《化学反应工程》复习题及答案

单选题1.对于反应级数n＞0的不可逆气相等温反应，为降低反应器体积，应选用_______。（A）（A）平推流反应器（B）全混流反应器（C）平推流串接全混流反应器（D）全混流串接平推流反应器2.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_______。（P22）（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3.下列单位不属于反应速率的是_______。（P13）（A）mol/(g﹒s)（B）m3/s（C）mol/(m2﹒s)（D）mol/(m3﹒s)4．反应，，则反应级数为_______。（P13）A．0（B）1（C）2（D）3 5.反应，已知，则反应级数n=_______。（P13）（A）0（B）1（C）2（D）36.气相基元反应，进料时反应物A和稀释剂C以等摩尔比加入，则膨胀率为_______。（P58）（A）-1（B）-0.25（C）0.25（D）0.57.下面反应器中不属于理想反应器的是_______。（P21）（A）间歇反应器（B）全混流反应器（C）平推流反应器（D）膜反应器8.下面哪种反应器组合形式可以最大程度降低反应器体积_______。（B）（A）平推流反应器串联（B）全混流反应器串联（C）平推流反应器并联（D）全混流反应器并联9.在间歇反应器中进行等温一级反应A→B，，当CA0=1mol/L时，求反应至CA0=0.01mol/L所需时间t=_______秒。（P43）（A）400（B）460（C）500（D）56010.在间歇反应器中进行等温二级反应A→B，，当CA0=1mol/L时，求反应至CA0=0.01mol/L所需时间t=_______秒。（P43）（A）8500（B）8900（C）9000（D）990011.在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的体积流速之比为_______。（P17）（A）空时τ（B）反应时间t（C）停留时间t（D）平均停留时间12.-rA=kCAn中，式中的负号意味着_______。（P11）（A）反应速率常数为负值（B）反应速率随浓度的下降而减小（C）公式表示的是A的消耗速率（D）dcA/dt为正值13.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓一反是指_______。（P2）（A）化学反应（B）反应工程（C）反应热力学（D）反应动力学14.“三传一反”是化学反应工程的基础，不属于三传的是_______。（P2）（A）能量传递（B）质量传递（C）热量传递（D）动量传递15.比较下面四个活化能，当反应活化能为_______，反应温度降低10℃时，其速率常数变化最大？（P14（A）E=50kJ/mol（B）E=250kJ/mol（C）E=170kJ/mol（D）E=320kJ/mol16.对于一非恒容均相化学反应，反应组分A的化学反应速率_______。（P12）（A）（B）（C）（D）17.对于一非恒容均相化学反应，反应产物B的化学反应速率_______。（P12）（A）（B）（C）（D）18.对于反应，则_______。（P11）（A）（B）（C）（D）19.对于反应，则_______。（P11）（A）（B）（C）（D）20.反应，，则反应级数n=_______。（P13）（A）0（B）1（C）2（D）321.反应3A→P，已知，则反应级数n=_______。（P13）（A）0（B）1（C）2（D）322.反应，已知，则反应级数n=_______。（P13）（A）0（B）1（C）2（D）323.反应A+B→C，已知，则反应级数n=_______。（P13）（A）0（B）1（C）2（D）324.下列不属于间歇反应器特点的是_______。（P22）（A）反应器内某一时刻各处物料反应速率相等（B）反应器内某一时刻各处物料温度相等（C）反应器内某一时刻各处物料浓度相等（D）反应器内各个时刻反应速率相等25.下列不属于全混流反应器特点的是_______。（P25）（A）反应器内某一时刻各处物料反应速率相等（B）物料在反应器内的停留时间相等（C）反应器内某一时刻各处物料浓度相等（D）反应器内各个时刻反应速率相等26.下列反应其中，_______的返混程度最大。（P25）（A）平推流反应器（B）全混流反应器（C）间歇反应器（D）填充床反应器27.下列反应其中，_______的返混程度最小。（P26）（A）平推流反应器（B）全混流反应器（C）间歇反应器（D）流化床反应器28.下列不属于平推流反应器特点的是_______。（P26）（A）某一时刻反应器轴向上反应速率相等（B）物料在反应器内的停留时间相等（C）反应器径向上物料浓度相等（D）反应器内不存在返混现象29.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_______。（P22）（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30.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）平推流串接全混流反应器（D）全混流串接平推流反应器31.空时的定义是_______。（P17）（A）停留时间与非生产时间的和（B）实际反应时间与真实停留时间的和（C）反应器有效容积与入口体积流率的比值（D）反应物微元在反应器内经历的时间32.对于可逆放热反应，为提高反应速率应_______。（P14）（A）提高压力（B）降低压力（C）提高温度（D）降低温度33.对反应级数大于零的单一反应，对同一转化率，其反应级数越小，全混流反应器与平推流反应器的体积比_______。（C）（A）不变（B）越大（C）越小（D）不一定34.全混流反应器内物料的温度和浓度均一，并且_______反应器出口物料的温度和浓度。（P25）（A）大于（B）等于（C）小于（D）不一定35.对反应级数大于零的单一反应，随着转化率的增加，所需全混流反应器与平推流反应器的体积比_______。（B）（A）不变（B）增加（C）减小（D）不一定36.关于指前因子和活化能描述正确的是_______。（P14）（A）指前因子理论上与温度无关，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；（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；（D）指前因子理论上与温度有关，活化能的取值都是正的，活化能大、温度高，反应速率对温度的变化更敏感；37.基元反应和非基元反应之间的区别在于。（P15）（A）计量方程是否反映了实际的反应历程（B）表示反应所需的计量方程数不同（C）参与反应的相数不同（D）有无催化剂的存在38.在间歇反应器中进行一恒压气相反应，原料为A和B的混合物，其中A含量为20%（mol），若物料初始体积为1升，则A转化50％时，物料的总体积为。（P58）（A）0.4L（B）0.8L（C）1.0L（D）1.2L39.某气相一级不可逆反应：。在等温，等压条件下在一间歇反应器中进行，原料中含A的摩尔分率为0.75，8分钟后体积增加了一倍，则A的转化率为。（P58）（A）0.33（B）0.5（C）0.67（D）0.7540.不可逆反应的计量方程为A→R+S，则反应速率表达式为_______。（A）（B）（C）（D）不能确定第二次单选题1.气相反应2A+B→3P+S进料时无惰性气体，A为关键组分，A与B以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子=____。（P60）（A）-1（B）-1/2（C）1/2（D）12.下列参数中，_______能够判断出转化率的大小。（P44）（A）DamkÖhler准数（B）Thiele模数（C）Mears准数（D）Weisz-Prater准数3.对于在多个CSTR进行的一级反应，DamkÖhler准数为_______，则串联所需的反应器个数越多。（P44）（A）0.1（B）0.5（C）1（D）24.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=_______。（P60）（A）–2（B）–1（C）125.纯气体A(浓度2mol/L，摩尔流率100mol/min)在平推流反应器里分解生成一系列产物，其动力学为：，在一个9.8L的反应器里进行反应所能达到的转化率为。（P49）（A）70%（B）80%（C）90%（D）100%6.下列属于均相反应的是_______。（P3）（A）煤炭燃烧（B）氢气燃烧（C）离子交换（D）石油裂解7.下列属于非均相反应的是_______。（P3）（A）乙酸乙酯水解（B）氢气燃烧（C）HCL和NaOH中和（D）石油裂解8.对于间歇反应器中进行的液相等温反应，初始反应物浓度分别为0.1mol/L和0.5mol/L时，反应1小时以后转化率均达到50%，则该反应的级数为_____。（P42）（A）0级（B）1级（C）2级（D）不一定判断题（正确打“√”，错误打“×”）1.全混流连续操作反应器，反应器内温度、浓度处处均匀一致，故所有物料粒子在反应器内的停留时间相同。（P25）2.相同条件下，分别用下列反应器处理物料，比较反应器有效容积的大小。×①单段全混流反应器（VR1）②四个体积相同的全混流反应器串联（VR2）③两个体积相同的全混流反应器串联（VR3）④平推流反应器（VR4）则（VR4）＞（VR2）＞（VR3）＞（VR1）3.理想连续流动模型是指平推流模型和全混流模型。（P24）4.均相反应器的型式主要为釜式、管式、塔式、固定床和流化床。×5.膨胀率为每转化1molA造成反应体系内物料的改变量。（P58）6.在一端连有活塞的反应器中发生的一级反应，反应速率可表示成：（P12）。7.对于任何反应，和表示的是同一个反应。×8.对于反应，各物质反应速率之间的关系为：(-rA):(-rB):rR＝2:1:1。（P11）9.基元反应的分子数只能是整数，不可能是小数。（P15）10.根据阿伦尼乌斯定律，活化能越大，反应对温度越不敏感。（P14）11.反应级数仅仅是一个经验值，可以取任何数值。（P14）12.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。（P14）13.某反应速率常数的单位为mol/(m3.hr)，该反应为二级反应。（P14）14.平推流反应器串联，串联的级数越多，越接近与全混流。（P48）15.全混流反应器串联，串联的级数越多，越接近于平推流。（P45）16.相同条件下，平推流反应器中反应物浓度CA低于全混流反应器浓度。×17.相同条件下，全混釜反应器串联操作反应速度加快，可以提高原料处理量。√18.对于零级反应，使用相同体积的CSTR和PFR得到的最终转化率均相同。√19.对于一个串联反应，目的产物是中间产物，适宜的反应器是全混流反应器。（P90）20.反应的选择性定义式。（P84）y=21.对于吸热反应体系，不论如何改变实验操作条件（如进料温度或进料摩尔流率等），都不可能观察到多态现象。（P102）22.复合反应中，反应物的转化率愈高，目的产物获得愈多。（P84）23.对于目的产物瞬时收率随着反应物浓度增大单调上升的平行反应，全混流反应器更利于目的产物的生成。（P85）24.对于目的产物瞬时收率随着反应物浓度增大单调下降的平行反应，全混流反应器更利于目的产物的生成。（P85）25.对于平行反应，提高反应物浓度，有利于级数高的反应，降低反应物浓度有利于级数低的反应。（P85）26.一个PFR反应器等同于∞个小的CSTR反应器串联。（P46）27.PFR反应器的特点是有返混。（P26）28.增大催化剂孔可以径降低非均相催化反应中内扩散的影响。（P150）29.改善孔结构可以降低非均相催化反应中内扩散的影响。（P150）30.在消除催化剂外扩散影响的实验中，在500℃时已经消除了外扩散影响，如果反应改在400℃下进行，且其它条件不变，则400℃时外扩散影响也不存在。（P156）31.气固非均相催化反应过程可分解为七个步骤，速率控制步骤是指速率最快的一步。×（P139）32.减小催化剂粒径可以降低非均相催化反应中内扩散的影响。（P157）33.提高反应温度可以降低非均相催化反应中内扩散的影响。（P157）单选题1.在活塞流反应器中进行等温、恒密度的一级不可逆反应，纯反应物进料，出口转化率可达到96%，现保持反应条件不变，但将该反应改在：具有相同体积的全混流反应器中，所能达到的转化率为。（B）（A）0.85（B）0.76（C）0.91（D）0.682.在活塞流反应器中进行等温、恒密度的一级不可逆反应，纯反应物进料，出口转化率可达到96%，现保持反应条件不变，但将该反应改在：体积相同的两个全混流反应器串联时，其总体积与活塞流反应器的体积相等，所能达到的转化率为。（A）0.85（B）0.76（C）0.91（D）0.683.化学反应中的多定态通常发生在_______反应中。P102（A）吸热（B）放热（C）绝热（D）等温4.下列属于平行反应的是_______。P82（A）A+B→P（B）A+B→P=R+S（C）（D）5.串联反应A→P（目的）→R+S，目的产物P的收率=_______。P88（A）（B）（C）（D）6.串联反应A→P（目的）→R+S，目的产物P的选择性=_______。P88（A）（B）（C）（D）7.如果平行反应均为一级不可逆反应，若＞，提高选择性应_______。P86（A）提高浓度（B）提高温度（C）降低浓度（D）降低温度8.如果平行反应均为一级不可逆反应，若＞，提高收率应_______。P86（A）提高浓度（B）降低浓度（C）提高温度（D）降低温度9.复合反应的瞬时选择性定义为_______。P84（A）生成目的产物消耗的反应物与所有消耗的反应物的比值（B）生成生成目的产物消耗的反应物与副产物消耗的反应物的比值（C）目的产物的生→成速率与副产物的生成速率的比值（D）副产物的生成速率与目的产物的生成速率的比值10.对于一级不可逆反应，产物R的最大浓度通常_______。P88（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11.连串反应A→P（目的）→R+S，目的产物P与副产物S的选择性=_______。P88（A）（B）（C）（D）12.对于平行反应，主副反应均为二级不可逆反应，若＞，为了提高反应的选择性应_______。P85（A）提高浓度（B）提高温度（C）降低浓度（D）降低温度13.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。P111（A）E（t）曲线（B）F（t）曲线（C）I（t）曲线（D）y（t）曲线14.平推流流动的E（t）曲线的方差_______。P119（A）0（B）0～1（C）1（D）＞115.全混流流动的E（t）曲线的方差_______。P119（A）0（B）0～1（C）1（D）＞116.催化剂颗粒扩散的无因次模数值的大小反映了表面反应速率与_______之比。P147（A）扩散速率（B）外扩散速率（C）内扩散速率（D）实际反应速率17.催化剂不可以_______。P138（A）改变反应速率（B）改变反应平衡（C）改变反应产物（D）抑制副反应18.控制步骤意为_______。P139（A）各步骤中进行最快的（B）最先达到平衡的（C）各步骤中进行最慢的（D）不可逆的19.Thiele模数的物理意义是_______。P147（A）实际反应速率与实际扩散速率的比值（B）最大反应速率与实际扩散速率的比值（C）实际反应速率与最大扩散速率的比值（D）最大反应速率与最大扩散速率的比值20.在非等温条件下，催化剂颗粒的有效因子_______。P149（A）有可能大于一（B）不可能大于一（C）一定大于一（D）与等温条件下相同21.Da（丹克莱尔准数）涉及_______的描述。P141（A）催化剂内扩散（B）催化剂失活（C）催化剂外扩散（D）催化剂床层装填22.对于连串反应：A→B→C，内扩散使目的产物B的选择性_______P152（A）提高（B）下降（C）不变（D）为零23.是_______（其中是平均停留时间）。（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24.等温条件下催化剂的席勒模数_______。P147（A）与反应级数关系不大（B）与扩散系数关系不大（C）与速率常数关系不大（D）与颗粒形状关系不大25.对于气—固相催化反应，要测定本征反应速率，必须首先排除____的影响。P154（A）内扩散（B）外扩散（C）内、外扩散（D）吸附26.对于同一反应，内扩散有效因子随Thiele模数的增大而_______。P150（A）降低（B）不变（C）增大（D）不一定27.对于不同的反应，当Thiele模数相同时，_______的内扩散有效因子最大。P150（A）1级（B）0级（C）2级（D）0.5级28.测量气固相非均相反应速率，为了判断有无内扩散影响，应在改变_______条件下进行实验。P157（A）催化剂装置（B）催化剂装量（C）进料流量（D）催化剂粒径大小29.下列催化剂的密度中，_______数值最大。P138（A）颗粒密度（B）真密度（C）堆密度（D）床层密度30.下列不属于催化剂的特点的是_______。P138（A）改变化学平衡（B）加速热力学可行的反应（C）改变反应历程（D）降低活化能31.下列步骤中不属于化学过程的是_______。P139（A）反应物吸附（B）内扩散（C）表面反应（D）产物脱附32.Da（丹克莱尔准数）为化学反应速率与_______之比。P141（A）内扩散速率（B）吸附速率（C）脱附速率（D）外扩散速率33.对于反应级数大于0的反应，随着Da（丹克莱尔准数）的增大，外扩散有效因子_______。P141（A）增大（B）不变（C）降低（D）为零34.对于平行反应，如果主反应的级数小于副反应的级数，当外扩散阻力存在时，则反应的选择性会_______。P143（A）降低（B）不变（C）增大（D）不一定35.球形颗粒催化剂内部的反应物浓度与_______无关。（B）（A）催化剂外表面浓度（B）催化剂的孔隙率（C）Thiele模数增大（D）催化剂的径向位置36.如下图所示，全混流反应器的操作点有两类，下图中稳定的操作点为A,C，不稳定的操作点为B，我们通常选择C点作为操作点。P104ABCABC37.非均相催化反应步骤不包括_______。P139（A）内、外扩散（B）吸附（C）表面反应（D）分散38.在活塞流反应器中进行等温、恒密度的一级不可逆反应，纯反应物进料，出口转化率可达到96%，现保持反应条件不变，但将该反应改在具有相同体积的全混流反应器中，所能达到的转化率为_______。（A）（A）0.76（B）0.81（C）0.85（D）0.9039.在活塞流反应器中进行等温、恒密度的一级不可逆反应，纯反应物进料，出口转化率可达到96%，现保持反应条件不变，但将该反应改在体积相同的两个全混流反应器串联时，且其总体积与活塞流反应器的体积相等，所能达到的转化率为_______。（C）（A）0.76（B）0.81（C）0.85（D）0.9040.采用脉冲进样法测定某一反应器的停留时间分布，得到如下结果：反应器出口的示踪剂浓度C(t)在2min内由2µmol/L线性降至0，则平均停留时间tm为_______min。P114（A）1/3（B）1/2（C）2/3（D）141.某一级气相反应A2B，反应速率常数为k=1min-1，反应器入口处原料的体积流量为υ0=0.2L/min，纯A进料，反应在等温等压下进行。当反应器为PFR时，转化率达80%时，所需反应器体积为_______L。（B）（A）0.46（B）0.48（C）0.50（D）0.5242.某一级气相反应A2B，反应速率常数为k=1min-1，反应器入口处原料的体积流量为υ0=0.2L/min，纯A进料，反应在等温等压下进行。当反应器为CSTR时，反应器体积为0.8L时，反应器出口转化率为_______。（A）（A）0.70（B）0.72（C）0.75（D）0.7843.某一级气相反应A2B，反应速率常数为k=1min-1，反应器入口处原料的体积流量为υ0=0.2L/min，纯A进料，反应在等温等压