反应工程复习题库及答案

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）

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

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

?RT??示的速率常数Ky，则KC=_______Ky。（?p????）

n?K?nK0?nKnK0）

(???)n8.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)AS(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，选择性Sp与13. 平行反应

_______无关，仅是_______的函数。（浓度、温度）

14. 如果平行反应

A?P(主)A?S(副)K1均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性SPK2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?______、?opt16. 一级连串反应A度CP,max?_______、topt17. 一级连串反应AK1CA01/22?______。（[(K2/K1)?1]、

1K1K2）

P的最大浓

PK2S在平推流反应器中，则目的产物

?k1??k?______。（?2K1????[k2/(k2?k1)]ln(k2/k1)、k2?k1）

PK2S在间歇式全混流反应器中，则目的产物P

的最大浓度CP,max?_______、topt18. 一级连串反应AK1?k1??k?______。（?2????[k2/(k2?k1)]ln(k2/k1)、k2?k1）

PK2S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 27.对于一非恒容均相化学反应αAA?rA?__A_____。 A.

?rA??dnAVdtαBB，反应组分

A的化学反应速率

?rA??dCBdt B.

?rA??dnBVdt C.

?rA??dCAdt D.

28.对于一非恒容均相化学反应αAArB?___B___。

dnArB?VdtA.

dnrB?BVdt B.

αBB，反应产物

B的化学反应速率

rB?dCBdt

D.

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____。

dCArB?dt C.

A. –1 B. 1/3 C. 2/3 D. 1

???r?KCACACB，如用浓度表示的速率常数为KC，用压力表38.化学反应速率式为

示的速率常数为KP，则KC=__B_____KP。

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

2C2H4 + H2，k?2.0s?1，则反应级数n=____B___。 40.反应C4H10A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

?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

CH3COOC2H5 + H2O43.反应CH3COOH + CH3CH2OH，已知k?2.3l?s/mol，则反应级数n=___C____。

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

2NH3，已知k?0.81l?s/mol，则反应级数n=___C____。 44.反应N2 + 3H2A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

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

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

nP?nP0A. nA0?nAnP?nP0nP?nP0nP?nP0 B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0

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_____。

nP?nP0nP?nP0nP?nP0 B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0

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

nP?nP0A. nA0?nAnP?nP0A. nA0?nAnP?nP0nP?nP0nP?nP0 B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0

P(主)A

S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性51.如果平行反应

SP应__B_____。

A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 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)A. K2?K1 B. K2?K1 C. K1K2 D. K1K2

54.一级连串反应AKK1PK2S在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最

大浓度CP,max?___B____。

2CA0K1K2?K1CA0()1/22A. K2 B. [(K2/K1)?1]CA0KCA0(2)K2?K11/22K1 C. D. [(K1/K2)?1]K2

55.一级连串反应AKK1PK2S在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓

度CP,max?__A_____。

2CA0K1K2?K1CA0()1/22A. K2 B. [(K2/K1)?1]CA0KCA0(2)K2?K11/22K1 C. D. [(K1/K2)?1]K2

56. 一级连串反应A大浓度CP,max?____A___。

K2K1PK2S在平推流管式反应器中，则目的产物P的最

CA0KCA0(1)K2?K11/22[(K/K)?1]K212A. B.

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topt?__D_____。

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____。

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??kCCH。NNO62. 反应2NO + 2H2 = N2 + 2H2O，实验测得速率方程为：

22CA0KCA0(2)K2?K11/22[(K/K)?1]K121 C. D.

K21K1K2ln(K2/K1)ln(K1/K2)ln(K2/K1) B. K2?K1 C. K1K2 D. K2?K1

1K1K2ln(K2/K1)ln(K2/K1)ln(K1/K2) B. K2?K1 C. K2?K1 D. K1K2

试设定能满足实验结果的反应机理。

??N2?H2O2 （慢） ① 解：机理（1）：2NO?H2?k2H2O2?H2???2H2O （快） ②

k1所以与实验结果相同

2?N??1?k1CNOCH

22机理（2）：2NO?N2O2 （快速）③

k5NO?H???N2?H2O2 （慢速）④ 2 22k6HO?H???2H2O （快） ⑤ 222

③达拟平衡态，④为速控步骤

?N??5?k5CNOCH

22222kC?kC43NONO22由③得

CN2O2?k32CNOk4

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?AA+?BB = ?SS，速率方程：

dCA???A=dtkCACB。

CA0??ACB0?B时的积分式 求： （1）当CA0???AB?ACB0?B时的积分式 （2）当

?CA0?N?2k5k322CNOCH2?kCNOCH2k4

解：（1）CA与CB之比保持恒定

所以

kt??CB?CA?BCB0?CACB??A?B

?A

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

11k't??CACA0 积分得

CA0写成转化率时

CB?CB0(1?k't??1(A)CA01??A

（2） CA?CA0(1??A)

?ACA0?A)?CB0(1??1?A)?CBB0 ?C??1?BA0?B?AB?ACB0?A式中：

?1??1?A?1kt?ln??(1??)C1??1B0A?? 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。

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