化学反应工程试题集及复习题

化学反应工程考试总结

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。

???,t?t2E(t)??7. 平推流反应器的E函数表达式为 ，其无因次方差??=

??0,t?t2

??0 ，而全混流反应器的无因次方差＝ 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A?2B?2R，各物质反应速率之间的关系为 (-rA)：(-rB)：rR ＝ 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。

二.单项选择

10.(2) B

1、气相反应CO + 3H2则膨胀因子

CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与H2以1∶2摩尔比进料，

?CO=__A_。

A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应ACP,max?K1PK2S在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度

___A____。

K2K22?K1KCA0KCA0(1)K2?K1CA0(2)K1/22K2K1A. B. [(K2/K1)?1] C.

CA01/22[(K/K)?1]12 D.

3、串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P与副产物S的选择性SP=__C_。

nP?nP0nP?nP0nP?nP0nP?nP0n?nA B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0 A. A04、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n___B__。

A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0

P(主)A5、对于单一反应组分的平行反应

S(副)，其瞬间收率?P随CA增大而单调下

降，则最适合的反应器为____B__。

A. 平推流反应器 B. 全混流反应器

C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、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____A___。 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 7、一级不可逆液相反应A操作时间

32R，CA0?2.30kmol/m， 出口转化率xA3?0.7，每批

t?t0?2.06h，装置的生产能力为50000 kg产物R/天，MR=60，则反应器的体积V

为_C_m。

A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4

C?1mol/l8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B，?rA?0.01CAmol/l?s，当A0时，

求反应至CA?0.01mol/l所需时间t=____B___秒。

A. 400 B. 460 C. 500 D. 560

9、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?_____D__。

ln(K2/K1)1ln(K2/K1)ln(K1/K2)A. K2?K1 B. K2?K1 C. K1K2 D. K1K2

10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间

t0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 11、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?__D_____。

ln(K2/K1)1ln(K2/K1)ln(K1/K2)K1K2A. K2?K1 B. K2?K1 C. D. K1K2

12、全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着?A的增大而减小，此时该反应的反应级数n_D_。

A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 13、当反应级数n_D_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. ＜1 14、轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与___C__无关。

A. 示踪剂的种类 B. 示踪剂的输入方式 C. 管内的流动状态 D. 检测位置 15、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___C____装置。

A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜

d??kdCim?d16、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为dt，当平行失活对反

?应物有强内扩散阻力时，d为__C__。

A. ≈0 B. =1 C. →3 D. ≈1 17、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__A__。 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 18、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__A__。 A. 粒子与流体间有浓度差 B. 粒子与流体间无浓度差 C. 床层径向有温度梯度 D. 床层径向有浓度梯度 19、下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第Ⅱ级模型的特点__C__。 A. 各参数均为恒值 B. 参数值不随床高而变 C. 参数值与气泡大小无关 D. 参数值与气泡大小有关 20、流化床反应器中的操作气速围内。

U0是根据具体情况定的，一般取流化数

U0Umf在__B__范

A. 0.1～0.4 B. 1.5～10 C. 10～15 D. 0.4～1.5 三、多项选择题：

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, C, D 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． 关于积分法和微分法，认识正确的是 A, B

A. 积分法和微分法是两种求取动力学参数的数据处理方法，前者对数据的精度要求比

后者低；

B. 积分法不能处理动力学较为复杂的（反应物和产物不止一种、正反应和逆反应的反

应级数不同）可逆反应；

C. 积分法得到的动力学参数比微分法可靠

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 C

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； 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． 对于瞬时收率和总收率，下列正确的判断是 A, C A. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等； B. 对于平推流反应器，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；

5． 气相变容反应A?2B?2C，原料中混入了一定量的惰性气体（惰性气体与A和B的

转化率为零时的初始总摩尔数比为1：1，A与B的比例为计量比），则膨胀率?A为 C A. -0.5；B. -1/3；C. -1/6；D. -5/6

6． 纯气体A (浓度2 mol / L，摩尔流率100 mol / min) 在平推流反应器里分解生成一系列

产物，其动力学为：A?2.5products,?rA?(10min?1)CA，在一个9.8 L的反应器里进行反应所能达到的转化率为 A A. 70%；B. 80%；C. 90%；D. 100%

7． 关于E函数和F函数，下面正确的是 B, C, D

A. F(t)= E(t)；B. F(t)??E(t)dt；C. E(t)?dF(t)/dt；D. F(?)??0t?0E(t)dt?1

8． 轴向分散系数与扩散系数，下面论述正确的是 B, C, D A. 两者实质上是相同的，都符合Fick定律；

B. 两者实质上是不同的，轴向分散系数的定义实际上是借用了Fick定律的形式； C. 轴向分散系数是与流动有关系的； D. 扩散系数是物质本身的一种属性

9． 宏观流体和微观流体是流体凝集态的两种极端形式，流体的凝集态不同，对反应结果一

般有明显的影响，但对于 A, B 是例外。 A. 一级不可逆反应；

B. 在平推流反应器内进行反应； C. 在全混流反应器内进行反应； D. 零级反应 10．

对于一个气固相催化反应，减小外扩散和内扩散影响的措施正确的是 A

A. 提高反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径； B. 降低反应器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径； C. 降低反应器内气体的流速，增大催化剂颗粒的直径； D. 增加催化剂颗粒的直径，提高反应器内气体的流速 11．

关于基元反应的认识，正确的是 A, B A. 分子数是针对基元反应的概念；

B. 基元反应的计量系数与对应物种的反应级数之间存在一一对应关系； C. 基元反应A?R和2A?2R意义是一样的； D. 有的基元反应的总反应级数可能是小数 12．

对于一个均相变容反应，针对反应物A的反应速率，下面表述正确的是 B,D

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