-==+3)将上列各式及各组分初浓度代入反应速率式，整理得()627.931010.220.1 2.58A A A dx x x dt-=-⨯-+ 4）计算转化率达35%所需的时间为()0.35627.931010.220.1 2.58AA A dx t x x -=⨯-+⎰上述积分可查积分表用公式计算，也可用MA TLAB 语言的quad 解算子计算，结果为 71532t s h =≈5）计算所需反应器体积。
先计算每天的反应批数，再计算每m 3反应体积每天的生产量，然后再计算达到要求产量所需反应器体积。
答案为 V R =51.9m 3 3-51)设酯的平衡转化率为x Ae ，将平衡时各组分浓度代入化学平衡方程得：()()221.1510.2191.151148.76 1.151AeAe Ae x x x =--化简整理上述方程并求解得90.8%Ae x =2）此题解法与3-4中的步骤2～4相同，答案为t=276min 3）此时各组分的浓度为酯：0.207mol/L ；水：47.816 mol/L ；醇、酸：0.910 mol/L ； 反应物系的组成为酯：0.414%；水：95.80%；醇、酸：1.82%； 3-6对可逆放热反应，当反应温度过低时，因反应速率过低转化率偏低，当反应温度过高时，转化率又会受化学平衡的限制。
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3.(5)
1）反应物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡；②分 2）反应物气相组分A从气液相界面扩散入液相，并在液相内反应；①分 3）液相内的反应产物向浓度下降方向扩散，气相产物则向界面扩散；①分 4）气相产物向气相主体扩散。①分
4.(5)
学无 止 境
化学反应工程期末自测试卷答案 (1)
1.(1)
化学反应的工程问题
2.(1)
(RT )( + )
3.(2)
浓度、温度
4.(1)
平推流
5.(3)
平均停留时间、反应时间、空时
6.(1)
微观流体
7.(2)
调匀度S、流体的混合态
8.(2)
物理、化学
9.(1)
0.1um
10.(1)
拟均相一维
11.(1)
①分
i
由
=
Vi v0
Vi
= iv0
= 1.006 1.82 = 1.83m3
②分
反应器的总容积为V = 2Vi = 3.66m3
3.(10)
解：等容积釜串联应有 = 1 + 2 1 = 2 = 1/ 2 = 0.5h
对第二个全混流反应器作物料衡算
V0 (C A1 − C A2 ) = k1C A2V2
6.(5)
该模型设想在气-液两相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和液膜，（①分）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，不存在传质阻力（① 分）。组分是通过在气膜和液膜内的稳定的分子扩散过程来进行传质的，通过气膜传递到相 界面的溶质组分瞬间的溶于液体且达到平衡（①分）。因此，把复杂的相间传质过程模拟成 串联的稳定的双膜分子扩散过程的叠加（①分），相间传质总阻力等于传质阻力的加和（① 分）。
化学反应工程第三章包括答案.docx
3釜式反应器在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应：该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。
反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为 l ，反应速率常数等于。
要求最终转化率达到 95%。
试问：3（ 1）（ 1）当反应器的反应体积为1m 时，需要多长的反应时间？3，（ 2）（ 2）若反应器的反应体积为2m ，所需的反应时间又是多少？解：（ 1）(2)因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以反应时间仍为。
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20 ㎏/h ，使用 15%（重量）的 NaHCO3水溶液及 30%（重量）的氯乙醇水溶液作原料，反应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为 1：1，混合液的比重为。
该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反应温度下反应速率常数等于，要求转化率达到 95%。
（1）（ 1）若辅助时间为，试计算反应器的有效体积；（2）（ 2）若装填系数取，试计算反应器的实际体积。
62kg/kmol,每小时产解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为,84和乙二醇： 20/62= kmol/h每小时需氯乙醇：每小时需碳酸氢钠：原料体积流量：氯乙醇初始浓度：反应时间：反应体积：（2）（ 2）反应器的实际体积：丙酸钠与盐酸的反应：为二级可逆反应（对丙酸钠和盐酸均为一级），在实验室中用间歇反应器于 50℃等温下进行该反应的实验。
反应开始时两反应物的摩尔比为 1，为了确定反应进行的程度，在不同的反应时间下取出10ml 反应液用的NaOH溶液滴定，以确定未反应盐酸浓度。
不同反应时间下，NaOH溶液用量如下表所示：时间， min0 10 20 30 50∝NaOH用量， ml现拟用与实验室反应条件相同的间歇反应器生产丙酸，产量为500kg/h ，且丙酸钠的转化率要达到平衡转化率的 90%。
试计算反应器的反应体积。
假定（ 1）原料装入以及加热至反应温度（ 50℃）所需的时间为 20min，且在加热过程中不进行反应；（2）卸料及清洗时间为 10min；（3）反应过程中反应物密度恒定。
反应工程第三章试题
化学反应工程第三单元 釜式反应器试题一、填空题1、若i 为反应物，i ℜ为 负 (正或负)；反应产物的i ℜ则为 正 (正或负).2、如果采用间歇操作，无物料的输入与输出，即00==Q Q3、由于间歇反应器是分批操作，其操作时间系由两部分组成：一是：反应时间 二是： 辅助时间4、某间歇反应器，进行一级不可逆反应OH H C COONa CH NaOH H COOCCH 523523+→+,反应速率常数等于12-S，要求最终转化率达到95%时，所需反应时间为 1.5s5、单位时间内处理的反应物料的体积为0Q ，反应时间为t ,辅助时间为0t ，则间歇反应器的反应体积为)(00t t Q V r +=6、设在等温间歇釜式反应器中进行下列平行反应AQ A p c k r Q A c k r P A 21),(),(=→=→副主，其两种反应产物的浓度与两个反应速率常数之间的关系是21k k c c QP =7、对于反应A A c r P A 6.1,=→，且该反应在连续釜式反应器中进行，单位时间内处理的原料量Q=4L/h,原料组成0A c =2mol/L,则当最终转化率达到80%时的反应体积为 10L ,空时为 2.5h 。
8、对于正常动力学，串联的釜数增多，则总体积 减小 ，转化速率随转化率的增加而 降低 ，总反应体积 小于 单釜体积。
对于反常动力学，转化速率随转化率的增加而 增加 ，总反应体积 大于 单釜体积。
9、针对瞬时选择性系随转化率的增加而单调下降的情况，不同操作方式的釜式反应器，如：间歇釜、多个连续釜串联、单一连续釜等，相同的最终转化率下最终收率的大小次序为间歇釜>多个连续釜串联>单一连续釜。
10、在相同的反应温度下，间歇釜式反应器的最大收率总是大于连续釜式反应器的最大收率。
二、选择题1、在等温间歇釜式反应器中进行一级不可逆连串反应A −→−k 1P −→−k 2Q ，当21k k =时，P 的最大收率为____。
化学反应工程第三章答案
3 釜式反应器在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应：该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。
反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为l，反应速率常数等于。
要求最终转化率达到95%。
试问：（1）（1）当反应器的反应体积为1m3时，需要多长的反应时间？（2）（2）若反应器的反应体积为2m3，，所需的反应时间又是多少？解：（1）(2) 因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以反应时间仍为。
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20㎏/h，使用15%（重量）的NaHCO水溶液及30%（重3量）的氯乙醇水溶液作原料，反应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为1：1，混合液的比重为。
该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反应温度下反应速率常数等于，要求转化率达到95%。
（1）（1）若辅助时间为，试计算反应器的有效体积；（2）（2）若装填系数取，试计算反应器的实际体积。
解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为,84 和 62kg/kmol,每小时产乙二醇：20/62= kmol/h每小时需氯乙醇：每小时需碳酸氢钠：原料体积流量：氯乙醇初始浓度：反应时间：反应体积：（2）（2）反应器的实际体积：丙酸钠与盐酸的反应：为二级可逆反应（对丙酸钠和盐酸均为一级），在实验室中用间歇反应器于50℃等温下进行该反应的实验。
反应开始时两反应物的摩尔比为1，为了确定反应进行的程度，在不同的反应时间下取出10ml反应液用的NaOH溶液滴定，以确定500kg/h，且丙酸钠的转化率要达到平衡转化率的90%。
试计算反应器的反应体积。
假定（1）原料装入以及加热至反应温度（50℃）所需的时间为20min，且在加热过程中不进行反应；（2）卸料及清洗时间为10min；（3）反应过程中反应物密度恒定。
解：用A,B,R,S分别表示反应方程式中的四种物质，利用当量关系可求出任一时刻盐酸的浓度（也就是丙酸钠的浓度，因为其计量比和投量比均为1：1）为：于是可求出A的平衡转化率：现以丙酸浓度对时间作图：由上图，当CA=×l时，所对应的反应时间为48min。
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化学反应工程第三章自测题
共10题，每题1分，共10分。
正确的选项可能不止一个。
1. 关于理想的间歇式反应器、平推流反应器和全混流反应器，下列描述正确的是
A. 三者同为理想反应器，但理想的内涵是不同的；
B. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是一样的，都是反应器内温度和组成处处相同；
C. 理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是不一样的，虽然都是反应器内温度和组成处处相同，但前者随着时间的变化温度和组成可能都发生变化，而后者则不随时间变化；
D. 平推流和全混流反应器都是连续流动式反应器，前者的返混为零，后者为无穷大
2. 对于化学反应的认识，下面正确的是
A. 化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催化剂有关系；
B. 化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关，而且还与反应器内流体的流动方式有关；
C. 反应器仅仅是化学反应进行的场所，与反应目的产物的选择性无关；
D. 反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布
3. 对于一级恒容和一级变容不可逆反应，下面叙述正确的是
A. 在同一平推流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；
B. 在同一全混流反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；
C. 在同一间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的；
x A -1/r A
题4图
D. 在同一平推流反应器或间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的
4. 反应速率随转化率的变化关系如图所示。
对于该反应较适宜的反应器或反应器组合是
A. 全混流反应器；
B. 平推流反应器；
C. 全混流反应器串联一个平推流反应器；
D. 平推流反应器串联一个全混流反应器；
E. 循环反应器
5. 对于一个串联反应，目的产物是中间产物，适宜的反应器是
A. 全混流反应器；
B. 平推流反应器；
C. 循环反应器；
D. 平推流与全混流串联在一起的反应器
6. 对于瞬时收率和总收率，下列正确的判断是
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；
7. 某不可逆反应在一间歇式反应器内进行，在34分钟内，反应物A 的初始浓度为2.5mol/L 和3.5mol/L 时的转化率都是20%。
该反应的级数可能是
A. 1级；
B. 2级；
C. 零级；
D. 无法确定
8. C A0为10 mol/L 的反应物在一全混流反应器内进行反应， 转化率为70%。
反应的动力学方程为
A →R, 5.1
A A kC r =-
现用有效容积为原来二倍的反应器替换原来的反应器，其它条件不变，则转化率为
A. 原来的二倍；
B. 90%；
C. 79%；
D. 85%
9. 纯气体A (浓度2 mol/L ，摩尔流率100mol/min)在平推流反应器里分解生成一系列产物，其动力学为
A A C r products A )min 10(,5.21-=-→
在一个22 L 的反应器里进行反应所能达到的转化率为
A. 70%；
B. 80%；
C. 90%；
D. 100%
10. 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，其中有两个我们称之为稳定的定常态操作点，另一个是不稳定的定常态操作点。
实际操作时，我们一般选择哪一个稳定的定常态操作点？
A. 不稳定的定常态操作点；
B. 温度较高的稳定的定常态操作点；
C. 温度较低的稳定的定常态操作点；
D. 实际操作的定常态操作点随时都在发生着变化 参考答案：1. A, C, D; 2. B, D; 3. C; 4. C, E; 5. B; 6. B, C; 7. C; 8. C; 9. C; 10. B。