化学反应工程-期中考试-答案-20161118
化学工程课程中的反应工程试卷
化学工程课程中的反应工程试卷一、选择题1. 反应工程是化学工程中的重要分支，其主要研究对象是：A. 化学反应的动力学过程B. 化学反应的热力学过程C. 化学反应的工程应用D. 化学反应的原理正确答案：C. 化学反应的工程应用2. 反应速率常数的单位是：A. mol/LB. L/mol·sC. mol/L·sD. L/mol正确答案：B. L/mol·s3. 化学反应的热力学过程主要研究：A. 反应速率B. 反应热C. 反应动力学D. 反应平衡正确答案：D. 反应平衡4. 在反应工程中，影响反应速率的因素包括：A. 温度、压力、反应物浓度B. 压力、体积、温度C. 反应物浓度、反应物质量、反应物质量D. 温度、体积、压力正确答案：A. 温度、压力、反应物浓度5. 反应速率常数受到温度影响的规律可以用什么方程表示？A. 阿瑞尼乌斯方程B. 简单线性方程C. 波尔茨曼方程D. 冯·诺依曼方程正确答案：A. 阿瑞尼乌斯方程二、填空题1. 反应速率常数K的单位是__________。
答案：mol/L·s2. 反应工程中常用的反应动力学模型包括__________。
答案：零级、一级、二级动力学模型3. 当反应速率常数K随温度变化时，可以用__________描述其变化规律。
答案：阿瑞尼乌斯方程4. 在反应工程中，影响反应速率的因素包括__________。
答案：温度、压力、反应物浓度5. 反应平衡常数Kc表示__________。
答案：气相或溶液中的平衡浓度之比三、简答题1. 请简要解释反应速率常数K的物理意义，并说明其与反应速率之间的关系。
答案：反应速率常数K表示单位时间内反应物质浓度的变化率与反应物质浓度的关系。
K越大，反应速率越快；K越小，反应速率越慢。
反应速率与K的关系可以用速率方程表示，速率方程中的反应速率与浓度的关系可以用来解释影响反应速率的因素以及调控反应速率的方法。
反应工程期中试题及答案
天津大学硕士研究生入学考试复试课考试大纲课程编号：课程名称：反应工程一、考试的总体要求本门课程旨在考察学生掌握反应工程基本知识的程度，进行反应器设计的初步能力以及确定反应器操作方式和反应过程分析的水平。
考试的基本要求应满足应试学生达到天津大学本科生反应工程课程学习的优良水平。
二、考试的内容及比例：（重点部分）1、化学计量学（约10%）反应进度、转化率、收率和选择性，化学计量关系，独立反应数。
2、反应动力学基础（约15%）均相反应动力学，气固相催化反应本征动力学及宏观动力学。
3、理想反应器（约30%）间歇反应器，全混流反应器，活塞流反应器4、停留时间分布（约10%）停留时间分布的实验测定、定量描述及统计特征值，理想反应器的停留时间分布。
5、非理想流动模型和非理想反应器设计（约15%）离析流模型，多釜串联模型，轴向分散模型，反应器中流体的混合。
6、气固催化固定床反应器设计（约10%）固定床内的传递现象，固定床反应器的数学模型及设计方法。
7、反应器的操作（约10%）反应器的等温操作、绝热操作、换热操作，反应器的恒容与变容、间歇与连续操作，反应器的定态操作和定态稳定性。
三、试卷题型及比例简答题20%计算题70%论述题10%四、考试形式及时间考试形式为笔试。
关于复试：笔试反应工程：一共四道大题1.连串反应进行到一定时间计算目的产物的收率，非常简单！2.给你一个响应曲线，一个分布时间概率密度函数和一个简单的反应，让你评价 这两个反应器的流动状态，我当时就是计算了他俩的期望和方差，并根据他的期 望和方差，选择合适的模型。
3.内扩散因子的计算，是球形催化剂，比较简单就是带公式。
4.给你几个条件，给据朗格缪尔理想吸附模型推导反应机理，这个没有做出来。
总体感觉还是有些难度吧，我答得一般这四道题满分一共65分，也就是说面试占120分！专业英语15分！面试：今年面试顺序按排名，面试题目是抽签决定的。
两个信封一个是实验一个 是综合知识，绝大多数是化原，还有少量物化！以及化原和物化的基础知识。
反应工程期中测验及答案
期中测验答案1在等温恒压条件下,反应A+2B==R,原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3,当C B = 20 kmol /m 3 时，(1)列出化学计量表；(2)计算A 组分反应转化率x 及各组分的浓度。
解：(1)化学计量表(2)δ=(1-1-2)/1=-2; y A0=0.5在恒压条件下：v =v 0(1+ y A0δx ) = v 0(1- X ) C B =F B /v = F B0(1-2X )/[v 0(1-X)]= C B0(1-2X )/ (1-X) 代入数据得: X =4/9C A =F A /v = F A0(1- X )/[v 0(1-X )]= C A0=100 kmol /m 3 C R = F A0 X /v = F A0X /[v 0(1-X)]= C A0X /(1-X )=80 kmol /m 32在间歇釜中进行等温恒容气相反应：A→2R 其反应速率方程为Vn k dt dn V r A AA =-=-1，试推导： (1)以A 组分转化率x 表示的反应速率方程； (2)以总压P 表示的速率方程。
原料组分为50%A 和50%惰性气体，气体为理想气体。
解：（1）Vx n k dt dx V n A A AA )1(00-= )1(A Ax k dtdx -= （2）δA =(2-1)/1=1 y A0=0.5 n =n 0(1+ y A0δA x A ) = n 0(1+0.5 x A )x A =2n /n 0-2=2P /P 0-2)5.1(0P P k dtdP-= 3某二级液相反应A+B==C ，已知在间歇全混釜反应器中达到x A =0.99需反应时间为10min ，问：（1）在PFR 中进行时，空时τ为多少？（2）在CSTR 中进行时，空时τ为多少？（3）若在两个等体积串联CSTR 中进行时，空时τ又为多少？ 解：2AA kC dtdC =-10m i n 9.999.0199.010111-=-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∙=A A A x x t kC （1）在平推流反应器中：min 1099.0199.09.91110=-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∙=A A A x x kC τ （2）在全混流反应器中：min 1000)99.01(9.999.0)1(220=-⨯=-=A A A x kC x τ（3）两个等体积串联全混流反应器中： 第一个釜2101)1(5.0A A A x kC x -=τ 第二个釜22012)1(5.0A A A A x kC x x --=τ 由试差法计算得到：τ=79.2min4对于反应速率方程为nA A kC r =- 的液相反应，为达到一定的生产能力，试讨论当n ＞0、n =0和n ＜0时，如何选择反应器型式（平推流或全混流）使反应器体积最小，并简单说明理由，并在A AA x r F ~0图上表示反应器的体积。
化学反应工程试卷及答案
化学反应工程试卷及答案第 2 页 共 7 页.化学反应工程试卷及答案一、填空题（共25分,每空1分）1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系，即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。
2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。
3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为 ；反应产物C 的生成速率表达式为： 。
4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。
5．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) 11n AA C k r = 1E S A → (2) 22nA A C k r = 2E在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。
6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。
7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。
8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。
9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。
10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。
而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。
11．对于反应级数0<n 的反应，为了降低反应器容积，应选用 反应 器为宜；对于反应级数0>n 的反应，为了降低反应器容积，应选用 反应器为宜。
12．固定床催化反应器主要缺点是 ， 。
13．有效因子物理意义 =η 。
14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板，搁板上放置 ，层与层之间设置气体的 装置。
二、选择题（共20分,每小题2分）1．对于可逆放热反应，为提高反应速率应( )。
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。
化学反映原理期中试题(含答案)
化学反映原理期中试题一、选择题1、今有如下三个热化学方程式：H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝aKJ·mol－1,H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）；ΔH== bkJ·mol－1，2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；ΔH== c kJ·mol－1，关于它们的下列表述正确的是（）A．它们都是吸热反映 B．a、b和c均为正值C．a== b D．2b== c2.在mol·L－1 CH3COOH溶液中存在如下电离平稳： CH3COOH CH3COO－＋H+关于该平稳，下列叙述正确的是A.加入水时，平稳向逆反映方向移动B.加入少量NaOH固体，平稳向正反映方向移动C.加入少量mol·L－1 HCl溶液，溶液中c(H+)减小D.加入少量CH3COONa固体，平稳向正反映方向移动3、在容积不变的密闭容器中，必然条件下发生反映：2A(?)B(g)＋C(s)，达到化学平稳后，升高温度，容器内气体的密度增大，则下列叙述正确．．的是A.若正反映是吸热反映，则A为非气态B．若正反映是放热反映，则A为非气态C．在平稳体系中加入少量C，该平稳向逆反映方向移动D．改变压强对该平稳的移动必然无阻碍4. 反映A2+B 22AB在不同条件下，产物AB百分含量随时刻转变关系如图所示，a为500℃，b为300℃时情形，c为300℃时从时刻t3开始向容器中加压的情形，则下列叙述正确的是( )、B2、AB均为气体，正反映放热B．AB为气体，A2、B2中最少有一种为非气体，正反映放热为气体，A2、B2中最少有一种为非气体，正反映吸热为固体，A2、B2中最少有一种为非气体，正反映吸热五、在一恒定容积的容器中充入4 mol A和2 mol B发生如下反映：2A（g）＋B（g）== xC（g），达到平稳后，C的体积分数为W%。
若维持容积和温度不变，按mol A、mol B和mol C为起始物质，达到平稳后，C的体积分数仍为W%，则x的值为（）A.只能为2B.只能为3C.可能为2，也可能为3D.无法确信6.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热别离是kJ·mol-1、kJ·mol-1和kJ mol-1，则由C2H4(g)和H2O(l)反映A．kJ·C．-3307．下列关于A．HCl和kJ·mol－B．CO(ΔH＝2×kJC．需要D．1 mo8．(07年高考(2)2Ag(s)＋则Zn(s)＋AA．－kC．－k9．(07年高考①CH3OH(g)②CH3OH(g)下列说法正确A．CH3B．反映C．CH3D．依照10．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋(g)4CO2(g)＋5H2O(l)；∆H =－2878 kJ(CH3)2CHCH3(g)＋(g)4CO2(g)＋5H2O(l)；∆H =－2869 kJ下列说法正确的是A．正丁烷分子贮存的能量大于异丁烷分子B．正丁烷的稳固性大于异丁烷C．异丁烷转化为正丁烷的进程是一个放热进程D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多11．(07年高考理综重庆卷·13)已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O 键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H 键断裂时吸收热量为A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ12．氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式别离为：H2 (g) + 1/2O2(g) == H2O (l)；△H = －KJ/molCO(g) + 1/2O2(g) == CO2(g)；△H = －283 KJ/molC8H18 (l) + 25/2O2(g) == 8CO2(g) + 9H2O (l)；△H = －5518 KJ/molCH4 (g) + 2O2(g) == CO2(g) + 2H2O (l)；△H = －KJ/mol相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是A．H2 (g) B．CO(g) C．C8H18 (l) D．CH4 (g)13、某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平稳曲线如图所示。
化学反应工程试题库和答案(精心整理)
化学反应工程考试题库（分三个部分）（一）（综合章节）复习题一、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,t tE tt t⎧∞=⎪=⎨≠⎪⎩，其无因次方差2θσ=0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 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 (-r A)：(-r B)：r R＝ 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。
《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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学院化工学院专业班年级学号姓名共4 页第3 页三、(25分) 在一个有效容积为100L的全混流反应器中进行液相反应
A+2B⇌P
反应动力学方程为: r A=12C A C B2−1.5C P mol/(L∙min)
采用两股等体积流量的反应流股进料，一股含A 3.0mol/L，另一股进料中含B 1.0mol/L。
若使B的转化率达到60%。
试计算：
(1)每股进料的流量应为多少？
(2)在不改变有效反应体积，各流股进料组成及原料总体积流量的前提下，若提高B的转
化率，你认为可以采取哪些措施？简要说明理由，列出必要的计算关系式。
解：（1）
r A=12C A C B2−1.5C P
=12（C A0−C B0x Bf/2）C B02(1−x Bf)2-1.5C B0x Bf/2
=12(1.5−0.5x Bf/2）0.52(1−x Bf)2-1.5×0.5x Bf/2
=12(1.5−0.5×0.6/2）0.52(1−0.6)2-1.5×0.5×0.6/2
=0.648−0.225=0.423
V r=Q0C B0x Bf
(−R Bf)
=
Q0×0.5×0.6
2×0.423
=0.355Q0=100L Q0=
100
0.355
=281.6 L/min
Q A=Q B=140.8 L/min
（2）在不改变Vr，Q0,以及C A0的前提下，出口转化率提高，可以采取的措施有提高反应温度，改变反应器的操作方式等等。
学院化工学院专业班年级学号姓名共4 页第4 页。