2025年大学大二（化学工程与工艺）化学反应工程试题及答案.doc

2025年大学大二（化学工程与工艺）化学反应工程试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共8题，每题5分)
1. 对于反应A + B → C，其反应速率方程为r = kCA^αCB^β，当反应在恒容条件下进行时，α和β的值分别为（ ）
A. 1，1 B. 2，1 C. 1，2 D. 无法确定
2. 下列哪种反应器属于理想置换反应器（ ）
A. 间歇反应器 B. 全混流反应器 C. 平推流反应器 D. 搅拌釜式反应器
3. 反应级数n（ ）
A. 只能为正整数 B. 可以为任意实数 C. 只能为正数 D. 只能为负数
4. 对于可逆放热反应，为了获得较高的反应速率和转化率，应选择的操作温度是（ ）
A. 高温 B. 低温 C. 先高温后低温 D. 先低温后高温
5. 气固相催化反应的速率控制步骤通常是（ ）
A. 反应物在催化剂表面的吸附 B. 表面化学反应 C. 产物在催化剂表面的脱附 D. 扩散过程
6. 全混流反应器的返混程度为（ ）
A. 零 B. 无穷大 C. 介于零和无穷大之间 D. 无法确定
7. 对于平行反应A → P（主反应），A → S（副反应），若要提高P的选择性，应（ ）
A.提高反应温度 B.降低反应温度 C.提高反应物浓度 D.降低反应物浓度
8. 化学反应工程中，宏观动力学研究的是（ ）
A. 化学反应的速率及其影响因素 B. 反应器内的传递过程对反应的影响 C. 化学反应的机理 D. 化学反应的热效应

第II卷（非选择题 共60分）
9. 简答题：简述化学反应工程的研究内容。(10分)
10. 简答题：说明全混流反应器和间歇反应器的特点及区别。(10分)
11. 计算题：某反应A → B为一级反应，反应速率常数k = 0.01 min^-1，在间歇反应器中进行反应，反应物A的初始浓度CA0 = 1 mol/L，反应时间为100 min，求反应结束时A的浓度。(20分)
12. 分析题：在一连续操作的全混流反应器中进行某反应A + B → C，已知进料中A的浓度CA0 = 2 mol/L，B的浓度CB0 = 3 mol/L，反应速率方程为r = kCA^2CB，k = 0.1 L^2/(mol^2·min)。若要求A的转化率为80%，求反应器的体积。已知进料流量v0 = 10 L/min。(20分)
13. 论述题：论述影响气固相催化反应速率的主要因素。(20分)

答案：
1. A
2. C
3. B
4. D
5. D
6. B
7. B
8. B
9. 化学反应工程主要研究化学反应的工程问题，包括化学反应动力学，研究化学反应速率及其影响因素；反应器设计与分析，根据反应特点和要求设计合适的反应器并分析其性能；传递过程对反应的影响，研究反应器内的质量、热量和动量传递对反应的作用等。
10. 全混流反应器特点：反应器内物料充分混合，各处浓度、温度均匀。间歇反应器特点：分批操作，反应过程中无物料进出且反应条件随时间变化。区别在于全混流连续稳定操作，反应条件恒定；间歇反应器分批操作，反应条件不断改变，且全混流返混无穷大，间歇反应器无返混。
11. 一级反应积分式为ln(CA0/CA)=kt，已知k = 0.01 min^-1，t = 100 min，CA0 =