化学反应工程复习题试题必考.doc

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
第二章 均相反应动力学
1. 均相反应是指_。（参与反应的物质均处于同一相）
2. 对于反应，则_______。（）
3.着眼反应组分K的转化率的定义式为_______。（）
4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反应称为_______，否则称为_______。（等分子反应、非等分子反应）
5. 化学反应速率式为，用浓度表示的速率常数为，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数，则=_______。（）
6. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为，用逸度表示的速率常数，则=_______。（）
7. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为，用气体摩尔分率表示的速率常数，则=_______。（）
8.在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，他的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于_______。（拟平衡常态）
9.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时，既不存在速率控制步骤时，可假定所有各步基元反应都处于_______。（拟定常态）
10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。（反应速率）
11. 一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用______________法来求反应级数。（初始速率法）
12.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。（主反应、副反应）
13. 平行反应均为一级不可逆反应，若＞，选择性Sp与_______无关，仅是_______的函数。（浓度、温度）
14. 如果平行反应均为一级不可逆反应，若＞，提高选择性应____ _。(提高温度)
15. 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______、______。（、）
16. 一级连串反应在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度_______、______。（、）
17. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中，则目的产物P的最大浓度_____
18. 一级连串反应在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，应______。（降低）
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）
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，其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。（A）
A. B. C. D.
26.化学反应，其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质______。（D）
A. B. C. D.
27.对于一非恒容均相化学反应，反应组分A的化学反应速率_______。（A）
A. B. C. D.
28.对于一非恒容均相化学反应，反应产物B的化学反应速率_______。（B）
A. B. C. D.
29.对于反应，则_______。（A）

A. B. C. D.
30.对于反应，则_______。（C）
A. B. C. D.
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=_______。（C）
A. 1/4 B. 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=_______。（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=_______。（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=_______。（D）
A –1 B. 1/3 C. 2/3 D. 1
35.气相反应进料时无惰性气体，与以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子=_______。（A）
A. –2 B. -1 C. 1 D. 2
36.气相反应进料时无惰性气体，与以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子=_______。（B）
A. –1 B. –1/2 C. 1/2 D. 1
37.气相反应进料时无惰性气体，与以2∶3摩尔比进料，则膨胀因子=_______。（B）
A. –1 B. –2/3 C. 2/3 D. 1
38.化学反应速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数为，则=_______。（B）
A. B. C. D.
39. 化学反应速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数为，则=_______。（D）
A. B. C. D.
40.反应，，则反应级数n=_______。（B）
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
41.反应A + B → C，已知，则反应级数n=_______。（B）
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
42.反应3A → P，已知，则反应级数n=_______。（A）
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
43.反应，已知，则反应级数n=_______。（C）
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
44.反应，已知，则反应级数n=_______。（C）
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
45.反应，已知，则反应级数n=_______。（C）
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
46.反应A + B → C，已知，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. C. 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=_______。（B）
A. B. C. D.
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C）
A. B. C. D.
50.串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的总收率=_______。（A）
A. B. C. D.

51.如果平行反应均为一级不可逆反应，若＞，提高选择性应_______。（B）
A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度
52. 如果平行反应均为一级不可逆反应，若＞，提高收率应_______。（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_______。（D）
A. B. C. D.
54.一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_______。（B）
A. B. C. D.
55.一级连串反应在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度_______。（A）
A. B. C. D.
56. 一级连串反应在平推流管式反应器中，则目的产物P的最大浓度_______。（A）
A. B. C. D.
57.一级连串反应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_______。（D）
A. B. C. D.
58. 一级连串反应A → P → S在平推流管式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间_______。（C）
A. B. C. D.
59.下列反应没有涉及到链反应的是_______。（B）
A. 石油裂解 B. 酯化反应 C. 烃类氧化 D. 聚合反应
60.简述均相反应及其动力学的研究内容？
答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。
61.简述链锁反应所具有的基本特征？
答：1）链反应具有三个阶段：链的引发、链的传播和链的终止；
2）链的引发和传播均需要通过游离原子或游离基；
3）游离原子和游离基均具有较高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳定的分子，从而使链反应终止。
62. 反应2NO + 2H2 = N2 + 2H2O，实验测得速率方程为：。试设定能满足实验结果的反应机理。
解：机理（1）： （慢） ①
（快） ②

所以与实验结果相同
机理（2）： （快速）③
（慢速）④
（快） ⑤
③达拟平衡态，④为速控步骤

由③得
代入
此机理与实验结果相同，选机理（2），因其无叁分子反应，而机理（1）是。
63. 由A和B进行均相二级不可逆反应A+B = S，速率方程：=。
求： （1）当时的积分式
（2）当时的积分式
解：（1）CA与CB之比保持恒定
所以

积分得
写成转化率时
（2）

式中：
积分得
64.反应A → B为n级不可逆反应。已知在300K时要使A的转化率达到20%需12.6分钟，而在340K时达到同样的转化率仅需3.20分钟，求该反应的活化能E。
解：

即
达20%时，

式中M为常数
∴

E=29.06（kJ/mol）
65.考虑下述连串反应:，已知上述反应中每一步均为一级反应，试求A、B和C的浓度随间变化的函数式。
解:
对于反应物A，应有:

积分得
对于B,应有
将上式两端乘以可得

即
将上式积分得,

第三章 理想反应器
1.理想反应器是指______[理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出流）反应器]
2.具有良好搅拌装置的釜式反应器按_______反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按_______反应器处理。（理想混合反应器、平推流）
3.分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_______、_______为目标进行优化的。（平均生产速率最大、生产经费最低）
4.全混流反应器的空时τ是_______与_______之比。（反应器的有效容积、进料流体的容积流速）
5.全混流反应器的容积效率η为_______与_______之比。（反应时间t、空时τ）
6.全混流反应器的放热速率=_
7.全混流反应器的移热速率=______________。（）
8.全混流反应器的定常态操作点的判据为_______。（）
9.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为_______、_______。（、）
10.全混流反应器的返混_______。（最大）
11.平推流反应器的返混为_______。（零）
12.对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。（平均停留时间、反应时间、空时）
13.对于恒容的_______管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。（平推流）
14.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_______的平推流反应器。（循环操作）
1对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为_______反应器，而当β→∞时则相当于_______反应器。（平推流、全混流
16. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_______，而当β→∞时则反应器内返混为_______。（零、最大）
17. 对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为_______。（全混流串平推流）
18. 对于反应级数n＜0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。（全混流）
19. 对于反应级数n＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。（平推流）
20. 对于自催化反应，最合适的反应器为_______。（全混流串平推流）
21.对于可逆的放热反应，使反应速率最大的反应温度_______。（）
22. 对于可逆的放热反应，达到化学反应平衡时的温度_______。（）
23.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间不包括下列哪一项_______。（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

24.在间歇反应器中进行等温二级反应A → B，，当时，求反应至所需时间t=_______秒。（D）
A. 8500 B. 8900 C. 9000 D. 9900
25.在间歇反应器中进行等温一级反应A → B，，当时，求反应至所需时间t=_______秒。（B）
A. 400 B. 460 C. 500 D. 560
26.在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_______。（A）
A. 空时τ B. 反应时间t C. 停留时间t D. 平均停留时间
27.全混流反应器的容积效率η大于1.0时，且随着的增大而增大，此时该反应的反应级数n_______。（A）
A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0
28.全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着的增大而减小，此时该反应的反应级数n_______。（D）
A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0
29.全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n_______。（B）
A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0
30.全混流釜式反应器最多可能有_______个定常态操作点。（C）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
31.全混流反应器中有_______个稳定的定常态操作点。（B）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
32.对于_______的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。（D）
A. 间歇式反应器 B.全混流反应器 C. 搅拌釜式反应器 D. 平推流管式反应器
33.一级不可逆液相反应，， 出口转化率，每批操作时间，装置的生产能力为50000 kg产物R/天，=60，则反应器的体积V为_______。（C）
A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4
34.对于自催化反应，最合适的反应器为_______。（D）
A. 全混流反应器 B. 平推流反应器
C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器
35.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器为_______。（D）
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
36.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_______。（B）
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
37.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. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器
38.对于可逆放热反应，为提高反应速率应_______。（C）
A. 提高压力 B. 降低压力 C. 提高温度 D. 降低温度

39.对于单一反应组分的平行反应，其瞬间收率随增大而单调增大，则最适合的反应器为_______。（A）
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

40. 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_______。（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
第四章 非理想流动
1.停留时间分布的密度函数在t＜0时，E（t）=_______。（0）
2.停留时间分布的密度函数在t≥0时，E（t）_______。（＞0）
3.当t=0时，停留时间分布函数F（t）=_______。（0）
4.当t=∞时，停留时间分布函数F（t）=_______。（1）
5.停留时间分布的密度函数E（θ）=_______E（t）。（）
6.表示停留时间分布的分散程度的量_______。（）
7.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的，根据示踪剂的输入方式不同分为_______、_______、_______、_______。（脉冲法、阶跃法、周期示踪法、随机输入示踪法）
8.平推流管式反应器时，E（t）=_______。（∞）
9.平推流管式反应器时，E（t）=_______。（0）
10.平推流管式反应器时，F（t）=_______。（1）
11.平推流管式反应器＜时，F（t）=_______。（0
12.平推流管式反应器其E（θ）曲线的方差_______。（0）
13.平推流管式反应器其E（t）曲线的方差_______。（0）
14.全混流反应器t=0时E（t）=_______。（）
15.全混流反应器其E（θ）曲线的方差_______。（1）
16.全混流反应器其E（t）曲线的方差_______。（）
17.偏离全混流、平推流这两种理想流动的非理想流动，E（θ）曲线的方差为_______。（0～1）
18.当流体在半径为R的管内作层流流动时，在径向存在流速分布，轴心处的流速以记，则距轴心处距离为r的流速_______。（）
19.当流体在半径为R的管内作层流流动时，管壁处的流速_______。（0）
20.流体在半径为R的管内作层流流动的停留时间分布密度函数E（t）=_______。（）
21.流体在半径为R的管内作层流流动的停留时间分布函数F（t）=_______。（）
22.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（E（t）曲线）
23.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（F(t)曲线）
24.非理想流动不一定是由_______造成的。（返混）
25.非理想流动不一定是由返混造成的，但返混造成了_______。（停留时间分布）
26.为了模拟返混所导致流体偏离平推流效果，可借助这种轴向返混与扩散过程的相似性在_______的基础上叠加上轴向返混扩散相来加以修正，并认为的假定该轴向返混过程可以用费克定律加以定量描述，所以，该模型称为_______。（平推流、轴向分散模型）
27.在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数_______。（）
28.在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就_______。（愈小）
29.轴向分散模型的偏微分方程的初始条件和边界条件取决于采用示踪剂的_______、_______、_______的情况。（输入方式、管内的流动状态、检测位置）
30.轴向分散模型的四种边界条件为_______、_______、_______、_______。闭—闭式边界、开—闭式边界、闭—开式边界、开—开式边界）
31.误差函数erf的定义式为______________。（）
32.误差函数的定义式为，则_______，_______。（、0）
33.轴向分散模型的数学期望值_______，方差_______。[，]
34.流体的混合程度常用_______、_______来描述。（调匀度S、流体的混合态）
35.流体的混合程度常用调匀度S来衡量，如果S值偏离_______，则表明混合不均匀。（1）
36.微观流体混合的混合态称为_______。（非凝集态）
37.若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_____微观流体）
38.若流体是以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元来进行微团之间的混合，且在混合时微团之间并不发生物质的交换，微团内部则具有均匀的组成和相同停留时间，这种流体称为_______。（宏观流体）
39.宏观流体混合的混合态称为_______。（完全凝集态）
40.介于非凝集态与完全凝集态之间的混合态称为_______。（部分凝集态）
41.在气—液鼓泡搅拌装置中，气体以气泡方式通过装置，_______是宏观流体，而_______为微观流体。（气体、液体）
42.在气—液喷雾塔中液体以液滴形式的分散相，_______是宏观流体，而_______为微观流体。（液体气体）
43.反应级数n=_______时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。（1）
44.对于_______反应器，微观流体与宏观流体具有相同的反应结果。（平推流）
45.当反应级数n＞1时，宏观流体具有比微观流体_______的出口转化率。（高）
46.当反应级数n_______1时，宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。（＞）
47.当反应级数n＜1时，宏观流体具有比微观流体_______的出口转化率。（低）
48.当反应级数n_______1时，宏观流体具有比微观流体低的出口转化率。（＜〉
49.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（A）
A. E（t）曲线 B. F（t）曲线 C. I（t）曲线 D. y（t）曲线
50.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。（B）
A. E（t）曲线 B. F（t）曲线 C. I（t）曲线 D. y（t）曲线
51.平推流流动的E（t）曲线的方差_______。（A）
A. 0 B. 0～1 C. 1 D. ＞1
52.全混流流动的E（t）曲线的方差_______。（C）
A. 0 B. 0～1 C. 1 D. ＞1
53.轴向分散模型的物料衡算方程在_______式边界条件下有解析解。（D）
A. 闭—闭 B. 开—闭 C. 闭—开 D. 开—开
54.轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_______无关。（C）
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
55.反应级数n=_______时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。(C)
A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 2
56.当反应级数n_______时，宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。（C）
A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1
57.当反应级数n_______时，宏观流体具有比微观流体低的出口转化率。（D）
A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1
58.当反应级数n_______时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。（D）
A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1
59.当反应级数n_______时，微观流体具有比宏观流体低的出口转化率。（C）
A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1
60停留时间分布密度函数E（t）的含义？
答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在反应器出口流体的质点中，在器内停留了t到t+dt之间的流体的质点所占的分率为E（t）dt（②分）。 。
61.停留时间分布函数F（t）的含义？
答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体
，在出口流体中停留时间小于t的物料所占的分率为F（t）。。
62.简述描述停留时间分布函数的特征值？
答：用两个最重要的特征值来描述——平均停留时间和方差。
1） 1）  定义式为：，平均停留时间是E（t）曲线的分布中心，是E（t）曲线对于坐标原点的一次矩，又称E（t）的数学期望。
2） 2）  是表示停留时间分布的分散程度的量，在数学上它是指对于平均停留时间的二次矩。

第五章 非均相反应动力学
1.工业催化剂所必备的三个主要条件是：_______、_______、活性好、选择性高、寿命长）
2.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_______结合的，而化学吸附是靠_______结合的。（范德华力、化学键力）
3.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是_______分子层的，而化学吸附是_______分子层的。（多、单）
4.气体在固体表面上发生吸附时，描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为_______。（吸附等温方程）
5. _______吸附等温方程式是假定吸附热是随着表面覆盖度的增加而随幂数关系减少的。（Freundlich）
6._______吸附等温方程式是按吸附及脱附速率与覆盖率成指数函数的关系导出的。（Temkin）
7.固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于_______方程。（BET）
8.在气—固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应A→B，A的反应速率的定义为_______。（）
9.对于气—固相催化反应，要测定真实的反应速率，必须首先排除_______和_______的影响。（内扩散、外扩散）
10.测定气固相催化速率检验外扩散影响时，可以同时改变催化剂装量和进料流量，但保持_______不变。（）
11.测定气固相催化速率检验外扩散影响时，可以同时改变_______和_______，但保持不变。（催化剂装量、进料流量）
12.测定气固相催化速率检