《化學反應工程》復習題及標準答案

《化學反應工程》復習題及答案作者:

日期:

單選題.對于反應級數(shù)n>0的不可逆氣相等溫反應，為降低反應器體積，應選用 (A)(A)平推流反應器 (B)全混流反應器(C)平推流串接全混流反應器 (D)全混流串接平推流反應器.分批式操作的完全混合反應器非生產(chǎn)性時間不包括下列哪一項 造(P22)(A)加料時間 (B)反應時間(C)物料冷卻時間 (D)清洗釜所用時間.下列單位不屬于反應速率的是。(P13)(A)mol/(g.s)(B)m3/s (C)mol/(m2.s)(D)mol/(m3.s).反應AtB+C,k=2.50s-1，則反應級數(shù)為 _(P)A.0 (B)1 (C)2 (D)3.反應NaOH+HCl-NaCl+叩,已知k=0」入s/mol,則反應級數(shù)n=。(P3(A)0 (B)1 (C)2 (D)3.氣相基元反應2AtB，進料時反應物A和稀釋劑C以等摩爾比加入，則膨脹率為。(P58)(A)-1 (B)-0.25 (C)0.25 (D)0.5.下面反應器中不屬于理想反應器的是。(P21)(A)間歇反應器 (B)全混流反應器 (0平推流反應器 (D)膜反應器.下面哪種反應器組合形式可以最大程度降低反應器體積。(B)(八)平推流反應器串聯(lián) (B)全混流反應器串聯(lián)(0平推流反應器并聯(lián) (D)全混流反應器并聯(lián).在間歇反應器中進行等溫一級反應A-B,-r=0.01Cmol/L-s，當C、『1A A A0mol/L時，求反應至CA0=0.01mol/L所需時間1=秒。(P43)(A)400 (B)460 (C)500 (D)560

10.在間歇反應器中進行等溫二級反應A-B,-r=0.01C2mol/L?s,當CA產(chǎn)1A A A0mol/L時，求反應至CAO=0.01mol/L所需時間1=秒。（P43）（A）8500 （B）8900 （C）9000 （D）990011.在全混流反應器中，反應器的有效容積與進料流體的體積流速之比為 （P17）（人）空時丁 （B）反應時間t （C）停留時間t（D）平均停留時間t-rA=kCAn中，式中的負號意味著。（P11）（A）反應速率常數(shù)為負值 （B）反應速率隨濃度的下降而減?。–）公式表示的是A的消耗速率（D）dcA/dt為正值“三傳一反”是化學反應工程的基礎，其中所謂一反是指。（P2）（A）化學反應（B）反應工程 （C）反應熱力學 （D）反應動力學“三傳一反”是化學反應工程的基礎，不屬于三傳的是。（P2）（A）能量傳遞 （B）質(zhì)量傳遞（C）熱量傳遞 （D）動量傳遞比較下面四個活化能，當反應活化能為，反應溫度降低10℃時，其速率常數(shù)變化最大？（P14）（A）E=50kJ/mol（B）E=250kJ/mol（C）E=170kJ/mol（D）E=320kJ/mol對于一非恒容均相化學反應心 &bb，反應組分A的化學反應速率—r,二 。（P12）A dn dn dC _dC-r=——a —r= b —r= A —r———B（A） AVdt （B） aVdt（C）adt （D） Adt17.對于一非恒容均相化學反應&17.對于一非恒容均相化學反應&aA—— 。（P12）Bdn dnr————A r———b（A）BVdt（B）bVdtaBB，反應產(chǎn)物B的化學反應速率dCr————A（C）BdtdCr——b.（D）Bdt18.對于反應aA+bB18.對于反應aA+bB———PP+sS，則rP（-rA）。（P11）p(B)aapIap(B)aapIaI~P19.對于反應aA+bB——》PP+sS，則)(—rJ。(P11)BbPpbPIbIIbIP.反應C4H10 A2C2H4+H2,k=2.0s-1,則反應級數(shù)n=(P13)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"(A)0 (B)1 (C)2 (D)3.反應3A—P,已知k=0.15mol/I-s，則反應級數(shù)n=。(PI3)(A)0 (B)1 (C)2 (D)3.反應N2+3H202NH3，已知k=0.81l-s/mol，則反應級數(shù)n=(P13)(A)0 (B)1 (C)2 (D)3.反應A+B―C,已知k=0.45moU，s，則反應級數(shù)n=。(P13)(A)0 (B)1 (C)2 (D)3.下列不屬于間歇反應器特點的是。(P22)(A)反應器內(nèi)某一時刻各處物料反應速率相等(B)反應器內(nèi)某一時刻各處物料溫度相等(C)反應器內(nèi)某一時刻各處物料濃度相等(D)反應器內(nèi)各個時刻反應速率相等.下列不屬于全混流反應器特點的是。(P25)(A)反應器內(nèi)某一時刻各處物料反應速率相等(B)物料在反應器內(nèi)的停留時間相等(C)反應器內(nèi)某一時刻各處物料濃度相等(D)反應器內(nèi)各個時刻反應速率相等.下列反應其中，的返混程度最大。(P25)(八)平推流反應器 (B)全混流反應器(C)間歇反應器 (D)填充床反應器

.下列反應其中，的返混程度最小。（P26）（八）平推流反應器 （B）全混流反應器（C）間歇反應器 （D）流化床反應器.下列不屬于平推流反應器特點的是。（P26）（A）某一時刻反應器軸向上反應速率相等（B）物料在反應器內(nèi)的停留時間相等（C）反應器徑向上物料濃度相等（D）反應器內(nèi)不存在返混現(xiàn)象.分批式操作的完全混合反應器非生產(chǎn)性時間不包括下列哪一項。（P22）（A）加料時間（B）反應時間（C）物料冷卻時間（D）清洗釜所用時間.對于反應級數(shù)n<0的不可逆等溫反應，為降低反應器容積，應選用。（八）平推流反應器 （B）全混流反應器（0平推流串接全混流反應器 （D）全混流串接平推流反應器.空時的定義是。（P17）（A）停留時間與非生產(chǎn)時間的和（B）實際反應時間與真實停留時間的和（C）反應器有效容積與入口體積流率的比值（D）反應物微元在反應器內(nèi)經(jīng)歷的時間.對于可逆放熱反應，為提高反應速率應。（P14）（A）提高壓力 （B）降低壓力 （C）提高溫度 （D）降低溫度.對反應級數(shù)大于零的單一反應，對同一轉化率，其反應級數(shù)越小，全混流反應器與平推流反應器的體積比。（C）（A）不變 （B）越大（C）越小 （D）不一定.全混流反應器內(nèi)物料的溫度和濃度均一，并且 反應器出口物料的溫度和濃度。（P25）

（A）大于（B）等于（C）小于 （D）不一定.對反應級數(shù)大于零的單一反應，隨著轉化率的增加，所需全混流反應器與平推流反應器的體積比。（B）（A）不變 （B）增加 （C）減?。―）不一定.關于指前因子和活化能描述正確的是。（P14）（A）指前因子理論上與溫度無關，活化能的取值永遠都是正的，活化能大、溫度低，反應速率對溫度的變化更敏感；（B）指前因子理論上與溫度有關，但與指數(shù)項相比其隨溫度的變化可以忽略，活化能的取值永遠都是正的，活化能大、溫度低，反應速率對溫度的變化更敏感;（C）指前因子理論上與溫度有關，活化能的取值不可能永遠都是正的，活化能小、溫度高，反應速率對溫度的變化更敏感；（D）指前因子理論上與溫度有關，活化能的取值都是正的，活化能大、溫度高，反應速率對溫度的變化更敏感；.基元反應和非基元反應之間的區(qū)別在于。（P15）（A）計量方程是否反映了實際的反應歷程（B）表示反應所需的計量方程數(shù)不同（C）參與反應的相數(shù)不同（D）有無催化劑的存在.在間歇反應器中進行一恒壓氣相反應A+3BT2R，原料為A和B的混合物，其中A含量為20%（mol）,若物料初始體積為1升，則A轉化50%時，物料的總體積為。（P58）（A）0.4L （B）0.8L（C）1.0L （D）1.2L.某氣相一級不可逆反應：AT2R+S。在等溫，等壓條件下在一間歇反應器中進行，原料中含A的摩爾分率為0.75,8分鐘后體積增加了一倍，則A的轉化率為。（P58）（A）0.33 （B）0.5 （C）0.67 （D）0.75.不可逆反應的計量方程為A-R+S,則反應速率表達式為。

（A）-r=kC2 （B）—r=kC （C）-r=kCC （D）不能確定A A A A A RS第二次單選題.氣相反應2A+B-3P+S進料時無惰性氣體，A為關鍵組分，A與B以2：1摩爾比進料，則膨脹因子3a=―。（P60）（A）-1 （B）-1/2 （C）1/2 （D）1.下列參數(shù)中，能夠判斷出轉化率的大小。（P44）（A）DamkOhler準數(shù) （B）Thiele模數(shù)（C）Mears準數(shù) （D）Weisz-Prater準數(shù).對于在多個CSTR進行的一級反應，DamkOhler準數(shù)為，則串聯(lián)所需的反應器個數(shù)越多。（P44）TOC\o"1-5"\h\z（A）0.1 （B）0.5 （C）1 （D）2.氣相反應A+B-3P+S進料時無惰性氣體，A與B以1：1摩爾比進料，則膨脹因子3A=。（P60）（A）-2 （B）-1 （C）1 2.純氣體A（濃度2mol/L,摩爾流率100mol/min）在平推流反應器里分解生成一系列產(chǎn)物，其動力學為：AT2.5B,-r=（10min-1）C，在一個9.8L的A A反應器里進行反應所能達到的轉化率為。（P49）（A）70% （B）80% （C）90% （D）100%.下列屬于均相反應的是。（P3）（A）煤炭燃燒 （B）氫氣燃燒 （C）離子交換 （D）石油裂解.下列屬于非均相反應的是。（P3）（A）乙酸乙酯水解（B）氫氣燃燒（C）HCL和NaOH中和（D）石油裂解.對于間歇反應器中進行的液相等溫反應，初始反應物濃度分別為0.1mol/L和0.5mol/L時，反應1小時以后轉化率均達到50%,則該反應的級數(shù)為——。（P42）（A）0級 （B）1級（C）2級 （D）不一定

判斷題（正確打“J”，錯誤打“X”）.全混流連續(xù)操作反應器，反應器內(nèi)溫度、濃度處處均勻一致，故所有物料粒子在反應器內(nèi)的停留時間相同。（P25）.相同條件下，分別用下列反應器處理物料，比較反應器有效容積的大小。X①單段全混流反應器（VR1）②四個體積相同的全混流反應器串聯(lián)（VR2）③兩個體積相同的全混流反應器串聯(lián)（VR3）④平推流反應器（VR4）則―）〉—）〉”…/.理想連續(xù)流動模型是指平推流模型和全混流模型。（P24）.均相反應器的型式主要為釜式、管式、塔式、固定床和流化床。X.膨脹率為每轉化1molA造成反應體系內(nèi)物料的改變量。（P58）.在一端連有活塞的反應器中發(fā)生的一級反應，反應速率可表示成：（P12）1dN dC—r=—x A=—A。AVdt dt.對于任何反應，AfB和2Af2B表示的是同一個反應。X.對于反應A+2BT2R，各物質(zhì)反應速率之間的關系為：（-r）（-rj分=2:1:1。ABR（P11）.基元反應的分子數(shù)只能是整數(shù)，不可能是小數(shù)。（P15）.根據(jù)阿倫尼烏斯定律，活化能越大，反應對溫度越不敏感。（P14）.反應級數(shù)僅僅是一個經(jīng)驗值，可以取任何數(shù)值。（P14）.指前因子理論上與溫度有關，但與指數(shù)項相比其隨溫度的變化可以忽略，活

化能的取值永遠都是正的。(化能的取值永遠都是正的。(P14).某反應速率常數(shù)的單位為mol/（m3.hr）,該反應為二級反應。（P14）.平推流反應器串聯(lián)，串聯(lián)的級數(shù)越多，越接近與全混流。 （P48）.全混流反應器串聯(lián)，串聯(lián)的級數(shù)越多，越接近于平推流。（P45）.相同條件下，平推流反應器中反應物濃度CA低于全混流反應器濃度。X.相同條件下，全混釜反應器串聯(lián)操作反應速度加快，可以提高原料處理量。J.對于零級反應，使用相同體積的CSTR和PFR得到的最終轉化率均相同。J.對于一個串聯(lián)反應，目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物，適宜的反應器是全混流反應器。（P90）.反應的選擇性定義式。（P84）二生成目的產(chǎn)物消耗關鍵組分的摩爾數(shù)y=進入反應系統(tǒng)關鍵組分的摩爾數(shù).對于吸熱反應體系，不論如何改變實驗操作條件（如進料溫度或進料摩爾流率等），都不可能觀察到多態(tài)現(xiàn)象。（P102）.復合反應中，反應物的轉化率愈高，目的產(chǎn)物獲得愈多。（P84）.對于目的產(chǎn)物瞬時收率隨著反應物濃度增大單調(diào)上升的平行反應，全混流反應器更利于目的產(chǎn)物的生成。（P85）.對于目的產(chǎn)物瞬時收率隨著反應物濃度增大單調(diào)下降的平行反應，全混流反應器更利于目的產(chǎn)物的生成。（P85）

.對于平行反應，提高反應物濃度，有利于級數(shù)高的反應，降低反應物濃度有利于級數(shù)低的反應。（P85）.一個PFR反應器等同于8個小的CSTR反應器串聯(lián)。（P46）.PFR反應器的特點是有返混。（P26）.增大催化劑孔可以徑降低非均相催化反應中內(nèi)擴散的影響。（P150）.改善孔結構可以降低非均相催化反應中內(nèi)擴散的影響。（P150）.在消除催化劑外擴散影響的實驗中，在500℃時已經(jīng)消除了外擴散影響，如果反應改在400℃下進行，且其它條件不變，則400℃時外擴散影響也不存在。（P156）.氣固非均相催化反應過程可分解為七個步驟，速率控制步驟是指速率最快的一步。義（P139）.減小催化劑粒徑可以降低非均相催化反應中內(nèi)擴散的影響。（P157）.提高反應溫度可以降低非均相催化反應中內(nèi)擴散的影響。（P157）單選題.在活塞流反應器中進行等溫、恒密度的一級不可逆反應，純反應物進料，出口轉化率可達到96%,現(xiàn)保持反應條件不變，但將該反應改在：具有相同體積的全混流反應器中，所能達到的轉化率為。（B）（A）0.85 （B）0.76 （C）0.91 （D）0.68.在活塞流反應器中進行等溫、恒密度的一級不可逆反應，純反應物進料，出口轉化率可達到96%,現(xiàn)保持反應條件不變，但將該反應改在：體積相同的兩個全混流反應器串聯(lián)時，其總體積與活塞流反應器的體積相等，所能達到的轉化率為。0.850.760.910.68

0.850.760.910.68.化學反應中的多定態(tài)通常發(fā)生在反應中。P102（A）吸熱 （B）放熱 （C）絕熱（口）等溫4.下列屬于平行反應的是。P824.下列屬于平行反應的是。P82（A）A+B—P（B）A+B—P=R+S（C）（C）（D）5.串聯(lián)反應A—P（目的）—R+S目的產(chǎn)物P的收率=5.串聯(lián)反應A—P（目的）—R+S目的產(chǎn)物P的收率=。P88n-n—p Po（a）n-nA0An-n—p POnA0n-n—p pon-nS S0n—P（D）nR一n Po一nR0.串聯(lián)反應A—P（目的）—R+S，目的產(chǎn)物P的選擇性=。P88（A）n-n—P （A）n-n—P P0n-nA0A（B）n-n—P P0nA0（C）n-n—P P-0n-nS S0（D）n—n—P P0n—nR R0一一一一P（主）.如果平行反應 S副）均為一級不可逆反應，若E主>E,j，提高選擇主 副性SP應。P86（A）提高濃度 （B）提高溫度 （C）降低濃度 （D）降低溫度一一一-一才P（主）.如果平行反應,S副）均為一級不可逆反應，若E主>氣，提高收率主 副應。P86（A）提高濃度 （B）降低濃度 （C）提高溫度 （D）降低溫度.復合反應的瞬時選擇性定義為。P84（A）生成目的產(chǎn)物消耗的反應物與所有消耗的反應物的比值（B）生成生成目的產(chǎn)物消耗的反應物與副產(chǎn)物消耗的反應物的比值（0目的產(chǎn)物的生一成速率與副產(chǎn)物的生成速率的比值（D）副產(chǎn)物的生成速率與目的產(chǎn)物的生成速率的比值

.對于一級不可逆反應AfR-S，產(chǎn)物R的最大濃度通常。P88(A)只與速率常數(shù)的大小有關(B)只與反應溫度有關(C)與A的初始濃度和速率常數(shù)的大小有關(D)只與A的初始濃度有關.連串反應A—PR的)-R+S，目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性SP=P88n—n—P P0(D)n—n—P P0(D)n一nD)R R0—P P0- —P P0- -P P-0-(A)nA0-nA (B) nA0 (C)\-ns0.對于平行反應AfP(主反應)，主副反應均為二級不可逆反應，若E>E,AfS(副反應) 主副為了提高反應的選擇性應。P85(A)提高濃度 (B)提高溫度 (C)降低濃度 (D)降低溫度.脈沖示蹤法測定停留時間分布對應曲線為。P111(A)E(t)曲線(B)F(t)曲線(C)I(t)曲線 (D)y(t)曲線TOC\o"1-5"\h\z.平推流流動的E(t)曲線的方差。廠 。P119u(A)0 (B)0?1 (C)1 (D)>1.全混流流動的E(t)曲線的方差。廠 。P119u(A)0 (B)0?1 (C)1 (D)>1.催化劑顆粒擴散的無因次模數(shù)。二R叱C「〃D值的大小反映了表面反應VVSe速率與 之比。P147(A)擴散速率 (B)外擴散速率 (C)內(nèi)擴散速率 (D)實際反應速率17.催化劑不可以—(17.催化劑不可以—(A)改變反應速率(C)改變反應產(chǎn)物。P138(B)改變反應平衡(D)抑制副反應.控制步驟意為。P139（A）各步驟中進行最快的 （B）最先達到平衡的（C）各步驟中進行最慢的 （D）不可逆的.Thiele模數(shù)的物理意義是。P147（A）實際反應速率與實際擴散速率的比值（B）最大反應速率與實際擴散速率的比值（C）實際反應速率與最大擴散速率的比值（D）最大反應速率與最大擴散速率的比值.在非等溫條件下，催化劑顆粒的有效因子。P149（A）有可能大于一 （B）不可能大于一（C）一定大于一 （D）與等溫條件下相同.Da（丹克萊爾準數(shù)）涉及的描述。P141（A）催化劑內(nèi)擴散 （B）催化劑失活（C）催化劑外擴散 （D）催化劑床層裝填.對于連串反應：A-B-C,內(nèi)擴散使目的產(chǎn)物B的選擇性P152（A）提高 （B）下降 （C）不變（D）為零1.E（t）==e-t/t是（其中t是平均停留時間）。（B）t（八）平推流的E函數(shù) （B）全混流的E函數(shù)（0平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù)（D）全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù).等溫條件下催化劑的席勒模數(shù)。P147（A）與反應級數(shù)關系不大 （B）與擴散系數(shù)關系不大（C）與速率常數(shù)關系不大 （D）與顆粒形狀關系不大.對于氣—固相催化反應，要測定本征反應速率，必須首先排除__的影響。P154（A）內(nèi)擴散（B）外擴散 （C）內(nèi)、外擴散（D）吸附.對于同一反應，內(nèi)擴散有效因子隨Thiele模數(shù)的增大而。P150

（A）降低 （B）不變（C）增大 （D）不一定.對于不同的反應，當Thiele模數(shù)相同時，的內(nèi)擴散有效因子最大。P150（A）1級 （B）0級 （C）2級 （D）0.5級.測量氣固相非均相反應速率，為了判斷有無內(nèi)擴散影響，應在改變條件下進行實驗。P157（A）催化劑裝置 （B）催化劑裝量（C）進料流量（D）催化劑粒徑大小.下列催化劑的密度中，數(shù)值最大。P138（A）顆粒密度 （B）真密度 （C）堆密度（D）床層密度.下列不屬于催化劑的特點的是。P138（A）改變化學平衡 （B）加速熱力學可行的反應（C）改變反應歷程 （D）降低活化能.下列步驟中不屬于化學過程的是。P139（A）反應物吸附 （B）內(nèi)擴散 （C）表面反應 （D）產(chǎn)物脫附.Da（丹克萊爾準數(shù)）為化學反應速率與之比。P141（A）內(nèi)擴散速率 （B）吸附速率（C）脫附速率（D）外擴散速率.對于反應級數(shù)大于0的反應，隨著Da（丹克萊爾準數(shù)）的增大，外擴散有效因子。P141（A）增大 （B）不變 （C）降低（D）為零.對于平行反應，如果主反應的級數(shù)小于副反應的級數(shù)，當外擴散阻力存在時，則反應的選擇性會 。P143（A）降低 （B）不變 （C）增大 （D）不一定.球形顆粒催化劑內(nèi)部的反應物濃度與無關。（B）（A）催化劑外表面濃度 （B）催化劑的孔隙率（C）Thiele模數(shù)增大 （D）催化劑的徑向位置.如下圖所示，全混流反應器的操作點有兩類，下圖中穩(wěn)定的操作點為AC ，不穩(wěn)定的操作點為，我們通常選擇C點作為操作點。P104

.非均相催化反應步驟不包括。P139（A）內(nèi)、外擴散（B）吸附（C）表面反應 （D）分散.在活塞流反應器中進行等溫、恒密度的一級不可逆反應，純反應物進料，出口轉化率可達到96%，現(xiàn)保持反應條件不變，但將該反應改在具有相同體積的全混流反應器中，所能達到的轉化率為。（A）（A）0.76 （B）0.81 （C）0.85 （D）0.90.在活塞流反應器中進行等溫、恒密度的一級不可逆反應，純反應物進料，出口轉化率可達到96%，現(xiàn)保持反應條件不變，但將該反應改在體積相同的兩個全混流反應器串聯(lián)時，且其總體積與活塞流反應器的體積相等，所能達到的轉化率為。（C）（A）0.76 （B）0.81 （C）0.85 （D）0.90.采用脈沖進樣法測定某一反應器的停留時間分布，得到如下結果：反應器出口的示蹤劑濃度C（t）在2min內(nèi)由2pmol/L線性降至0，則平均停留時間tm為min。P114（A）1/3 （B）1/2 （C）2/3 （D）1.某一級氣相反應Af2B，反應速率常數(shù)為k=1min-1,反應器入口處原料的體積流量為u0=0.2L/min，純A進料，反應在等溫等壓下進行。當反應器為PFR時，轉化率達80%時，所需反應器體積為L。（B）（A）0.46 （B）0.48 （C）0.50 （D）0.52.某一級氣相反應Af2B，反應速率常數(shù)為k=1minL反應器入口處原料的

體積流量為U0=0.2L/min,純A進料，反應在等溫等壓下進行。當反應器為CSTR時，反應器體積為0.8L時，反應器出口轉化率為。（A）（A）0.70 （B）0.72 （C）0.75 （D）0.78.某一級氣相反應Af2B，反應速率常數(shù)為k=1min-i,反應器入口處原料的體積流量為u0=0.2L/min，純A進料，反應在等溫等壓