2025年高職應(yīng)用化工技術(shù)（化工反應(yīng)工程）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共8題，每題5分)w1.對(duì)于化學(xué)反應(yīng)速率的描述，以下正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)B.化學(xué)反應(yīng)速率只取決于反應(yīng)溫度C.化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)的活化能有關(guān)D.化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)體系的壓力無關(guān)w2.反應(yīng)級(jí)數(shù)為零級(jí)的反應(yīng)，其特點(diǎn)是（）A.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度成正比B.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)C.反應(yīng)速率隨時(shí)間不斷增加D.反應(yīng)速率隨時(shí)間不斷減小w3.對(duì)于可逆反應(yīng)，下列說法正確的是（）A.達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度相等B.達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率都為零C.平衡狀態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡D.平衡狀態(tài)下，反應(yīng)停止進(jìn)行w4.某反應(yīng)的活化能為100kJ/mol，當(dāng)溫度從298K升高到308K時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)約為原來的（）倍（已知R=8.314J/(mol·K)）A.2B.3C.4D.5w5.在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行某反應(yīng)，反應(yīng)物A的初始濃度為2mol/L，反應(yīng)1小時(shí)后，A的濃度變?yōu)?mol/L，則該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為（）mol/(L·h)A.1B.2C.0.5D.1.5w6.對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）A.反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)B.反應(yīng)的途徑C.反應(yīng)的溫度和壓力D.反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)w7.下列哪種反應(yīng)器適用于連續(xù)生產(chǎn)過程（）A.間歇反應(yīng)器B.平推流反應(yīng)器C.全混流反應(yīng)器D.間歇釜式反應(yīng)器w8.對(duì)于串聯(lián)反應(yīng)A→P→S，若目的產(chǎn)物是P，則適宜的反應(yīng)器類型是（）A.間歇反應(yīng)器B.平推流反應(yīng)器C.全混流反應(yīng)器D.平推流與全混流串聯(lián)反應(yīng)器第II卷（非選擇題，共60分）w9.（10分）簡(jiǎn)述化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，并舉例說明。w10.（15分）寫出阿累尼烏斯方程，并說明其各項(xiàng)的含義。w11.（15分）在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行某一級(jí)不可逆反應(yīng)A→P，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.5min?1，反應(yīng)物A的初始濃度cA0=2mol/L。求反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí)，反應(yīng)物A的濃度cA。w12.（10分）材料：在某化工生產(chǎn)中，采用連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器進(jìn)行一個(gè)反應(yīng)。已知該反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率方程為r=kcA2，進(jìn)料中反應(yīng)物A的濃度cA0=1mol/L，反應(yīng)速率常數(shù)k=1L/(mol·min)，反應(yīng)器體積V=10L，進(jìn)料流量q=5L/min。求反應(yīng)器出口處反應(yīng)物A的濃度cA。w13.（20分）材料：某化工過程中涉及一個(gè)可逆反應(yīng)A+B?C+D，正反應(yīng)速率常數(shù)k1=0.1mol/(L·min)，逆反應(yīng)速率常數(shù)k2=0.05mol/(L·min)。初始時(shí)，反應(yīng)物A和B的濃度均為2mol/L，生成物C和D的濃度均為0。（1）計(jì)算反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。（2）若在反應(yīng)過程中，保持溫度不變，增大反應(yīng)物A的濃度，平衡將如何移動(dòng)？請(qǐng)說明理由。答案：w1.Cw2.Bw3.Cw4.Aw5.Aw6.Bw7.Bw8.Bw9.化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素主要有：濃度，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快，如氫氣與氧氣反應(yīng)，氫氣濃度增大反應(yīng)更劇烈；溫度，升高溫度，反應(yīng)速率加快，例如加熱分解碳酸鈣，溫度越高分解越快；催化劑，能降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速率，如合成氨反應(yīng)中使用鐵觸媒。w10.阿累尼烏斯方程：k=Aexp(-Ea/RT)。其中k為反應(yīng)速率常數(shù)，A為指前因子，與反應(yīng)的頻率有關(guān)；Ea為活化能，反映反應(yīng)進(jìn)行的難易程度；R為摩爾氣體常數(shù)；T為絕對(duì)溫度。w11.對(duì)于一級(jí)不可逆反應(yīng)，其積分式為ln(cA0/cA)=kt。已知k=0.5min?1，t=10min，cA0=2mol/L，代入可得ln(2/cA)=0.5×10，ln(2/cA)=5，2/cA=e?，cA=2/e?≈0.0135mol/L。w12.對(duì)于連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，有V/q=(cA0-cA)/r。已知r=kcA2，cA0=1mol/L，k=1L/(mol·min)，V=10L，q=5L/min，代入可得10/5=(1-cA)/(1×cA2)，2=(1-cA)/cA2，2cA2+cA-1=0，解得cA=0.5mol/L。w13.（1）設(shè)平衡時(shí)A、B、C、D的濃度變化量分別為xmol/L。則平衡時(shí)cA=2-x，cB=2-x，cC=x，cD=x。根據(jù)平衡常數(shù)K=k1/k2=0.1/0.05=2，K=cC·cD/(cA·cB)=x2/(2-x)2=2，解得x=1.17mol/L。所以平衡時(shí)cA=0.83mol/L，cB=0.83mol/L，cC=