[化学反应工程]考试卷(附答案)
(完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案解读
二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 52894 J ／mol 。
解：mol J E E T T R E k k /528942ln )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=，2．一气固催化反应R B A →+，若本征反应速率方程为：则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+）此步为速率控制步骤 ( 2223．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) －r A1＝k 1C A a1S A → (2) －r A2=k 2C A a2在C A0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中C P /C S 增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中C P /C S 增大，表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
A ．al>a2B ．al<a2C ．活化能El<E2D ．活化能El>E2 4．从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差98.02=θσ,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 活塞流反应器 。
5．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应A →P ，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为x A1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为x A2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较x A1和x A2的相对大小为 x A1<x A2 。
6. 在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比较a 、b 两处的η值大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口），并说明理由。
（1）一级放热反应，绝热操作；ηa >ηb（2）二级反应，等温操作。
化学反应工程试题及答案
化学反应工程试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 化学反应工程中，反应速率常数k与温度的关系遵循（）。
A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Le Chatelier原理D. Nernst方程2. 在固定床反应器中，流体通过催化剂床层的流动方式是（）。
A. 并流B. 逆流C. 交叉流D. 层流3. 以下哪种催化剂不属于均相催化剂？（）A. 酸B. 碱C. 金属D. 酶4. 反应器的体积效率是指（）。
A. 反应器体积与所需反应体积的比值B. 反应器体积与实际反应体积的比值C. 反应器体积与理论反应体积的比值D. 反应器体积与催化剂体积的比值5. 在反应器设计中，为了提高反应速率，通常采取的措施是（）。
A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 增加催化剂用量D. 以上都是二、填空题（每空1分，共10分）1. 在化学反应工程中，反应速率的表达式通常为__________。
2. 反应器的类型主要包括__________、__________和__________。
3. 催化剂的作用是__________反应速率，而不影响__________。
4. 反应器设计时，需要考虑的主要因素包括__________、__________和__________。
5. 根据反应器内物料流动的特点，可以将反应器分为__________流动和__________流动。
三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述反应速率和反应速率常数的区别。
2. 描述固定床反应器和流化床反应器的主要区别。
3. 解释为什么在某些情况下需要使用催化剂。
4. 讨论温度对化学反应速率的影响及其在工业应用中的意义。
四、计算题（每题10分，共20分）1. 已知某化学反应的速率常数k=0.05 s^-1，反应物A的初始浓度为1 mol/L，求10秒后A的浓度。
2. 假设一个完全混合反应器中进行一级反应，反应物B的初始浓度为2 mol/L，反应速率常数k=0.02 min^-1，求5分钟后B的浓度。
专升本《化学反应工程》_试卷_答案
专升本《化学反应工程》一、(共80题,共160分）1. 气相反应：进料时无惰性气体，CO与H2以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子=（ )。
（2分）A。
-2 B.-1 C。
1 D.2。
标准答案：A2. 一级连串反应: 在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP，max=( ）。
（2分)A.B。
C.D..标准答案：A3。
串联反应（目的）目的产物P与副产物S的选择性SP=( ）。
（2分）A。
B.C。
D.。
标准答案：C4。
全混流反应器的容积效率时，该反应的反应级数n（）。
（2分）A。
＜0B.=0C。
D.＞0.标准答案：B5. 对于单一反应组分的平行反应: 其瞬间收率随增大而单调下降，则最适合的反应器为( ）。
（2分)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.标准答案：B6。
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( ）。
(2分）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。
标准答案：A7。
一级不可逆液相反应：，出口转化率xA=0.7，每批操作时间装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，MR=60，则反应器的体积V为（ )。
(2分）A.19.6 B。
20。
2 C.22。
2 D.23。
4。
标准答案：C8. 在间歇反应器中进行等温一级反应当时，求反应至所需时间t=( )秒。
(2分）A。
400 B。
460 C。
500 D.560.标准答案:B9。
一级连串反应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=( ）。
（2分)A。
B。
C。
D。
标准答案：D10. 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（）。
（2分)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。
标准答案：B11。
全混流反应器的容积效率小于1.0时，且随着xA的增大而减小,此时该反应的反应级数n （ )。
(完整版)《化学反应工程》试题及答案
《化学反应工程》试题一、填空题1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反.2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。
3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。
4. 总反应级数不可能大于 3 。
5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。
6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。
7. 反应速率2/1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ，速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。
8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000lg +-=Tk ，其活化能为 83.14kJ/mol 。
9.某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍，则600K 时的反应速率常数k时是400K 时的 105 倍。
10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活化能为（设浓度不变） 186.3kJ/mol 。
11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。
12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。
13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2N r -）= 1/3 （2H r -）= 1/2 3NH r14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为 C A0(1-x A )n ，转化率为 1-(1-x A )n 。
15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度为A Ax n x )1(11-+-，转化率为AA x n nx )1(1-+。
专科《化学反应工程》_试卷_答案
专科《化学反应工程》一、 (共75题，共150分)1. 全混流反应器中有( )个稳定的定常态操作点. （2分）A.1 B。
2 C.3 D.4.标准答案：B2。
一级连串反应在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max=（）。
（2分）A.B。
C。
D..标准答案:B3。
轴向分散模型的物料衡算方程在( ）式边界条件下有解析解。
（2分）A.闭—闭 B。
开—闭 C。
闭—开 D。
开—开。
标准答案:D4. 反应级数n=（）时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。
（2分）A.0B.0.5 C。
1 D。
2。
标准答案：C5. 催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为,当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d为（ )。
（2分）A。
B.=1C.→3D。
标准答案：A6。
等温液相反应为目的产物，有下列四种方案可供选择，从提高P的收率着眼适宜选用( ）。
（2分)A。
间歇釜式反应器，A和B一次性加入B。
全混流反应器C.半间歇釜式反应器，A一次性加入,B连续滴加D.半间歇釜式反应器，B一次性加入,A连续滴加.标准答案：D7。
乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯,经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加,乙苯仍大量存在，表明这是一个( ）反应. （2分）A.慢速 B。
可逆 C。
自催化 D.不可逆。
标准答案：B8. 催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数值的大小反映了表面反应速率与( )之比。
(2分）A.扩散速率B.外扩散速率C。
内扩散速率 D.实际反应速率。
标准答案：C9。
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（ ). （2分)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。
标准答案：A10。
气固催化反应的内扩散模数，其中L为特征长度,若颗粒为球形则L=（ )。
（2分）A。
厚度/2 B.R C.R/2 D.R/3 。
标准答案：D11. 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( )。
专科《化学反应工程》试卷答案
专科《化学反应工程》一、（共75题,共150分）1. 全混流反应器中有( )个稳定的定常态操作点。
（2分）A.1B.2C.3D.4.标准答案：B2. 一级连串反应在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,max=( )。
（2分）A.B.C.D..标准答案：B3. 轴向分散模型的物料衡算方程在( )式边界条件下有解析解。
（2分）A.闭-闭B.开-闭C.闭-开D.开-开.标准答案：D4. 反应级数n=( )时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。
（2分）A.0B.0.5C.1D.2.标准答案：C5. 催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为，当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d为( )。
（2分）A.B.=1C.→3D..标准答案：A6. 等温液相反应为目的产物，有下列四种方案可供选择，从提高P的收率着眼适宜选用( )。
（2分）A.间歇釜式反应器，A和B一次性加入B.全混流反应器C.半间歇釜式反应器，A一次性加入，B连续滴加D.半间歇釜式反应器，B一次性加入，A连续滴加.标准答案：D7. 乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表明这是一个( )反应。
（2分）A.慢速B.可逆C.自催化D.不可逆.标准答案：B8. 催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数值的大小反映了表面反应速率与( )之比。
（2分）A.扩散速率B.外扩散速率C.内扩散速率D.实际反应速率.标准答案：C9. 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( )。
（2分）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.标准答案：A10. 气固催化反应的内扩散模数，其中L为特征长度，若颗粒为球形则L=( )。
（2分）A.厚度/2B.RC.R/2D.R/3.标准答案：D11. 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( )。
化学反应工程考试试题及答案
化学反应工程考试试题及答案一. 选择题1. 在进行化学反应工程设计时，以下哪个因素不属于考虑的主要因素？a) 反应速率b) 反应动力学c) 原料成本d) 温度控制答案：c) 原料成本2. 化学反应工程中，以下哪种反应类型属于放热反应？a) 氧化反应b) 加氢反应c) 氢化反应d) 生成酸反应答案：a) 氧化反应3. 执行化学反应时，下列哪个条件对于控制选择性反应非常重要？a) 压力b) 流速c) 反应物比例d) 温度答案：c) 反应物比例4. 下列哪种反应类型在进行反应工程设计时需要考虑催化剂的使用？a) 酯化反应b) 氧化反应c) 反应物分解反应d) 酸碱中和反应答案：a) 酯化反应5. 在进行化学反应工程设计时，下列哪种参数是必须考虑的？a) 反应器材料b) 搅拌速率c) 产品收率d) 反应器体积答案：d) 反应器体积二. 简答题1. 请简述酸碱中和反应的基本原理及过程。
答案：酸碱中和反应是指酸和碱在一定的条件下，以化学反应形式相互中和，生成盐和水。
这种反应的基本原理是酸和碱互相转化为盐和水的化学反应。
酸和碱分别具有H+离子和OH-离子，当它们混合时，H+离子和OH-离子结合生成水分子，并生成相应的盐。
2. 请简要描述化学反应速率的定义及影响因素。
答案：化学反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量。
影响化学反应速率的因素有：- 反应物浓度：反应物浓度越大，反应速率越快。
- 温度：温度升高会加快反应速率，因为高温会增加反应物分子的热运动速度。
- 催化剂：催化剂能够降低化学反应的活化能，从而加速反应速率。
- 反应物粒径：反应物粒径越小，表面积越大，反应速率越快。
- 反应物浓度：反应物浓度越大，反应速率越快。
三. 计算题1. 某化学反应的反应方程式为A + 2B -> C + D，已知初始时A和B的摩尔浓度分别为2mol/L和3mol/L，经过一定时间后，测得C的摩尔浓度为4mol/L。
《化学反应工程》试题及答案
《化学反应工程》试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 以下哪个选项不属于化学反应工程的研究范畴？A. 化学反应速率B. 反应器设计C. 催化剂制备D. 产品分离和提纯答案：D2. 以下哪种反应器类型不属于理想反应器？A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 非理想反应器D. 等温反应器答案：C3. 以下哪个因素对化学反应速率影响最小？A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应时间答案：D4. 在全混流反应器中，以下哪个参数表示反应器的时空产率？A. 空时B. 时空产率C. 反应时间D. 反应速率答案：B5. 以下哪个选项描述的是化学反应工程的主要任务？A. 研究化学反应机理B. 设计和优化反应器C. 分析和解决生产过程中的问题D. 所有以上选项答案：D二、填空题（每题5分，共25分）6. 化学反应工程的主要研究内容包括____、____、____。
答案：化学反应动力学、反应器设计、反应器操作7. 在间歇操作反应器中，反应物的浓度随时间变化的关系为____。
答案：指数衰减8. 反应器的设计和操作过程中，需要考虑的主要因素有____、____、____。
答案：反应速率、反应温度、反应压力9. 以下反应器类型中，属于连续操作反应器的是____、____。
答案：平推流反应器、全混流反应器10. 在反应器操作过程中，以下哪个参数表示反应物的转化率？答案：转化率三、计算题（每题25分，共50分）11. 某一级反应在间歇操作反应器中进行，已知反应速率常数为k=0.1 min^-1，反应物初始浓度为C0=1 mol/L。
求反应进行1 min后，反应物的浓度。
解：根据一级反应的动力学方程，反应物浓度随时间的变化关系为：ln(C/C0) = -kt代入已知数据：ln(C/1) = -0.1 1C = 1 e^(-0.1)C ≈ 0.9048 mol/L答案：反应进行1 min后，反应物的浓度为0.9048 mol/L。
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西南科技大学网络教育学院（2017）/（2018）学年第 2 学期试题单〈A卷〉课程名称：化学反应工程专业班级：命题教师：廖辉伟
学生姓名：学号：成绩：
考试时间：月日
一、单选题 ( 每题3分，共10题，共30分，下列各小题备选答案中，只有一个符合题意的答案。
多选、错选、不选均不得分 )
1. 对一级反应，反应物浓度C与时间t的关系是:
(A) 以1/C对t作图为直线 (B) 以C对t作图为直线
(C) 以㏑C对t作图为直线 (D) 以C对1/t作图为直线
2.关于催化剂的作用，下列说法中不正确的是
(A) 催化剂能改变反应途径 (B) 催化剂能改变反应的速率
(C) 催化剂能改变体系的始末态 (D) 催化剂能改变反应的活化能
3.某反应的速率常数为0.099min-1，反应物的初始浓度为0.2mol·dm-3，则反应的半衰期为___。
A. 7min
B. 1.01min
C. 4.04min
D. 50.5min
4. 若反应速率常数的量纲是：[浓度]·[时间]-1，则该反应是：
(A)三级反应 (B)二级反应 (C) 一级反应 (D) 零级反应
5.加催化剂可使化学反应的下列物理量中哪一个发生改变___ ___？
A. 反应热
B. 平衡常数
C. 反应熵变
D. 速率常数
6.某反应, 以㏒(-dC/dt) 对㏒C作图得直线, 如果该反应为二级, 则直线的
(A)截距=2 (B) 截距=0.3010
(C) 斜率=2 (D) 截距/斜率=2
7.今有一可逆反应，欲用某种催化剂，以增大正反应产物的产量，该催化剂应该具有下列哪一性质？
A. 仅能增大正反应速率
B. 同等程度地催化逆反应，从而缩短达到平衡时的时间
C. 能使平衡常数发生改变，从而增加正反应速率
D. 降低正反应活化能，从而使正反应速率加快
8.催化剂能极大地改变反应速率, 以下说法不正确的是。
A. 催化剂改变了反应历程
B. 催化剂降低了反应的活化能
C. 催化剂改变了反应的平衡, 以致使转化率大大地提高了
D.
催化剂能同时加快正向和逆向反应速率
9.在对峙反应A+B→C+D中加入催化剂时, 那么
(A) K1增大 K-1增大 K1/ K-1增大
(B) K1增大 K-1减小 K1/ K-1增大
(C) K1增大 K-1增大 K1/ K-1不变
(D) K1增大 K-1增大 K1/ K-1减小
10.某反应的速率常数k=0.0462－1，又知初始浓度为0.1mol.dm－3，则该反应的半衰期为:
(A) 1/(6.93×10-2×0.12) (B) 15分
(C) 30分 (D) 1/(4.62×102×0.1)分
二、填空题1 ( 每题4分，共5题，共20分 )
11.理想气体双分子反应 A+B→产物, 反应温度600K, 阈能95KJ．mol-1, 活化能97.5 KJ．mol-1, 其有效碰撞分数是____________.
12.某反应在10℃时，k = 2.0×103 s-1，Ea（正）=20 kJ·mol－1，当T = 25℃时，k =。
13.质量作用定律只适用于反应。
14.反应活化能Ea = 250 kJ·mol－1，反应温度从300 K升高到310K，速率常数k增加____倍。
15.若两个相同类型的气相双分子反应的△H⊙值相等, 又在400k时,它们的活化熵之差△S1⊙-△S2⊙=10 J.mol-1,则两反应的速率常数之比为_________________.
三、判断分析题 ( 每题3分，共8题，共24分 )
16.若反应的半衰期是一常数，则该反应一定是一级反应。
17.对所有的化学反应，都可以指出它的反应级数。
18.速率常数k的单位为mol-1dm3·s-1的反应级数是2。
19.采用了催化剂后与使用催化剂前相比，反应的速率、反应历程甚至反应产物都可能发生改变。
20.温度一定，活化能越大的反应其反应速率常数越大。
21.反应速率常数k 与反应物A 的浓度有关。
22.反应的活化能大，在一定温度下反应速率也越大。
23.质量作用定律适用于任何实际上能进行的反应。
四、计算题 ( 每题26分，共1题，共26分 )
24.在铬铝催化剂上进行丁烷脱氢反应，其反应速率方程为
mol/(g·s)
0.1013MPa及773K时，kw=0.92cm3/（g·s）。
若在该温度下采用厚度为8m 的薄片催化
剂进行反应，催化剂的平均孔半径为48×10-10m，孔容0.35，曲节因子等于2.5。
试计算内扩散有效因子。
西南科技大学网络教育学院（2017）/（2018）学年第 2 学期试题单〈A卷〉课程名称：化学反应工程专业班级：命题教师：廖辉伟
学生姓名：学号：成绩：
考试时间：月日
一、单选题
1.C
2.C
3.A
4.D
5.D
6.C
7.B
8.C
9.C 10.B
二、填空题1 （第12/13/14题无答案，学员可自由发挥，不可空题）
11.5.36×10-9
15.K1/K2=3.33
12.某反应在10℃时，k = 2.0×103 s-1，Ea（正）=20 kJ·mol－1，当T = 25℃时，k =。
13.质量作用定律只适用于反应。
14.反应活化能Ea = 250 kJ·mol－1，反应温度从300 K升高到310K，速率常数k增加____倍。
三、判断分析题
16.对 17.错 18.对 19.对 20.错 21.错 22.错 23.错
四、计算题
24.解： 0.1013MPa下气体分子的平均自由程近似等于10-5cm，而
因此，气体在催化剂颗粒内的扩散属于努森扩散，其扩散系数可用式（6-36）求
式中58为丁烷的相对分子质量。
将式（6-3）代入式（6-42）得有效扩散系数
题给的反应速率常数kw系以催化剂的质量为基准，需将其换算为以颗粒体积为基准。
将有关数值代入式（6-59）可得梯尔模数
代入可算出内扩散有效因子为η=tanh(7.86)/7.86=0.127。