化學(xué)反應(yīng)工程復(fù)習(xí)一、填空、選擇題1、化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究

科學(xué)。（三傳一反）3、

是化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)。（化學(xué)反應(yīng)、工程問(wèn)題）2、化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究化學(xué)反應(yīng)工程問(wèn)題科學(xué)，既以

作為研究對(duì)象，又以

為研究對(duì)象學(xué)科體系。（化學(xué)反應(yīng)工程問(wèn)題）第1頁(yè)4、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程按操作方法分為

、

、

。8、“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)，其中所謂一反是指

。A、化學(xué)反應(yīng)B、反應(yīng)工程C、反應(yīng)熱力學(xué)D、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（D）7、在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，依據(jù)基礎(chǔ)資料建立物料、熱量和動(dòng)量衡算式普通式為

。（累積量=輸入量—輸出量）6、不論是設(shè)計(jì)、放大或控制，都需對(duì)研究對(duì)象作出定量描述，也就要用數(shù)學(xué)式來(lái)表示個(gè)參數(shù)間關(guān)系，簡(jiǎn)稱

。（數(shù)學(xué)模型）5、化學(xué)反應(yīng)工程中“三傳一反”中三傳是指

、

、

。（質(zhì)量傳遞、熱量傳遞、動(dòng)量傳遞）（分批式操作、連續(xù)式操作、半分批式）第2頁(yè)9、“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)，以下不屬于三傳是

。A、能量傳遞B、質(zhì)量傳遞C、熱量傳遞D、動(dòng)量傳遞（等分子反應(yīng)、非等分子反應(yīng)）13、當(dāng)計(jì)量方程中計(jì)量系數(shù)代數(shù)和等于零時(shí)，這種反應(yīng)稱為

，不然稱為

。12、著眼反應(yīng)組分K轉(zhuǎn)化率定義式為

。11、對(duì)于反應(yīng)aA+bB→pP+sS，則rp=

（-rA）（參加反應(yīng)物質(zhì)均處于同一相）10、均相反應(yīng)是指

。（A）第3頁(yè)15、在組成反應(yīng)機(jī)理諸個(gè)基元反應(yīng)中，假如有一個(gè)基元反應(yīng)速率較之其它基元反應(yīng)慢得多，他反應(yīng)速率即代表整個(gè)反應(yīng)速率，其它基元反應(yīng)可視為處于

。14、化學(xué)反應(yīng)速率式為，用濃度表示速率常數(shù)為kc，假定符合理想氣體狀態(tài)方程，如用壓力表示速率數(shù)常kp，則kc=

。（主反應(yīng)、副反應(yīng)）18、生成主產(chǎn)物反應(yīng)稱為

，其它均為

。（初始速率）17、一個(gè)可逆均相化學(xué)反應(yīng)，假如正、逆兩向反應(yīng)級(jí)數(shù)為未知時(shí)，采取

法來(lái)求反應(yīng)級(jí)數(shù)。16、活化能大小直接反應(yīng)了

對(duì)溫度敏感程度。（反應(yīng)速率）（擬平衡常態(tài)）第4頁(yè)22、一級(jí)連串反應(yīng)在間歇式全混流反應(yīng)器中，則目標(biāo)產(chǎn)物P最大濃度Cpmax=

、τx=

。（、）

19、平行反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，選擇性Sp與

無(wú)關(guān)，僅是

函數(shù)。（濃度、溫度）20、平行反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng)，若E主>E副，提升選擇性Sp應(yīng)

。（提升溫度）21、一級(jí)連串反應(yīng)在全混流釜式反應(yīng)器中，則目標(biāo)產(chǎn)物P達(dá)最大濃度時(shí)τ=

。在平推流反應(yīng)器中，則目標(biāo)產(chǎn)物P達(dá)最大濃度時(shí)τ=

。23、一級(jí)連串反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中，為提升目標(biāo)產(chǎn)物P收率，k2/k1應(yīng)

。（降低）第5頁(yè)24、鏈反應(yīng)三個(gè)階段為

、

、

。（鏈引發(fā)、鏈傳輸、鏈終止）

25、以下屬于均相反應(yīng)是

。A、催化重整B、催化裂解

C、HCI與NaOH中和D、水泥制造

（C）26、以下屬于非均相反應(yīng)是

。A、乙酸乙酯水解B、氫氣燃燒

C、HCI與NaOH中和D、催化裂解

（D）27、化學(xué)反應(yīng)CO+3H2CH4+H2O，其中化學(xué)反應(yīng)計(jì)量反應(yīng)計(jì)量系數(shù)為-1是哪種物質(zhì)

。A、COB、H2C、CH4D、H2O（A）28、化學(xué)反應(yīng)2NO+2H2N2+2H2O，其中化學(xué)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)為+2是哪種物質(zhì)

。A、NOB、H2C、N2D、H2O（D）第6頁(yè)29、對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)組分A化學(xué)反應(yīng)速率-rA=

。反應(yīng)產(chǎn)物B化學(xué)反應(yīng)速率rB=

。A、B、C、D、

30、氣相反應(yīng)A+B→3P+S進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體，A與B以1:1摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子

。A、–2B、–1C、1D、2（D）31、氣相反應(yīng)2A+B→3P+S進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體，A與B以2:1摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子

。（C）A、–1B、–1/2C、1/2D、132、反應(yīng)C4H10→2C2H4+H2，k=2.0s–1，則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=

。A、0B、1C、2D、3

（B）（A、B）第7頁(yè)33、反應(yīng)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O，已知k=2.3L.s/mol，則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=

。A、0B、1C、2D、3

34、串聯(lián)反應(yīng)A→P→S，目標(biāo)產(chǎn)物P選擇性Sp=

。A、B、C、D、

（Ａ）35、串聯(lián)反應(yīng)A→P→S，目標(biāo)產(chǎn)物P總收率φp=

。（Ｂ）A、B、C、D、36、分批式完全混合反應(yīng)操作優(yōu)化分析是以

、

為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。A、平均生產(chǎn)速率YR最大、生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)最低B、平均生產(chǎn)速率YR最大、體積最小C、反應(yīng)速率最快、生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)最低D、反應(yīng)速率最快、體積最小

（A）（C）第8頁(yè)37、全混流反應(yīng)器定常態(tài)操作點(diǎn)判據(jù)為

。穩(wěn)定定常態(tài)操作點(diǎn)判據(jù)為

。A、QC=Qr；B、QC=Qr；QC=Qr、C、；QC=QrD、QC=Qr；QC=Qr、

(B)38、分批式操作完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時(shí)間t0不包含以下哪一項(xiàng)

。A、加料時(shí)間B、反應(yīng)時(shí)間

C、物料冷卻時(shí)間D、清洗釜所用時(shí)間

（B）44、在全混流反應(yīng)器中，反應(yīng)器有效容積與進(jìn)料流體容積流速之比為_(kāi)___。A、空時(shí)τB、反應(yīng)時(shí)間tC、停留時(shí)間τD、平均停留時(shí)間F（A）第9頁(yè)39、全混流反應(yīng)器容積率η大于1.0時(shí)，且伴隨xA增大而增大，此時(shí)該反應(yīng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n___。A、<0B、=0C、≥0D、>0

（A）40、全混流釜式反應(yīng)器最多可能有_______個(gè)定常態(tài)操作點(diǎn)。A、1B、2C、3D、4（C）41、全混流反應(yīng)器中最多可能有____個(gè)穩(wěn)定定常態(tài)操作點(diǎn)。A、1B、2C、3D、4（B）42、對(duì)于______反應(yīng)器在恒容反應(yīng)過(guò)程平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí)是一致。A、間歇式反應(yīng)器B、全混流反應(yīng)器

C、攪拌釜式反應(yīng)器D、平推流管式反應(yīng)器

（D）第10頁(yè)43、對(duì)于自催化反應(yīng)，最適當(dāng)反應(yīng)器為_(kāi)_______。A、全混流反應(yīng)器B、平推流反應(yīng)器C、循環(huán)操作平推流反應(yīng)器D、全混流串接平推流反應(yīng)器

（D）44、對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n<0不可逆等溫反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選取___。A、平推流反應(yīng)器B、全混流反應(yīng)器C、循環(huán)操作平推流反應(yīng)器D、全混流串接平推流反應(yīng)器

（B）45、脈沖示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線為

。A、E(t)曲線B、F（t）曲線

C、I（t）曲線D、y(t)曲線

（A）46、階躍示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線為

。A、E(t)曲線B、F(t)曲線

C、I（t）曲線D、y(t)曲線

（B）第11頁(yè)47、平推流流動(dòng)E(t)曲線方差=

。A、0B、0~1C、1D、>1（A）48、全混流流動(dòng)E(t)曲線方差=

。A、0B、0~1C、1D、>1（C）第12頁(yè)二、問(wèn)答題

1、簡(jiǎn)述均相反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容？

答：參加反應(yīng)各物質(zhì)均處于同一個(gè)相內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)稱為均相反應(yīng)。均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究各種原因加溫度、催化劑、反應(yīng)物組成和壓力等對(duì)反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物分布影響，并確定表示這些影響原因與反應(yīng)速率之間定量關(guān)系速率方程。

2、簡(jiǎn)述鏈鎖反應(yīng)所含有基本特征？答：1）鏈反應(yīng)含有三個(gè)階段：鏈引發(fā)、鏈傳輸和鏈終止；2）鏈引發(fā)和傳輸均需要經(jīng)過(guò)游離原子或游離基；3）游離原子和游離基均含有較高活性，輕易受器壁或其它惰性物作用而重新生成穩(wěn)定分子，從而使鏈反應(yīng)終止。

第13頁(yè)答：通常所指理想反應(yīng)器有兩類：理想混合（完全混合）反應(yīng)器和平推流（活塞流或擠出流）反應(yīng)器。所謂完全混合流反應(yīng)器是指器內(nèi)反應(yīng)流體瞬間到達(dá)完全混合，器內(nèi)物料與反應(yīng)器出口物料含有相同溫度和濃度。所謂平推流反應(yīng)器是指器內(nèi)反應(yīng)物料以相同流速和一致方向進(jìn)行移動(dòng)，不存在不一樣停留時(shí)間物料混合，全部物料在器內(nèi)含有相同停留時(shí)間。

3、簡(jiǎn)述理想反應(yīng)器種類？答：反應(yīng)物料一次性投入反應(yīng)器內(nèi)，在反應(yīng)過(guò)程中，不再向器內(nèi)投料，也不出料，待到達(dá)反應(yīng)要求轉(zhuǎn)化率后，一次性出料，每批操作所需生產(chǎn)時(shí)間為反應(yīng)時(shí)間與非生產(chǎn)性時(shí)間之和，非生產(chǎn)性時(shí)間包含加料、排料和物料加熱、冷卻等用于非反應(yīng)一切輔助時(shí)間。

4、簡(jiǎn)述分批式操作完全混合反應(yīng)器？第14頁(yè)答：空時(shí)是反應(yīng)器有效容積與進(jìn)料流體容積流速之比。反應(yīng)時(shí)間是反應(yīng)物料進(jìn)入反應(yīng)器后從實(shí)際發(fā)生反應(yīng)時(shí)刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需反應(yīng)時(shí)間。停留時(shí)間是指反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)刻算起到離開(kāi)反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時(shí)間。因?yàn)槠酵屏鞣磻?yīng)器內(nèi)物料不發(fā)生返混，含有相同停留時(shí)間且等于反應(yīng)時(shí)間，恒容時(shí)空時(shí)等于體積流速之比，所以三者相等。

答：1）對(duì)于放熱反應(yīng)，要使反應(yīng)速率盡可能保持最大，必須隨轉(zhuǎn)化率提升，按最優(yōu)溫度曲線對(duì)應(yīng)降低溫度；2）這是因?yàn)榭赡娣艧岱磻?yīng)，因?yàn)槟娣磻?yīng)速率也隨反應(yīng)溫度提升而提升，凈反應(yīng)速率出現(xiàn)一極大值；3）而溫度深入提升將造成正逆反應(yīng)速率相等而到達(dá)化學(xué)平衡。

5、簡(jiǎn)述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時(shí)、反應(yīng)時(shí)間、停留時(shí)間三者關(guān)系？6、對(duì)于可逆放熱反應(yīng)怎樣選擇操作溫度？第15頁(yè)答：經(jīng)過(guò)物理示蹤法來(lái)測(cè)反應(yīng)器物料停留時(shí)間分布曲線。所謂物理示蹤是指采取一個(gè)易檢測(cè)無(wú)化學(xué)反應(yīng)活性物質(zhì)按一定輸入方式加入穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)觀察該示蹤物質(zhì)在系統(tǒng)出口濃度隨時(shí)間改變來(lái)確定系統(tǒng)物料停留時(shí)間分布。依據(jù)示蹤劑輸入方式不一樣大致分為四種：脈沖法、階躍法、周期示蹤法和隨機(jī)輸入法。

7、簡(jiǎn)述尋求停留時(shí)間分布試驗(yàn)方法及其分類？答：脈沖示蹤法是在定常態(tài)操作連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)入口處于t=0瞬間輸入一定量M克示蹤劑A，并同時(shí)在出口處統(tǒng)計(jì)出口物料中示蹤劑濃度隨時(shí)間改變。對(duì)應(yīng)曲線為E(t)曲線，。

8、簡(jiǎn)述脈沖示蹤法測(cè)停留時(shí)間分布試驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線？第16頁(yè)答：階躍示蹤法是對(duì)于定常態(tài)連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)，在某瞬間t=0將流入系統(tǒng)流體切換為含有示蹤劑A且濃度為CA0流體，同時(shí)保持系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)模式不變，并在切換同時(shí)，在出口處測(cè)出出口流體中示蹤劑A濃度隨時(shí)間改變。對(duì)應(yīng)曲線為F(t)曲線，。9、簡(jiǎn)述階躍示蹤法測(cè)停留時(shí)間分布試驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線？答：1）經(jīng)過(guò)冷態(tài)模型試驗(yàn)測(cè)定試驗(yàn)裝置停留時(shí)間分布；2）依據(jù)所得相關(guān)E(t)或F(t)結(jié)果經(jīng)過(guò)合理簡(jiǎn)化提出可能流動(dòng)模型，并依據(jù)停留時(shí)間分布試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定所得出模型中所引入模型參數(shù)；3）結(jié)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)模擬計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)反應(yīng)結(jié)果；4）經(jīng)過(guò)一定規(guī)律熱模試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性。

10、簡(jiǎn)述建立非理想流動(dòng)流動(dòng)模型步驟？第17頁(yè)答：1）反應(yīng)物從氣流主體向催化劑外表面；2）反應(yīng)物從催化劑外表面向內(nèi)孔擴(kuò)散；3）反應(yīng)物在催化劑表面上吸附；4）吸附反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成反應(yīng)生成物；5）反應(yīng)生成物從催化劑表面上脫附下來(lái)；6）脫附下來(lái)生成物向催化劑外表面擴(kuò)散；7）生成物從催化劑外表面向氣流主體中擴(kuò)散。

11．簡(jiǎn)述氣一固相催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)步驟？答：優(yōu)劣次序?yàn)椋浩酵屏鞴苁椒磻?yīng)器、間歇操作釜式反應(yīng)器、多釜串聯(lián)完全混合流反應(yīng)器、完全混合流釜式反應(yīng)器分析：采取作圖法：各種操作反應(yīng)時(shí)間或空時(shí)來(lái)進(jìn)行比較

12.

對(duì)于單一反應(yīng)，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度關(guān)系如右圖所表示：試分析各種反應(yīng)器操作方式優(yōu)劣？第18頁(yè)3.證實(shí)題1.分批操作優(yōu)化分析目標(biāo)函數(shù)為反應(yīng)器平均生產(chǎn)速率FR：，試證實(shí)滿足單位時(shí)間產(chǎn)品產(chǎn)量最大所必須條件——最優(yōu)反應(yīng)時(shí)間滿足。并畫(huà)出平均生產(chǎn)速率最大圖解法示意圖。

證實(shí)：將上式對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)：令，則得CRM

A0D(topt)t

平均生產(chǎn)速率最大圖解法示意圖

第19頁(yè)2.設(shè)在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行以下平行反應(yīng)：AP（主反應(yīng)）AS（副反應(yīng)）試證實(shí)使目標(biāo)產(chǎn)物P收率YP達(dá)最大時(shí)最正確溫度為：

第20頁(yè)證實(shí)：由全混流反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)式得：(1)由(1)得代入(2)式：(3)(2)對(duì)(3)式求導(dǎo)：第21頁(yè)令即：∵∴將上兩式代入(4)式整理得將(5)式兩邊取對(duì)數(shù)整理得：(4)(5)第22頁(yè)3.設(shè)在全混流反應(yīng)器中等溫進(jìn)行以