2025年大學(xué)大三（化學(xué)工程）化學(xué)反應(yīng)工程綜合測(cè)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)1.對(duì)于化學(xué)反應(yīng)A+B→C，以下哪種反應(yīng)速率表達(dá)式是正確的（）A.r=k[A][B]2B.r=k[A]2[B]C.r=k[A][B]D.r=k[A]32.在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行某反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為t時(shí)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為xA，若反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)一倍，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為（）A.2xAB.大于2xAC.小于2xAD.無法確定3.全混流反應(yīng)器的特點(diǎn)是（）A.物料在反應(yīng)器內(nèi)的濃度和溫度處處均勻B.物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間相同C.出口物料的組成與反應(yīng)器內(nèi)物料的組成相同D.以上都是4.對(duì)于一級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)速率常數(shù)k與反應(yīng)物濃度（）A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.平方成正比5.某反應(yīng)的活化能為80kJ/mol，當(dāng)溫度從300K升高到310K時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)k將（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小6.在連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)速率與（）A.反應(yīng)器內(nèi)物料的平均濃度有關(guān)B.反應(yīng)器進(jìn)口物料濃度有關(guān)C.反應(yīng)器出口物料濃度有關(guān)D.反應(yīng)器內(nèi)物料的瞬間濃度有關(guān)7.對(duì)于可逆反應(yīng)A?B，達(dá)到平衡時(shí)的條件是（）A.正反應(yīng)速率等于零B.逆反應(yīng)速率等于零C.正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率D.反應(yīng)物濃度等于生成物濃度8.以下哪種反應(yīng)器適用于液相均相反應(yīng)（）A.間歇反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器C.平推流反應(yīng)器D.以上都可以第II卷（非選擇題共60分）9.（10分）簡(jiǎn)述化學(xué)反應(yīng)工程的研究?jī)?nèi)容。10.（15分）在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行某二級(jí)反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率方程為r=k[A]2，已知k=0.01m3/(mol·min)，反應(yīng)物A的初始濃度為2mol/m3，求反應(yīng)進(jìn)行10min時(shí)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率。11.（15分）某氣相反應(yīng)2A→B+C在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速率方程為r=k[A]2，已知k=0.05m3/(mol·s)，反應(yīng)物A的進(jìn)料流量為0.02m3/s，進(jìn)料濃度為4mol/m3，求反應(yīng)器的體積為多少立方米才能使反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%？12.（10分）材料：在某連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器中進(jìn)行某反應(yīng)，其反應(yīng)速率方程為r=k[C]，已知k=0.1s?1，進(jìn)料中反應(yīng)物C的濃度為5mol/m3，出料中反應(yīng)物C的濃度為1mol/m3。問題：求該反應(yīng)器的空時(shí)。13.（20分）材料：某反應(yīng)A+B→C在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速率方程為r=k[A][B]，已知k=0.02m3/(mol·min)，進(jìn)料中A的濃度為3mol/m3，B的濃度為2mol/m3，進(jìn)料流量為0.01m3/min。問題：若使反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到70%，反應(yīng)器的體積應(yīng)為多少立方米？答案：1.C2.C3.D4.C5.A6.A7.C8.D9.化學(xué)反應(yīng)工程主要研究化學(xué)反應(yīng)的工程問題，包括反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)器設(shè)計(jì)與分析、反應(yīng)過程的優(yōu)化與控制等。通過建立數(shù)學(xué)模型，研究化學(xué)反應(yīng)在不同反應(yīng)器中的行為，以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的高效、穩(wěn)定運(yùn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。10.對(duì)于二級(jí)反應(yīng)，其積分式為1/[A]-1/[A?]=kt。已知[A?]=2mol/m3，k=0.01m3/(mol·min)，t=10min，代入可得1/[A]-1/2=0.01×10，解得[A]=0.5mol/m3。則轉(zhuǎn)化率xA=(2-0.5)/2=0.75=75%。11.對(duì)于平推流反應(yīng)器，其設(shè)計(jì)方程為V=v?∫??A(dxA/r)。已知v?=0.02m3/s，[A?]=4mol/m3，xA=0.8，r=k[A]2=0.05×(A?(1-xA))2=0.05×(4×(1-0.8))2=0.008m3/(mol·s)。則V=0.02×∫??.?(dxA/0.008)=2m3。12.空時(shí)τ=(C?-C)/r，已知C?=5mol/m3，C=1mol/m3，r=kC=0.1×1=0.1mol/(m3·s)，則τ=(5-1)/0.1=40s。13.對(duì)于全混流反應(yīng)器，其設(shè)計(jì)方程為V=v?(C?-C)/r。已知v?=0.01m3/min，C?A=3mol/m3，C?B=2mol/m3，xA=0.7，則C?=3mol/m3，C=3×(1-0.7)=0.9mol/m3，r=kC