2023年反应工程习题库

第一章绪论1.化学反映工程是一门研究的科学。（化学反映的工程问题）

2.化学反映工程是一门研究化学反映的工程问题的科学，既以作为研究对象，又以为研究对象的学科体

系。（化学反映、工程问题）

3.是化学反映工程的基础。（三传一反）

4.化学反映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.化学反映工程中的“三传一反”中的三传是指、、。（传质、传热、动量传递）

6.不管是设计、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，简称一

（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”是化学反映工程的基础，其中所谓的一反是指。（D）

A.化学反映B.反映工程C.反映热力学D.反映动力学

9.“三传一反”是化学反映工程的基础，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

第二章均相反映动力学L均相反映是指（参与反映的物质均处在同一相）

P

2.aA+bB----APP+sS对于反映，则心=（一〃）。（回）

“—几K0—nK

XK-

3.着眼反映组分K的转化率的定义式为____。（"KO）

4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反映称为,否则称为.（等分子反映、非等分子反映）

5.化学反映速率式为一%=用浓度表达的速率常数为4c,假定符合抱负气体状态方程，如用压力表达的速

率常数KP,则Kc=______4。（（RT严防）

6.化学反映的总级数为n,如用浓度表达的速率常数为其。，用逸度表达的速率常数长,，则Kf。（（RT）"）

K

7.化学反映的总级数为n,如用浓度表达的速率常数为<c,用气体摩尔分率表达的速率常数k>,,则*c=>0

"RTV

（1PJ）

8.在构成反映机理的诸个基元反映中，假如有一个基元反映的速率较之其他基元反映慢得多，他的反映速率即代表整个反

映的速率，其他基元反映可视为处在。（拟平衡常态）

9.当构成反映机理的诸个基元反映的速率具有相同的数量级时，既不存在速率控制环节时，可假定所有各步基元反映都处

在______=（拟定常态）

10.活化能的大小直接反映了对温度的敏感限度。（反映速率）

11.一个可逆的均相化学反映，假如正、逆两向反映级数为未知时，采用一法来求反映级数。（初始速率法）

12.生成主产物的反映称为,其它的均为。（主反映、副反映）

一^^P（主）

A

13.平行反映S（副）均为一级不可逆反映，若E主副，选择性鼠与无关，仅是的函数。（浓

度、温度）

A—>P(主)E士Eo,lSn

14.假如平行反映一，均为一级不可逆反映，若!■->副，提高选择性P应(提高温度)

ATS(副)

K]K)

15.一级连串反映A-----AP—S在全混流釜式反映器中，则目的产物p的最大浓度C「，max=

_______CAO______1

T

opt=e([(勺/.严+1]2、病月)

K[K)

16.一级连串反映A―»P—在平推流反映器中，则目的产物P的最大浓度Cpm,x=

(1、出必2/)]....

_^1_Iln(:/&|)

，<型=(1^2J、％2-k1)

K,K2r

17.一级连串反映A----AP-----AS在间歇式全混流反映器中，则目的产物P的最大浓度Lpma*-

(,\1*2A*：-*!)1

_^1_Iln(%2/占)

K]K2

18.一级连串反映A—»p--►S在平推流反映器中，为提高目的产物p的收率，应k1k\。(减少)

19.链反映的三个阶段为、o(链的引发、链的传播、链的终止)

20.下列属于均相反映的是.(B)

A.煤炭燃烧B.氢气燃烧C.离子互换D.加氢裂解

21.下列属于均相反映的是.(A)

A.乙酸乙酯水解B.CuO的还原C.加氢脱硫D.电石水解

22.下列属于均相反映的是。(C)

A.催化重整B.催化裂解C.HC1与NaOH的中和D.水泥制造

23.下列属于非均相反映的是。(D)

A.乙酸乙酯水解B.氢气燃烧C.HC1与NaOH的中和D.催化裂解

24.下列属于非均相反映的是o(B)

A.乙酸和乙醇的酯化B.加氢脱硫C.氢气燃烧D.烧类气相裂解

25.化学反映C0+3“2=CH4+H2°,其中化学反映计量系数为-1的是哪种物质。(A)

A.COB,“2C.D,也°

26.化学反映2N0+2“2<=>N2+2H2O其中化学反映计量系数为+2的是哪种物质。(D)

A.NOB,"2c,N]D."2°

27.对于一非恒容均相化学反映。人人OBB,反映组分A的化学反映速率一以=_______。(A)

7=-%…dCAdCB

AI：1,A

A.VdtB.VdtC.dtD.dt

_____

28.对于一非恒容均相化学反映aAA“BB,反映产物B的化学反映速率弓=—«(B)

dCp

dCA「

r=,

A.VdtB.VdtC.dtD.dt

29.对于反映aA+bB-------ApP+sS,则"=E)。(A)

pP_al£l

A.MlB.Qc.pD.P

30.对于反映aA+bB-------ApP+sS,则小E)。(0

b_p_p\b\

A.PB.bc.wD.P

31.气相反映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0,=。(C)

A.1/4B.2/3C.-1/41).-2/3

32.气相反映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$A=。(D)

A.-2B.-1C.1D.2

33.气相反映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CA=______。(C)

A.-1B.-1/2C.1/2D.1

A与B以3：2摩尔比进料，则膨胀因子^8=______。(D)

34.气相反映2A+B-3P+S进料时无惰性气体，

A.-1B.1/3C.2/3D.1

35.气相反映C°+3H2^CH4+H2O进料时无惰性气体，C°与“2以1：2摩尔比进料，则膨胀因子

6co=。(A)

A.-2B.-1C.1D.2

36.气相反映2NO+H2N2+H2O2进料时无惰性气体，NO与“2以1：2摩尔比进料，则膨胀因子

5Mo=_______。(B)

A.-1B.-1/2C.1/2D.1

37.气相反映N2+3H2=>2NH3进料时无惰性气体，与以2：3摩尔比进料，则膨胀因子,&=____。

(B)

A.-1B.-2/3C.2/3D.1

38.化学反映速率式为一心,如用浓度表达的速率常数为,用压力表达的速率常数为，则

右=_____4。⑻

(RT)-(a+m(RT)(a+m„(RT产G(RT)-a"

I\,D.Lz«

39.化学反映速率式为一心=KcC：C,，如用浓度表达的速率常数为"c,用压力表达的速率常数为，则

Kp=____右。(D)

A(RT)-a+,(RT)<"+m「(RT严沏(RT『a”>

/i*D.Un.

.反映々=则反映级数

40©Mo►2c2H4+H2J2.05：n=。(B)

A.0B.1C.2D.3

”,则反映级数n=______0(B)

41.反映A+B-c,已知％=°.15s-

A.0B.1C.2D.3

42.反映3A-P,已知k=0.15inol〃-S,则反映级数n=______。(A)

A.0B.1C.2D.3

反映CH3coOH+CH3cH20H-——CH3coec2H5+HO，己知上=

432231,s/mol,则反映级数n=

(C)

A.0B.1C.2D.3

44.反映N2+3H2---2NH3,已知攵=°.8"―/妨/,则反映级数n二_o(C)

A.0B.1C.2D.3

45.反映NaOH+HCl»NaCl+H

2°,已知％则反映级数n=______。(C)

A.0B.1C.2D.3

46.反映A+B-c,已知k=0.45nw〃/・s,则反映级数n=______。(A)

A.0B.1C.2D.3

47.下列属于平行反映的是______o(C)

p(主)

jA+3.PA

n\P+B->RC.S(副)

A.A+B-PD.1D.A+BfP=R+S

目的产物P的得率Xp=______。(B)

48.串联反映A-P(目的)fR+S,

np-nponP-nP0"p-nponp-npo

nR—几RO

A.B."A。C,"s-"soD.

目的产物与副产物s的选择性Sp=_

49.串联反映A-*P(目的)fR+S,P_o(C)

nP-nP一，2Po«P-«PO

nnnn

A.A0-AB."A。C.s_"soD.R—nRO

50.串联反映A-P(目的)fR+S,目的产物P的总收率0P=______。(A)

n

nP-nP0np—"POnP-〃尸0p~几PO

n

A.«A0-AB."A。C,"s—2soD.nR-nR0

P(主)

A

51.假如平行反映S(副)均为一级不可逆反映，若E主提高选择性Sp应._o(B)

A.提高浓度B.提高温度C.减少浓度D.减少温度

P住)

A

52.假如平行反映S(副)均为一级不可逆反映，若"主副，提高收率OP应.。(C)

A.提高浓度B.减少浓度C.提高温度D.减少温度

53.一级连串反映A-P-S在全混流釜式反映器中进行，使目的产物P浓度最大时的最优空时‘呐=。(D)

ln(K,/4)ln(KJKJln(KJKJ

C.d

A.K「K、B.K「K、1).K&

K,

则目的产物P的最大浓度C/，max

54.一级连串反映A--------APAS在全混流釜式反映器中,。(B)

T产JCo

[(勺/&严

B+lfcD[(KJK?严+lf

K,K2r

55.一级连串反映A--------AP-S在间歇式反映器中，则目的产物P的最大浓度C-max。(A)

4

5c1。5降

B[(6/&y+1『0D[(匕/七严+1]2

A.

K]K

2则目的产物的最大浓度C/,maX

56.一级连串反映A一AP--------AS在平推流管式反映器中,Po(A)

Co

JCo“I

[(K/W+lfD[(&//严+1]2

A.c

57.一级连串反映AP-S在间歇式反映器中进行，使目的产物P浓度最大时的反映时间刖o(D)

ln(KJK、)ln(q/KJ

A.KRB.K「K，Q4K\KZD.K「K\

58.一级连串反映A-P-S在平推流管式反映器中进行，使目的产物P浓度最大时的反映时间'刖=.(C)

1_In(K1/KJln(K2/K1)ln(K-KJ

59.下列反映没有涉及到链反映的是o(B)

A.石油裂解B.酯化反映C.煌类氧化D.聚合反映

60.简述均相反映及其动力学的研究内容？

答：参与反映的各物质均处在同一个相内进行的化学反映称为均相反映。均相反映动力学是研究各种因素如温度、催化剂、

反映物组成和压力等对反映速率、反映产物分布的影响，并拟定表达这些影响因素与反映速率之间定量关系的速率方程。

61.简述链锁反映所具有的基本特性？

答：1)链反映具有三个阶段：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，从而使链反映终止。

62.反映2N0+2Hz=N?+2H力，实验测得速率方程为："0刖04。试设定能满足实验结果的反映机理。

解：机理⑴：2N0+%—+H2O2(慢)①

H2O2+H2-^1H2O(快)②

YN2~Y\=KCj10cH2

所以与实验结果相同

机理⑵：2'°<=>乂。2（快速）③

N2O2+H2-^->N2+H2O2（慢速）④

HO+H—

222（快）⑤

③达拟平衡态，④为速控环节

YN-,=了5~^5^N2O2^H

沁。

〜c2。2

&Gvo左

由③得k&CN0~4

代入

此机理与实验结果相同，选机理（2）,因其无叁分子反映，而机理（1）是。

63.由A和B进行均相二级不可逆反映aAA+a«B=aSs,速率方程:~yA=dt

求：（1）当时的积分式

（2）当时的积分式

解：（1）C、与CB之比保持恒定

所以…

kt

kt

a,

—^Kk

%%

z一」

积分得CACAO

写成转化率时CAO]_/A

（2）C.=CAO（1—%A）

aC

G=以。（1—六％A）=G。（1-％心）

aB5。

a

_%CAO_B

A\-———----AAB

式中:%CBO%

kt=JIn

积分得(l-cr^Cgo\_\~XA.

64.反映A-B为n级不可逆反映。已知在300K时要使A的转化率达成20%需12.6分钟，而在340K时达成同样的转化率

仅需3.20分钟，求该反映的活化能E。

达20%时，G'=0,8Cu)

1,

-------——r(1.25"'-1)x1=A/xl

(«-DC：o'tt

式中M为常数

G=Mx总

,自40.M/3.2E,11、

k3GoM/12.68.314300340

E=29.06(kJ/mol)

65.考虑下述连串反映：A—星)8—21C,已知上述反映中每一步均为一级反映，试求A、B和C的浓度随间变化

的函数式。

解：

对于反映物A,应有：

积分得g=孰0呼(-短)

de

-f-=klCA-k2CB=kiCA0exp(-klt)-k2CB

对于B,应有出

将上式两端乘以e4(42,)可得

匕川力

eyp(k2t)dCB+k2CBe>q)(k2t)dt=k}CA0e*K&2—

即利(七一匕川力

d[CBe*(&f)=kxCMe

将上式积分得，

k

CBexp(k2t)=~'tG0{exp[(k2-kt)r]-l}

k2一h

k

CB_5_CM{exp(r)-exp(r)}

k2—k{

■:cA+CB+Cc=CA0

kk

CAO[1--~~1―exp(-匕f)+-_4-exp(-k2t)]

•,Cc=Co-(C人+G)k2—K,k2—k{

第三章抱负反映器1.抱负反映器是指、O［抱负混合（完全混合）反映器、平推流（活寒流或挤出流）

反映器］

2.具有良好搅拌装置的釜式反映器按反映器解决，而管径小，管子较长和流速较大的管式反映器按反映器

解决。（抱负混合反映器、平推流）

3.分批式完全混合反映器操作的优化分析是以、为目的进行优化的。（平均生产速率0最大、生产经费最

低）

4.全混流反映器的空时T是与之比。（反映器的有效容积、进料流体的容积流速）

5.全混流反映器的容积效率n为与____之比。（反映时间t、空时T）

V（F）（AHr）

6.全混流反映器的放热速率0。=。（V（>pC"）

++也！L）

7.全混流反映器的移热速率Q，=0（V。*V。吟）

8.全混流反映器的定常态操作点的判据为____。（°G=Q，）

dQr}dQc

9.全混流反映器稳定的定常态操作点的判据为、»（Qc=Qr>dTdT）

10.全混流反映器的返混。（坡大）

11.平推流反映器的返混为0（零）

12.对于恒容的平推流管式反映器、、一致。（平均停留时间、反映时间、空时）

13.对于恒容的一管式反映器平均停留时间、反映时间、空时一致。（平推流）

1虫假如将平推流反映器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反映器为的平推流反映器。（循环

操作）

1对于循环操作的平推流反映器，当循环比B-0时为反映器，而当B-8时则相称于反映器。（平推流、

全混流

16.对于循环操作的平推流反映器，当循环比B-0时反映器内返混为,而当B-8时则反映器内返混为。

（零、最大）

17.对于绝热操作的放热反映，最合适的反映器类型为。（全混流串平推流）

18.对于反映级数n<0的反映，为减少反映器容积，应选用反映器为宜。（全混流）

19.对于反映级数n>0的反映，为减少反映器容积，应选用反映器为宜。（平推流）

20.对于自催化反映，最合适的反映器为。（全混流串平推流）

一（4-g）

D1g,40（1-24）

Ain'。

21.对于可逆的放热反映，使反映速率最大的反映温度‘卯=o（A（）E2（G?0+CAO/A））

22.对于可逆的放热反映，达成化学反映平衡时的温度4=。(%O(CRO+CAO/A))

23.分批式操作的完全混合反映器非生产性时间’。不涉及下列哪一项。(B)

A.加料时间B.反映时间C.物料冷却时间D.清洗釜所用时间

24.在间歇反映器中进行等温二级反映A-B,一4=()℃)加〃〃”,当Cw=1加。/〃时，求反映至

CA所需时间t=秒。(D)

A.8500B.8900C.9000D.9900

25.在间歇反映器中进行等温一级反映A-B,一心=00104憔»〃7,当〃时，求反映至

=0。1"的/〃所需时间t=秒。(B)

A.400B.460C.500D.560

26.在全混流反映器中，反映器的有效容积与进料流体的容积流速之比为o(A)

A.空时TB.反映时间tC.停留时间tD.平均停留时间,

27.全混流反映器的容积效率n大于1.0时，且随着力4的增大而增大，此时该反映的反映级数n_____。(A)

A.<0B.=0C.20D.>0

28.全混流反映器的容积效率n小于1.0时，且随着74的增大而减小，此时该反映的反映级数n_o(D)

A.<0B.=0C.20D.>0

29,全混流反映器的容积效率n=1.0时，该反映的反映级数n_o(B)

A.<0B.=0C.20D.>0

30.全混流釜式反映器最多也许有个定常态操作点。(C)

A.1B.2C.3D.4

31.全混流反映器中有个稳定的定常态操作点。(B)

A.1B.2C.3D.4

32.对于的反映器在恒容反映过程的平均停留时间、反映时间、空时是一致的。(D)

A.间歇式反映器B.全混流反映器C.搅拌釜式反映器I).平推流管式反映器

33.—级不可逆液相反映入=32R,。加=2.30Z"。//"一;出口转化率“A=°，,每批操作时间'+=2.06〃，

装置的生产能力为50000kg产物R/天，用犬=60,则反映器的体积V为一加:(C)

A.19.6B.20.2C.22.2D.23.4

34.对于自催化反映，最合适的反映器为o(D)

A.全混流反映器B.平推流反映器

C.循环操作的平推流反映器D.全混流串接平推流反映器

35.对于绝热操作的放热反映，最合适的反映器为o(D)

A.平推流反映器B.全混流反映器

C.循环操作的平推流反映器D.全混流串接平推流反映器

36.对于反映级数n<0的不可逆等温反映,为减少反映器容积，应选用.(B)

A.平推流反映器B.全混流反映器

C.循环操作的平推流反映器D.全混流串接平推流反映器

37.对于反映级数n>0的不可逆等温反映,为减少反映器容积，应选用.<A)

A.平推流反映器B.全混流反映器

C.循环操作的平推流反映器D.全混流串接平推流反映器

38.对于可逆放热反映，为提高反映速率应.«(C)

A.提高压力B.减少压力C.提高温度D.减少温度

一^^P（主）

A-

39.对于单一反映组分的平行反映$（副），其瞬间收率Wp随CA增大而单调增大，则最适合的反映器为

______。（A）

A.平推流反映器B.全混流反映器

C.多釜串联全混流反映器I）.全混流串接平推流反映器

P（主）

A-

40.对于单一反映组分的平行反映$（副），其瞬间收率随CA增大而单调下降，则最适合的反映器为

（B）

A.平推流反映器B.全混流反映器

C.多釜串联全混流反映器D.全混流串接平推流反映器

41.简述抱负反映器的种类？答：通常所指的抱负反映器有两类：抱负混合（完全混合）反映器和平推流（活塞流或挤出

流）反映器。所谓完全混合流反映器是指器内的反映流体瞬间达成完全混合，器内物料与反映器出口物料具有相同的温度

和浓度。所谓平推流反映器是指器内反映物料以相同的流速和一致的方向进行移动，不存在不同停留时间的物料的混合，

所有的物料在器内具有相同的停留时间。

42.简述分批式操作的完全混合反映器？答：反映物料一次性投入反映器内，在反映过程中，不再向器内投料，也不出料,

待达成反映规定的转化率后，一次性出料，每批操作所需生产时间为反映时间与非生产性时间之和，非生产性时间涉及加

料、排料和物料加热、冷却等用于非反映的一切辅助时间。

43.简述等温恒容平推流反映器空时、反映时间、停留时间三者关系？答：空时是反映器的有效容积与进料流体的容积流

速之比。反映时间是反映物料进入反映器后从实际发生反映的时刻起到反映达某一限度所需的反映时间。停留时间是指反

映物进入反映器的时刻算起到离开反映器内共停留了多少时间。由于平推流反映器内物料不发生返混，具有相同的停留时

间且等于反映时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。

44.对于可逆放热反映如何选择操作温度？答：1）对于放热反映，要使反映速率尽也许保持最大，必须随转化率的提高,

按最优温度曲线相应减少温度：2）这是由于可逆放热反映，由于逆反映速率也随反映温度的提高而提高，净反映速率出

现一极大值；3）而温度的进一步提高将导致正逆反映速率相等而达成化学平衡。

45.对于反映，灰=勺0；E］；fs=k2CA,E2当Ei>*2时如何选择操作温度可以提高产物的收率？

殳刍

ke-EJRTkRT

S=/k=±lof______c=-^-eC

i5左,J

答：对于平行反映、R勺r“k2()e/,所以，当£F|>°F2时应尽也许提高反映温度，方可

提高R的选择性，提高R的收率。

46.在间歇釜中一级不可逆反映，液相反映A~2R,~rA=kCAkmol/m3•h,k=9.52X109exp[-7448.4/T]hC»<*=2.3

kmol/m",〃R=60,=0,若转化率XA=0.7,装置的生产能力为50000kg产物R/天。求50。等温操作所需反映器

的有效容积？(用于非生产性操作时间t«=0.75h)

解：反映终了时R的浓度为

3

CR=2CAOXA=3.22(kmol/m)

J『Q将小J-

kCAk\-xAki-xA

7448.4

Jl=9.52xlO9exp一=0.92

273+50

----In------=1.31(〃)

0.921-0.7

VCRMR50000

r+'o24

50000x2.06

1VZ=-----------------=22.2。/)

24x3.22x60

CH2=CH—CH=CH7(A)+CH2=CH—COOCH3(B)-------►COOCH3©

47.c2yi该反映在全混流反映器中进行,

以A1CL为催化剂，反映温度20℃,液料的体积流速为0.5m7h,丁二烯和丙烯酸甲酯的初始浓度分别为0八。=96.5mol/ni3,

CB°=184mol/m3,催化剂的浓度为=6.63mo]/m3»速率方程一q=kCACD,式中k=l.15X103m7mol•ks,若规

定丁二烯转化率为40%求：1)反映器的体积V；2)容积效率n。

解：1)A+B-*C

XA^D

4

—r

对于全混流反映器A%0A0(1-兀八)00—

0.4

=87.4(M=24.28(A)

1.15x103x(1-0.4)x6.63

V

T=--q

v()v0=0.5/n/h

3

.V=rvu=24.28x0.5=12.14/n

2)在分批式反映器内的反映时间为

二67(As)

f67八”一

n=—=----=0.766

T87.4

48.在全混流反映器中一•级不可逆反映，液相反映A-2R,一'八n"Gkmol/mOh,k=9.52X109exp[-7448.4/T]h-1,

C＞。=2.3kmol/m：',M«=60,C««=0,若转化率XA=O.7,装置的生产能力为50000kg产物R/天。求50℃等温操作

所需反映器的有效容积和它的容积效率〃？(用于非生产性操作时间t0=0.75h)

解：(1)进料速度V。

50000

24x%

以CAO=2.3,X,=0.7,MK=60