反应工程习题库

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rP?_______(?rA)。（

pa）

?K???3.着眼反应组分K的转化率的定义式为_______。（）

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?rA?KCCACB，用浓度表示的速率常数为KC，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数KP，则KC=_______KP。（(RT)(???)nK0?nKnK0）

nKKKK(RT)ffCC6. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为，用逸度表示的速率常数，则=_______。（）

7. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为KC，用气体摩尔分率表示的速率常数

Ky，则KC=_______Ky。

?RT??p（?）

8.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，他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_______。（拟平衡常态）

9.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时，既不存在速率控制步骤时，可假定所有各步基元反应都处于_______。（拟定常态）

10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。（反应速率）

11. 一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用______________法来求反应级数。（初始速率法） 12.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。（主反应、副反应）

P(主)A????n13. 平行反应度、温度） 14. 如果平行反应

S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，选择性Sp与_______无关，仅是_______的函数。（浓

A?P(主)A?S(副)K1均为一级不可逆反应，若

K2E主＞E副，提高选择性SP应____ _。(提高温度)

15. 一级连串反应APS在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max?______、

?opt1CA01/22?______。（[(K2/K1)?1]、K1K2）

K116. 一级连串反应APK2S在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max?_______、

topt?k1??k?______。（?2?k1??k?______。（?2????[k2/(k2?k1)]ln(k2/k1)k2?k1） 、

K217. 一级连串反应AK1PS在间歇式全混流反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max?_______、

topt????[k2/(k2?k1)]ln(k2/k1)k2?k1） 、

K218. 一级连串反应AK1PS在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，应______k2/k1。（降低）

19.链反应的三个阶段为_______、_______、_______。（链的引发、链的传播、链的终止）

20.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 21.下列属于均相反应的是_______。（A）

A. 乙酸乙酯水解 B. CuO的还原 C. 加氢脱硫 D. 电石水解 22.下列属于均相反应的是_______。（C）

A. 催化重整 B. 催化裂解 C. HCl与NaOH的中和 D. 水泥制造 23.下列属于非均相反应的是_______。（D）

A. 乙酸乙酯水解 B. 氢气燃烧 C. HCl与NaOH的中和 D. 催化裂解 24.下列属于非均相反应的是_______。（B）

A. 乙酸和乙醇的酯化 B. 加氢脱硫 C. 氢气燃烧 D. 烃类气相裂解 25.化学反应

CO?3H2?CH4?H2O，其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。

（A）

H2 C. CH4 D. H2O

2NO?2H2?N2?2H2O，其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质______。

（D）

A. CO B. 26.化学反应

A. NO B.

H2 C. N2 D. H2O

αBB，反应组分A的化学反应速率?rA?_______。

（A）

27.对于一非恒容均相化学反应αAAdCdnAdndC?rA??B?rA??B?rA??Adt Vdt B. Vdt C. dt D. A.

αBB，反应产物B的化学反应速率rB?_______。

28.对于一非恒容均相化学反应αAA（B）

?rA??dCBdnAdCAdnBr?rB?rB?rB?Bdt VdtVdt C. dt D. A. B.

pP + sS，则rP?_______(?rA)。29.对于反应aA + bB（A）

pa|a|pA. |a| B. a C. p D. p

pP + sS，则rP?_______(?rB)。30.对于反应aA + bB（C） b|b|ppA. p B. b C. |b| D. p

31.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=_______。（C） A. 1/4 B. 2/3 C. –1/4 D. –2/3 32.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，则膨胀因子A. –2 B. –1 C. 1 D. 2

?A=_______。

（D）

33.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?A=_______。（C） A. –1 B. –1/2 C. 1/2 D. 1

34.气相反应2A + B → 3P + S进料时无惰性气体，A与B以3∶2摩尔比进料，则膨胀因子?B=_______。（D） A. –1 B. 1/3 C. 2/3 D. 1 35.气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与

H2以

1∶2摩尔比进料，则膨胀因子

?CO=_______。

（A）

A. –2 B. -1 C. 1 D. 2 36.气相反应2NO + H2N2 + H2O2进料时无惰性气体，NO与H2以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子

?NO=_______。

（B）

A. –1 B. –1/2 C. 1/2 D. 1

2NH3进料时无惰性气体，2与2以2∶3摩尔比进料，则膨胀因子237.气相反应2（B）

A. –1 B. –2/3 C. 2/3 D. 1

N + 3HNH?H2=_______。

???r?KCACACB，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38.化学反应速率式为

KC=_______KP。

（B）

A. (RT)?(???) B. (RT)(???) C. (RT)(???) D. (RT)????

39. 化学反应速率式为

??rA?KCC?ACB，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

KP=_______KC。（D）

A. (RT)???? B. (RT)(???) C. (RT)?1(???) D. (RT)?(???)

242，k?2.0s，则反应级数n=_______。40.反应C4H10（B）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

2CH + H?141.反应A + B → C，已知k?0.15s，则反应级数n=_______。（B） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 42.反应3A → P，已知k?0.15mol/l?s，则反应级数n=_______。（A） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

3252，43.反应CH3COOH + CH3CH2OH已知k（C）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

CHCOOCH + HO?2.3l?s/mol，则反应级数n=_______。

2NH3，已知k?0.81l?s/mol，则反应级数n=_______。44.反应N2 + 3H2（C）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

NaCl + H2O，已知k?0.1l?s/mol，则反应级数n=_______。45.反应NaOH + HCl（C）

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

46.反应A + B → C，已知k?0.45mol/l?s，则反应级数n=_______。（A） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 47.下列属于平行反应的是_______。（C）

P(主)?A?B?P?P?B?R C.

A. A + B → P B.?

AS(副) D.A + B → P = R + S

48.串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的得率XP=_______。（B）

nP?nP0n?nAA. A0nP?nP0n?nAA. A0nP?nP0n?nAA. A0

nP?nP0nA0 B.

nP?nP0nA0 B.

nP?nP0n?nS0 C. SnP?nP0n?nS0 C. SnP?nP0n?nS0 C. SnP?nP0n?nR0 D. RnP?nP0n?nR0 D. RnP?nP0n?nR0 D. R

49.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）

50.串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的总收率?P=_______。（A）

nP?nP0nA0 B.

P(主)AS(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性SP应_______。51.如果平行反应（B）

A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度

P(主)AS(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高收率?P应_______。52. 如果平行反应（C）

A. 提高浓度 B. 降低浓度 C. 提高温度 D. 降低温度

53.一级连串反应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)K1K2K1K2A. K2?K1 B. K2?K1 C. D.

54.一级连串反应AK2K1PK2S在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max?_______。（B）

K22?K1CA0KK2KCA0(1)K2?K1C()A01/22[(K/K)?1]KK2121A. B. C.

55.一级连串反应AK1CA01/22[(K/K)?1]12 D.

PK2S在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max?_______。（A）

CA0KKCA0(1)K2?K1CA0(2)K1/22K2K1A. B. [(K2/K1)?1] C.

56. 一级连串反应AKK2K22?K1CA01/22[(K/K)?1]12 D.

K1PK2S在平推流管式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max?_______。（A）

K22?K1CA0[(K1/K2)1/2?1]2

D.

t?57.一级连串反应A → P → S在间歇式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间opt_______。（D）

2CA0K1K2?K1KCA0()CA0(2)K1/22K2K1A. B. [(K2/K1)?1] C.

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

A.

58. 一级连串反应A → P → S在平推流管式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间

topt?_______。（C）

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

A.

59.下列反应没有涉及到链反应的是_______。（B）

A. 石油裂解 B. 酯化反应 C. 烃类氧化 D. 聚合反应 60.简述均相反应及其动力学的研究内容？

答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。 61.简述链锁反应所具有的基本特征？

答：1）链反应具有三个阶段：链的引发、链的传播和链的终止；

2）链的引发和传播均需要通过游离原子或游离基；

3）游离原子和游离基均具有较高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳定的分子，从而使链反应终止。

2??kCNOCHN62. 反应2NO + 2H = N + 2HO，实验测得速率方程为：

2

2

2

22。试设定能满足实验结果的反应机理。

解：机理（1）：2NO?H2k1???N2?H2O2 （慢） ①

k2H2O2?H2???2H2O （快） ②

2?N??1?k1CNOCH22所以与实验结果相同

机理（2）：

2NO?N2O2 （快速）③

k6H2O2?H2???2H2Ok5NO?H???N2?H2O2 （慢速）④ 2 22

③达拟平衡态，④为速控步骤

（快） ⑤

? N2由③得

??5?k5CN2O2CH2

2k4CN2O2?k3CNOCN2O2?

k32CNOk4

?N?2代入

此机理与实验结果相同，选机理（2），因其无叁分子反应，而机理（1）是。 63. 由A和B进行均相二级不可逆反应?A+?B = ?k5k322CNOCH2?kCNOCH2k4

ABSS，速率方程：

??A=

?dCA?kCACB。 dtCA0求： （1）当

CB0CB0??A?B时的积分式

CA0（2）当

??AB?CA0?A?B?时的积分式

解：（1）CA与CB之比保持恒定

CB0CACB??A?B

所以

CB?CA?B?A

dCACACCAB CA0dCCA0dCAAkt???k't??2CA?CA?CA2BCAk'?Bk?A?A

11k't??CACA0

积分得kt??CA0k't?写成转化率时

（2）

?1(A)CA01??A

CA?CA0(1??A)

?ACA0?A)?CB0(1??1?A)?BCB0

?C??1?BA0?B?AB?ACB0?A式中：

CB?CB0(1?kt?1(1??)C1B0积分得

64.反应A → B为n级不可逆反应。已知在300K时要使A的转化率达到20%需12.6分钟，而在340K时达到同样的转化率仅需3.20分钟，求该反应的活化能E。

?1??1?A?ln??1??A? ?解：

?rA????CAdCAn?kCAdt

tdtdCA??0t CA0CnA

1?11???kt?n?1n?1?n?1CCA0??A 即

达20%时，

CA?0.8CA0

k?式中M为常数 ∴

111(1.25n?1?1)??M?n?1tt (n?1)CA0k300?M?k340k300lnE=29.06（kJ/mol）

11k340?M?12.6 3.2 M/3.2E11?ln?(?)M/12.68.314300340

??B???C，已知上述反应中每一步均为一级反应，试求A、B和C的浓度随间变化65.考虑下述连串反应:A?的函数式。

解:

对于反应物A，应有:

dCA?k1CAdt

C?CA0exp(?k1t)

积分得 A?

k1k2dCB?k1CA?k2CB?k1CA0exp(?k1t)?k2CBdt对于B,应有 exp(k2t)可得

将上式两端乘以

exp(k2t)dCB?k2CBexp(k2t)dt?k1CA0exp[(k2?k1)t]dt

d[CBexp(k2t)?k1CA0exp[(k2?k1)t]dt 即

将上式积分得,

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/f3of.html