化学参考资料反应工程课后答案.docx
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化学参考资料反应工程课后答案
第一章绪论
1.化学反应工程是一门研究的科学。
（化学反应的工程问题）
2.化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以作为研究对象，又以为研究对象的学科体
系。
（化学反应、工程问题）
3.是化学反应工程的基础。
（三传一反）
4.化学反应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.化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指、、。
（传质、传热、动量传递）
6.不论是设计、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
（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”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指。
（D）
A．化学反应B.反应工程C.反应热力学D.反应动力学
9.“三传一反”是化学反应工程的基础，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应动力学
1.均相反应是指_。
（参与反应的物质均处于同一相）
p
2.aA+bBpP+sS对于反应，则rP（rA）。
（a）
nK0nK
K
3.着眼反应组分K的转化率的定义式为。
（
4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反应称为
5.化学反应速率式为rAKCCACB，用浓度表示的速率常数为KP。
（（RT）（））
率常数KP，则KC=
6.
7.
nK0
）
，否则称为
KC，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速
。
（等分子反应、非等分子反应）
化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为KC，用逸度表示的速率常数Kf，则KC=化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为KC，用气体摩尔分率表示的速率常数Ky，则KC=n
RT
y，
Kf。
（（RT）n）
K
y。
p）
（
8.在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，他的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于。
（拟平衡常态）
9.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时，既不存在速率控制步骤时，可假定所有各步基元反应都处于
10.
11.
12.
。
（拟定常态）
活化能的大小直接反映了对温度的敏感程度。
（反应速率）
一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用___生成主产物的反应称为，其它的均为。
（主反应、副反应）
P（主）
法来求反应级数。
（初始速率法）
13.度、
平行反应
温度）
S（副）均为一级不可逆反应，若E主>E副，选择性Sp与
无关，仅是
的函数。
（浓
14.
如果平行反应
15.
一级连串反应
AP（主）E主E副S
均为一级不可逆反应，若主>副，提高选择性P应
AS（副）
K1
AP
。
（提高温度）
CA0
[（K2/K1）1/21]2、K1K2）
K1
16.一级连串反应AP
k2/（k2k1）]
opt
。
（
topt
。
（k2
K2
S在全混流釜式反应器中，则目的产物
1
P的最大浓度CP,max
K2S在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度CP,
ln（k2/k1）
k2k1）
max
17.
topt
一级连串反应
。
（
K1K2
PS在间歇式全混流反应器中，则目的产物
[k2/（k2k1）]
ln（k2/k1）
P的最大浓度CP,max
18.
19.
20.A.
21.
A.
22.
A.
23.
A.
24.A.
A链反应的三个阶段为下列属于均相反应的是_煤炭燃烧B.下列属于均相反应的是_乙酸乙酯水解B.CuO下列属于均相反应的是_催化重整B.下列属于非均相反应的是乙酸乙酯水解B.下列属于非均相反应的是乙酸和乙醇的酯化B.
一级连串反应
K1P
k2k1）
K2
S在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，应
、。
（链的引发、链的传播、链的终止）
k2/k1。
（降低）
25.
化学反应
A.
CO
26.
化学反应
A.
NO
27.
A.
28.
A.
。
（B）
氢气燃烧
。
（A）
的还原
。
（C）催化裂解
C.
C.
C.HCl
。
（D）
氢气燃烧C.HCl
。
（B）
C.
加氢脱硫
CO3H2CH4
H2O
离子交换
加氢脱硫
D.
D.
与NaOH的中和
与NaOH的中和
氢气燃烧
D.
其中化学反应计量系数为
加氢裂解
电石水解
B.
H2
C.
CH4
D.
D.
D.
水泥制造
催化裂解
烃类气相裂解
-1的是哪种物质
H2O
。
（A）
2NO2H2N2
2H2O
B.
H2
C.
，其中化学反应计量系数为
N2
D.
对于一非恒容均相化学反应
αAA
rA
dnAVdtB.
dnB
rAVdtC.
对于一非恒容均相化学反应
rBdnA
Vdt
B.
+2的是哪种物质
。
（D）
αAA
rBdnB
Vdt
C.
H2O
αBB，反应组分A的化学反应速率rA
rAdCA
Adt
rAdCB
D.Adt
αBB，反应产物B的化学反应速率rB
rB
dCA
dt
D.
。
（A）
。
（B）
rB
dCB
dt
29.对于反应aA+bB
p
pP+sS，则rP
（rA）。
（A）
p
a
|a|
A.
|a|
B.
a
C.
p
D.p
30.
对于反应
aA+bB
pP+sS，则rP
（rB）。
（C）
b
p
p
|b|
A.
p
B.
b
C.
|b|
D.p
31.
气相反应
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
A=。
（C）
A.
1/4
B.2/3
C.
–1/4
D.–2/3
32.
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
A=。
（D）
A.
–2
B.
–1
C.1
D.2
33.
气相反应
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
A=。
（C）
A.
–1
B.
–1/2C.1/2
D.1
34.
气相反应
2A+B→
3P+S
进料时无惰性气体，
A与B以3∶
2摩尔比进料，则膨胀因子
B=。
（D）
A.
–1
B.1/3
C.
2/3D.1
体，CO与H2以1∶2
35.
气相反应CO+3H2
CH4+H2O进料时无惰性气
摩尔比进料，则膨胀因子
CO=
。
（A）
A.
–2
B.-1
C.1
D.2
N2+H2O2进料时无惰性气体，NO与H2以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子
36.气相反应
NO=
2NO+H2
A.–1
。
（B）
B.
–1/2
C.1/2
D.1
37.气相反应N2+3H22NH3进料时无惰性气体，N2与H2以2∶3摩尔比进料，则膨胀因子H2=___
（B）
A.–1B.–2/3C.2/3D.1
38.化学反应速率式为rAKCCACB，如用浓度表示的速率常数为KC，用压力表示的速率常数为KP
1
41.反应A+B→C，已知k0.15s，则反应级数n=。
（B）
A.0B.1C.2D.3
42.反应3A→P，已知k0.15mol/ls，则反应级数n=。
（A）
A.0B.1C.2D.3
43.反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O，已知k2.3ls/mol，则反应级数n=
（C）
A.0B.1C.2D.3
44.反应N2+3H22NH3，已知k0.81ls/mol，则反应级数n=。
（C）
A.0B.1C.2D.3
45.反应NaOH+HClNaCl+H2O，已知k0.1ls/mol，则反应级数n=。
（C）
A.0B.1C.2D.3
46.反应A+B→C，已知k0.45mol/ls，则反应级数n=。
（A）
A.0B.1C.2D.3
47.下列属于平行反应的是。
（C）
P（主）
ABPA
A.A+B→PB.PBRC.S（副）D.A+B→P=R+S
48.
串联反应A→
nPnP0
P
（目的）→nP
R+S，nP0
目的产物
P的得率XP=
nPnP0
。
（B）
nPnP0
A.
nA0nA
B.
nA0
C.
nS
nS0
D.
nRnR0
49.
串联反应A→
P
（目的）→
R+S，
目的产物
P与副产物
S的选择性
SP=___
。
（C）
nPnP0
nP
nP0
nP
nP0
nPnP0
A.
nA0nA
B.
nA0
C.
nS
nS0
D.
nRnR0
50.
串联反应A→
P
（目的）→
R+S，
目的产物
P的总收率
P=
。
（A）
nPnP0
nP
nP0
nP
nP0
nPnP0
A.
nA0nA
B.
nA0
C.
nS
nS0
D.
nRnR0
P（主）
A
51.如果平行反应S（副）均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性SP应。
（B）
A.提高浓度B.提高温度C.降低浓度D.降低温度
P（主）
52.A.
如果平行反应
提高浓度
B.
S（副）均为一级不可逆反应，若E主降低浓度C.提高温度D.
>E副，提高收率P应降低温度
。
（C）
53.
A.
一级连串反应ln（K2/K1）
K2K1
B.
K1
54.
A.
一级连串反应
K2
CA0（K1）K2K1
A0K2
→S在全混流釜式反应器中进行，使目的产物
ln（K1/K2）
K2K1
K2
PS在全混流釜式反应器中，则目的产物
CA0
C.
ln（K2/K1）
K1K2
D.
P浓度最大时的最优空时opt
1
K1K2
P的最大浓度CP,max
55.
一级连串反应
K2
1K2K1
A.
CA0（K1）
K2
56.
一级连串反应
K2
1K2K1
A.
CA0（K1）
K2
57.
A.
一级连串反应
1
K1K2
。
（D）
。
（B）
B.
K1
1/22
[（K2/K1）1/21]2C.
K2
P
K2
CA0（KK12）K2K1
CA0
D.
1/22
[（K1/K2）1/21]2
CA0
S在间歇式反应器中，则目的产物
P的最大浓度CP,max
。
（A）
B.
K1
P
B.
B.
1/22
[（K2/K1）1/21]2C.
K2
CA0（K1）
K2
K2K1
CA0
D.
1/22
[（K1/K2）1/21]2
CA0
S在平推流管式反应器中，则目的产物
K2
K2K1
1/22
[（K2/K1）1/21]2C.
CA0（KK2）
K1
D.
P的最大浓度CP,max
CA0
1/22
[（K1/K2）1/21]2
。
（A）
→S在间歇式反应器中进行，使目的产物
ln（K1/K2）ln（K2/K1）
K2K1
C.
K1K2
1
ln（K1/K2）
K2K1
ln（K2/K1）
C.K2K1
A.
K1K2B.
59.
下列反应没有涉及到链反应的是___
。
（B）
A.
石油裂解B.
酯化反应
C.烃类氧化D
60.
简述均相反应及其动力学的研究内容？
58.一级连串反应A→P→S在平推流管式反应器中进行，使目的产物
答：
参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。
D.K1K2
P浓度最大时的反应时间topt
。
（D）
D.
ln（K2/K1）
K2K1
P浓度最大时的反应时间topt。
（C）
ln（K2/K1）
聚合反应
均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、
62.
反应2NO+2H2=N2+
2H2O，实验测得速率方程为：
N2
kCNOCH2。
试设定能满足实验结果的反应机理
解：
机理
（1）：
2NOH2
k1N2H2O2
（慢）
①
H2O2H2
k22H2O
（快）
②
反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。
61.简述链锁反应所具有的基本特征？
答：
1）链反应具有三个阶段：
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，从而使链反应终止
N21k1CNOCH2所以与实验结果相同
机理
（2）：
2NON2O2
N2O2H2k5N2H2O2
H2O2H2k62H2O
快速）③
（慢速）④
快）⑤
③达拟平衡态，④为速控步骤
5k5C
N2O2CH2
由③得
N2
CN2O2
N2
k5k322
CNOCH2kCNOCH2
k4
代入
此机理与实验结果相同，选机理（
2），因其无叁分子反应，而机理
（1）
是。
63.由A和B进行均相二级不可逆反应
AA+BB=SS，速率方程：
dCAA=dt
kCACB。
求：
（1）当
CA0
CB0
B时的积分式
2）当
解：
CACB
CA0dCA
CA0A
A0CB0ABA
B时的积分式
A
B
kt
kt
CA0
dCAk't
CA0dCA
B2
CA
AC2A
积分得
kt
CA
kt
写成转化率时
CA0
C1A0（
A0
A）
1A
2）CA
CA0（1
A）
式中：
积分得
64.反应A→B仅需3.20分钟，
解：
CB
kt
B
Bk
A
ACA0
CB0（1BACCBA00
A）CB0（11
A）
BCA0B
ACB0
（11）CB0
ln1
为n级不可逆反应。
已知在300K时要使A的转化率达到
20%需12.6分钟，而在340K时达到同样的转化率
求该反应的活化能
dCAn
AkCnA
dt
E。
CAdCA
tdt
CA0CAn
0t
1
1
1
n1kt
即
n1C
n1
A
CnA01
达
20%时，
C
A0.8CA0
rA
kn1（n1）CAn01式中M为常数
11
（1.25n11）1tM1t
k300M1
30012.6
k340M1
3403.2
A、B和C的浓度随间变化
lnM/3.2E（1
M/12.68.314300
E=29.06（kJ/mol）
65.考虑下述连串反应:
Ak1Bk2C，已知上述反应中每一步均为一级反应，试求的函数式。
解:
对于反应物A，应有:
积分得
对于B,应有
dCA
CA
dCB
dt
dt
k1C
CA0exp（k1t）
k1CAk2CB
k1CA0exp（k1t）k2CB
将上式两端乘以exp（k2t）可得
exp（k2t）dCBk2CBexp（k2t）dtk1CA0exp[（k2k1）t]dt
即d[CBexp（k2t）k1CA0exp[（k2k1）t]dt将上式积分得,
CBexp（k2t）k2k1k1CA0{exp[（k2k1）t]1}
第三章理想反应器
1.理想反应器是指、。
[理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出流）反应器]
2.具有良好搅拌装置的釜式反应器按反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按反应器
处理。
（理想混合反应器、平推流）
3.分批式完全混合反应器操作的优化分析是以、为目标进行优化的。
（平均生产速率YR最大、生产经费最
低）
4.全混流反应器的空时τ是与之比。
（反应器的有效容积、进料流体的容积流速）
5.全混流反应器的容积效率
η为与___
之比。
（反应时间t、空时τ）
6.全混流反应器的放热速率
QG=
V（rA）（Hr）___。
（v0Cp）
7.全混流反应器的移热速率
Qr=
T（1vUAc）（T0
___。
（v0cP
UATm）v0cP）
8.全混流反应器的定常态操作点的判据为
___。
（QGQr）
dQrdQG
9.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为、。
（QGQr、dTdT）
10.全混流反应器的返混。
（最大）
11.平推流反应器的返混为。
（零）
12.对于恒容的平推流管式反应器、、一致。
（平均停留时间、反应时间、空时）
13.对于恒容的管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。
（平推流）
14.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为的平推流反应器。
（循环
操作）
1对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为反应器，而当β→∞时则相当于反应器。
（平推流、
全混流
16.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为，而当β→∞时则反应器内返混为
（零、最大）
17.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为。
（全混流串平推流）
18.对于反应级数n<0的反应，为降低反应器容积，应选用反应器为宜。
（全混流）
19.对于反应级数n>0的反应，为降低反应器容积，应选用反应器为宜。
（平推流）
20.
对于自催化反应，最合适的反应器为。
（全混流串平推流）
2
24.在间歇反应器中进行等温二级反应A→B，rA0.01CAmol/ls，当CA01mol/l时，求反应至CA0.01mol/l所需时间t=秒。
（D）
A.8500B.8900C.9000D.990025.在间歇反应器中进行等温一级反应A→B，rA0.01CAmol/ls，当CA01mol/l时，求反应至
CA0.01mol/l所需时间t=秒。
（B）
A.400B.460C.500D.560
26.在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为。
（A）
A.
空时τB.反应时间t
C.
停留时间tD.
平均停留时间t
27.
全混流反应器的容积效率
η大于
1.0
时，且随着
A的增大而增大，
此时该反应的反应级数
n
___。
（A）
A.
<0B.=0C.
≥0
D.
>0
28.
全混流反应器的容积效率
η小于
1.0
时，且随着
A的增大而减小，
此时该反应的反应级数
n
___。
（D）
A.
<0B.=0
C.
≥0D.
>0
29.
全混流反应器的容积效率
η=1.0
时，
该反应的反应级数n。
（B）
A.
<0B.=0
C.
≥0D.
>0
30.全混流釜式反应器最多可能有个定常态操作点。
（C）
A.1B.2C.3D.4
31.全混流反应器中有个稳定的定常态操作点。
（B）
A.1B.2C.3D.4
32.对于的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。
（D）
A.间歇式反应器B.全混流反应器C.搅拌釜式反应器D.平推流管式反应器
3
装置的生产能力为50000kg产物R/天，MR=60，则反应器的体积V为m。
（C）
A.19.6B.20.2C.22.2D.23.4
34.对于自催化反应，最合适的反应器为。
（D）
A.全混流反应器B.平推流反应器
C.循环操作的平推流反应器D.全混流串接平推流反应器
35.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器为。
（D）
A.平推流反应器B.全混流反应器
C.循环操作的平推流反应器D.全混流串接平推流反应器
36.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）
全混流反应器全混流串接平推流反应器
A.平推流反应器B.
C.循环操作的平推流反应器D.
37.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。
（A）
A.平推流反应器B.全混流反应器
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