1、 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
2、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。 7. 平推流反应器的 E 函数表达式为 ,()0,ttEttt，其无因次方差 2 = 0 ，而全混流反应器的无因次方差 2 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 22A B R，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
3、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 1
4、0.(2) B 1、 气相反应 C O + 3 H 2 C H 4 + H 2 O进料时无惰性气体， CO 与 H 以 1 2摩尔比进料，则膨胀因子 CO =_A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、 一级连串反应 A SK 1 K 2P 在间歇式反应器中，则目的产物 P的最大浓度max,PC _A_。 A. 122)(210 KKKA KKC B. 22/1120 1)/( KK CA C. 12 2)(120 KKKA KKC D. 22/1210 1)/( KK C A 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 PS =_C_。 A.
5、AA PP nnnn 00 B. 00APPn nn C. 00SSPP nn nn D. 00RRPP nn nn 4、 全混流反应器的容积效率 =1.0时，该反应的反应级数 n_B_。 A. 0 B. =0 C. 0 D. 0 5、 对于单一反应组分的平行反应AP(主 )S(副 )，其瞬间收率 P 随 AC 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
6、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 2R ， 30 /30.2 mkm olC A ， 出口转化率 7.0Ax ，每批操作时间 htt 06.20 ，装置的生产能力为 50000 kg产物 R/天， RM =60，则反应器的体积 V为 _C_ 3m 。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、 在间歇反应器中进行 等温一级反应 A B， slm olCr AA /01.0 ，当 lmolC A /10 时，求反应至 lmolCA /01.0 所需时间 t=_B_秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、 一级连
7、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_。 A. 12 12 )/ln( KK KK B. 12 21 )/ln( KK KK C. 21 12)/ln( KK KKD. 211KK10、 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 _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_。 A. 12 12 )/ln( KK KK B. 12 21 )/ln( KK KK C. 21
8、 12)/ln( KK KKD. 211KK12、 全混流反应器的容积效率小于 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
9、 D. 搅拌釜 16、 催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为 dmid Ckdtd ，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
10、深度而分的第级模型的特点 _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 0U 是根据具体情况定的，一般取流化数 mfUU0 在 _B_范围内。 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
11、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
12、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 22A B C，
13、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： AA Crp r o d u c t sA )m in10(,5.2 1 ，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
14、的是 B, C, D A. F(t)= E(t)； B. t0 dt)t(E)t(F； C. dt/)t(dF)t(E ； D. 1dt)t(E)(F0 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
15、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 RA 和 R2A2 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
16、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 A. dtdCr AA ； B. dtdxx1 Cr AAA0AA ； C. dt )x1x(dCr AAA0AA ； D. dtdNV1r AA 13 对于平行反应SA RA 222111n,E,knE,k ， ，活化能 E1 E2，反应级数 n1 n2，如果目的产物是R 的话，我们应该在 D 条件下操作。 A. 高温、反应物 A 高浓度； B. 高温、反应物 A 低浓度； C. 低温、反应物 A 高浓度； D. 低温、反应物 A 低浓度 14 对于化学反应的认识，下面正确的是 B, D A. 化学反应的转化率、目的
17、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 15 对于一个串联反应，目的产物是中间产物，适宜的反应器是 B 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 16 关于非理想流动与停留时间分布，论述正确的是 A, C A. 一种流动必然 对应着一种停留时间分布； B. 一种停留时间分布必然对应着一种
18、流动； C. 一种停留时间分布可能对应着多种流动； D. 流动与停留时间分布存在一一对应关系 17 t/tet1)t(E 是 B A. 平推流的 E 函数； B. 全混流的 E 函数 ； C. 平推流串联全混流的 E 函数； D. 全混流串联平推流的 E 函数 18 对于轴向分散模型，选择不同的边界条件，计算公式和结果都有所不同，这说明 D A. 边界条件是人为设定的，是为了便于有关公式的推导； B. 边界条件可以自由选取； C. 边界条件决定于操作 条件和反应装置的本身； D. 边界条件不同，直接影响到反应器内的流动和反应。 19 对于一个气固相催化反应过程，下列属于动力学因素的是 C, D
19、 A. 气膜扩散； B. 孔内扩散； C. 反应物的吸附和产物的脱附； D. 表面反应 20 Langmuir 吸附 模型 的四个假定：均匀表面、单层吸附、吸附机理相同和无相互作用这几点应该说是非常苛刻的，实际情况很难满足上述要求。然而，对于多数的化学反应，应用这几点假定进行有关的推导，结果一般是可以接受的，其主要原因在于 A A. 实际反应过程中催化剂表面吸附物种的覆盖度很 低； B. 实际的催化剂表面一般很平整； C. 实际的催化剂表面上活性位间的距离较远； D. 实际的催化剂表面上活性位的数量有限 21 关于指前因子和活化能描述正确的是 B A. 指前因子理论上与温度无关，活化能的取值永
20、远都是正的，活化能大、温度低，反应速率对温度的变化更敏感； B. 指前因子理论上与温度有关，但与指数项相比其随温度的变化可以忽略，活化能的取值永远都是正的，活化能大、温度低，反应速率对温度的变化更敏感； C. 指前因子理论上与温度有关，活化能的取值不可能永远都是正的，活化能小、温度高，反 应速率对温度的变化更敏感； 22 对于一级不可逆反应 SRA 21 kk ，产物 R 的最大浓度通常 C A. 只与速率常数的大小有关； B. 只与反应温度有关； C. 与 A 的初始浓度和速率常数的大小有关； D. 只与 A 的初始浓度有关 23 测定停留时间分布常用的方法有脉冲示踪法和阶跃示踪法，关于这两
21、种方法，下列描述正确的是 A， B， D A. 这两种方法都是物理示踪法； B. 根据脉冲示踪法得到的实验数据，可以直接得到 E 函数； C. 根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到 E 函数； D. 根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到 F 函数 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
22、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
23、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
24、） 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 OHCHHCO 2423 ，其中化学反应计量系数为 -1的是哪种物质 _。（ A） A. CO B. 2H C. 4CH D. OH2 26.化学反应 OHNHNO 222 222 ，其中化学反应计量系数为 +2的是哪种物质 _。（ D） A. NO B. 2H C. 2N D. OH2 27.对于一非恒容均相化学反应 A A BB，反应组分 A的化学反应速率 Ar _。（ A） A. Vdtdnr AA B. Vdtdnr BA C. dtdCr AA D. dtdCr BA 28.对于一非恒容均
25、相化学反应 A A BB，反应产物 B的化学反应速率 Br _。（ B） A. Vdtdnr AB B. Vdtdnr BB C. dtdCr AB D. dtdCr BB 29.对于反应 a A + b B p P + sS，则 Pr _ )( Ar 。（ A） A. |apB. ap C. paD. pa|30.对于反应 a A + b B p P + sS，则 Pr _ )( Br 。（ C） A. pbB. bp C. |bp D. pb|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.
26、 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 =_。（ D） A. 2 B. 1 C. 1 D. 2 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 C O + 3 H 2 C
27、H 4 + H 2 O进料时无惰性气体， CO 与 2 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 2 N O + H 2 N 2 + H 2 O 2进料时无惰性气体， NO 与 2 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 37.气相反应 N 2 + 3 H 2 2 N H 3进料时无惰性气体， 2N 与 2H 以 2 3 摩尔比进料，则膨胀因子2H =_。（ B） A. 1 B. 2/3 C. 2/3 D. 1 38.化学反应速率式为 BACA CCKr ，如
28、用浓度表示的速率常数为 CK ，用压力表示的速率常数为 PK ，则CK =_ PK 。（ B） A. )()( RT B. )()( RT C. )()( RT D. )(RT 39. 化学反应速率式为 BACA CCKr ，如用浓度表示的速率常数为 CK ，用压力表示的速率常数为 PK ，则PK =_ CK 。（ D） A. )(RT B. )()( RT C. )()( RT D. )()( RT 40.反应 C 4 H 1 0 2 C 2 H 4 + H 2， 10. sk ，则反应级数 n=_。（ B） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 41.反应 A + B C，已知 115.
29、0 sk ，则反应级数 n=_。（ B） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 42.反应 3A P，已知 slmolk /15.0 ，则反应级数 n=_。（ A） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 43.反应 C H 3 C O O H + C H 3 C H 2 O H C H 3 C O O C 2 H 5 + H 2 O，已知 molslk /3.2 ，则反应级数n=_。（ C） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 44.反应 N 2 + 3 H 2 2 N H 3，已知 molslk /81.0 ，则反应级数 n=_。（ C） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 45
30、.反应 N a O H + H C l N a C l + H 2 O，已知 molslk /1.0 ，则反应级数 n=_。（ C） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 46.反应 A + B C，已知 slmolk /45.0 ，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） A. A + B P B. RBP PBAC. AP(主 )S(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 PX =_。（ B） A. AAPP nn nn 00B. 00APPn nn
31、 C. 00SSPP nn nn D. 00RRPP nn nn 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 PS =_。（ C） A. AAPP nn nn 00B. 00APPn nn C. 00SSPP nn nn D. 00RRPP nn nn 50.串联反应 A P（目的） R + S，目的产物 P 的总收率 P =_。（ A） A. AAPP nn nn 00B. 00APPn nn C. 00SSPP nn nn D. 00RRPP nn nn 51.如果平行反应AP(主 )S(副 )均为一级不可逆反应，若 主E 副E ，提高选择性 PS 应
32、_。（ B） A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度 52. 如果平行反应AP(主 )S(副 )均为一级不可逆反应，若 主E 副E ，提高收率 P 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） A. 12 12)/ln( KK KKB. 12 21)/ln( KK KKC. 2112 )/ln( KK KKD. 211KK54.一级连串反应 A SK 1 K 2P 在全混流釜式反应器中，则目的产物 P 的最大浓度 ma
33、x,PC _。（ B） A. 12 2)(210 KKKA KKC B. 22/112 0 1)/( KKCAC. 122)(120 KKKA KKC D. 22/1210 1)/( KK C A55.一级连串反应 A SK 1 K 2P 在间歇式反应器中，则目的产物 P的最大浓度 max,PC _。（ A） A. 12 2)(210 KKKA KKC B. 22/112 0 1)/( KKCAC. 122)(120 KKKA KKC D. 22/1210 1)/( KK C A56. 一级连串反应 A SK 1 K 2P 在平推流管式反应器中，则目的产物 P 的最大浓度 max,PC _。（ A） A. 12 2)(210 KKKA KKC B. 22/112 0 1)/( KKCAC. 122)(120 KKKA KKC D. 22/1210 1)/( KK C A57.一级连串反应 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 optt _。（ D） A. 211KKB. 12 21)/ln( KK KKC. 2112 )/ln( KK KKD. 12 12)/ln( KK KK
