2022年化学反应工程课后答案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 绪论1. 化学反应工程是一门讨论 _的科学；（化学反应的工程问题）2. 化学反应工程是一门讨论化学反应的工程问题的科学,既以 _作为讨论对象,又以 _为讨论对象的学科体系；（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、 放大或掌握, 都需要对讨论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,依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,以下不属于三传的是 _；（A）A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递其次章 均相反应动力学1. 均相反应是指 _；（参加反应的物质均处于同一相）p2. aA + bBpP + sS对于反应,就rP_rA；（a）n）nK0n K3. 着眼反应组分K 的转化率的定义式为_；（Kn K0）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_,否就称为 _；（等分子反应、非等分子反应）5. 化学反应速率式为r AKCCACB,用浓度表示的速率常数为KC,假定符合抱负气体状态方程,如用压力表示的速率常数KP,就KC=_KP；（RT ）6.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,就KC=_Kf；（RT7. 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,就KC=_Ky；RTn（p）8. 在构成反应机理的诸个基元反应中,假如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 _；（拟平稳常态）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,既不存在速率掌握步骤时,可假定全部各步基元反应都处于 _；（拟定常态）10. 活化能的大小直接反映了 _对温度的敏锐程度； （反应速率）11. 一个可逆的均相化学反应,假如正、逆两向反应级数为未知时,采纳 _法来求反应级数； （初始速率法）12. 生成主产物的反应称为 _,其它的均为 _；（主反应、副反应）P主A13. 平行反应S副 均为一级不行逆反应,如E主E副,挑选性 Sp 与_无关, 仅是 _的函数；（浓度、温度）名师归纳总结 14. 假如平行反应A AP 主 均为一级不行逆反应,如E 主E副,提高挑选性S P应 _ _； 提高温度 S 副15. 一级连串反应AK 1PK 2S 在全混流釜式反应器中,就目的产物P 的最大浓度CP, max_、opt_；（K2CA 01P 的 最 大 浓 度CP, m ax_ 、/K11/21 2、K1K2）K 1PK2S在 平 推 流 反 应 器 中 , 就 目 的 产 物16. 一 级 连 串 反 应 Ak 2/k2k 1lnk 2/k 1P 的最大浓度CP ,max_、k 1topt_；（k2、k2k 1）K1PK 2S在间歇式全混流反应器中,就目的产物17. 一级连串反应Ak 1k 2/k2k 1lnk 2/k 1第 1 页,共 11 页topt_；（k2、k2k 1）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - K 1 K218. 一级连串反应 A P S 在平推流反应器中,为提高目的产物 P 的收率,应 _ k 2/ k 1；（降低）19. 链反应的三个阶段为 _、 _、 _；（链的引发、链的传播、链的终止）20. 以下属于均相反应的是 _；（B）A. 煤炭燃烧 B. 氢气燃烧 C. 离子交换 D. 加氢裂解21. 以下属于均相反应的是 _；（A）A. 乙酸乙酯水解 B. CuO 的仍原 C. 加氢脱硫 D. 电石水解22. 以下属于均相反应的是 _；（C）A. 催化重整 B. 催化裂解 C. HCl 与 NaOH的中和 D. 水泥制造23. 以下属于非均相反应的是 _；（ D）A. 乙酸乙酯水解 B. 氢气燃烧 C. HCl 与 NaOH的中和 D. 催化裂解24. 以下属于非均相反应的是 _；（ B）A. 乙酸和乙醇的酯化 B. 加氢脱硫 C. 氢气燃烧 D. 烃类气相裂解25. 化学反应 CO 3 H 2 CH 4 H 2 O,其中化学反应计量系数为-1 的是哪种物质 _；（ A）A. CO B. H 2 C. CH D. H 2 O26. 化学反应 2 NO 2 H 2 N 2 2 H 2 O,其中化学反应计量系数为 +2 的是哪种物质 _；（D）A. NO B. H 2 C. N 2 D. H 2 O27. 对于一非恒容均相化学反应 AA BB,反应组分 A 的化学反应速率 Ar _；（ A）r A dn Ar A dn Br A dC A r A dC BA. Vdt B. Vdt C. dt D. dt28. 对于一非恒容均相化学反应 AA BB,反应产物 B 的化学反应速率 r B _；（ B）r B dn Ar B dn Br B dC A r B dC BA. Vdt B. Vdt C. dt D. dt29. 对于反应aA + bB pP + sS,就 Pr _ Ar ；（A）p p a | a |A. |a | B. a C. p D. p30. 对于反应aA + bB pP + sS,就 Pr _ Br ；（C）b p p | b |A. p B. b C. | b | D. p31. 气相反应 4A + B 3R + S 进料时无惰性气体,A 与 B 以 31 的摩尔比进料,就膨胀因子 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 11 摩尔比进料,就膨胀因子 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 21 摩尔比进料,就膨胀因子 A =_；（ C）A. 1 B. 1/2 C. 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 32 摩尔比进料,就膨胀因子 B =_；（ D）A. 1 B. 1/3 C. 2/3 D. 1 35. 气 相 反 应CO + 3H2CH4 + H2O 进 料 时 无 惰 性 气 体 , CO 与H2以 1 2 摩 尔 比 进 料 , 就 膨 胀 因 子CO =_；（ A）A. 2 B. -1 C. 1 D. 2 36. 气相反应2NO + H2N2 + H2O2 进料时无惰性气体,NO 与H2以 1 2 摩尔比进料,就膨胀因子NO =_；（ B）A. 1 B. 1/2 C. 1/2 D. 1 N 与H2以 23 摩尔比进料,就膨胀因子H2=_；37. 气相反应N2 + 3H22NH3进料时无惰性气体,（ B）名师归纳总结 A. 1 B. 2/3 C. 2/3 D. 1 率常数为KC, 用压 力 表 示 的速 率 常数 为KP, 就38. 化学 反 应 速 率 式 为rAKCCACB,如 用浓度表示的速KC=_KP；（ B）RT C. RT D. RT第 2 页,共 11 页A. RT B. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 39. 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, 就KP=_KC；（ D）RT C. RT D. RTA. RT B. 40. 反应C4H102C 2H 4 + H 2,k2 .0 s1,就反应级数n=_；（ B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 41. 反应 A + B C,已知k0 .15s1,就反应级数n=_；（ B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 42. 反应 3A P ,已知k0 .15mol/ls,就反应级数n=_；（A）A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 43. 反应CH3COOH + CH 3CH 2OHCH3COOC 2H5 + H 2O ,已知k2.3 ls/mol,就反应级数n=_；（ C）A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 44. 反应N2 + 3H22NH3,已知k0 .81 ls/mol,就反应级数n=_；（C）A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 45. 反应NaOH + HClNaCl + H2O,已知k0 .1 ls/mol,就反应级数n=_；（C）A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 46. 反应 A + B C,已知k0. 45mol/ls,就反应级数n=_；（A）A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 47. 以下属于平行反应的是 _；（C）P主A B P AA. A + B P B. P B R C. S副 D.A + B P = R + S 48. 串联反应 A P（目的） R + S ,目的产物 P 的得率 X P =_；（B）n P n P 0 n P n P 0 n P n P 0 n P n P 0A. n A 0 n A B. n A 0 C. n S n S 0 D. n R n R 049. 串联反应 A P（目的） R + S ,目的产物 P 与副产物 S 的挑选性 S P =_；（ C）n P n P 0 n P n P 0 n P n P 0 n P n P 0A. n A 0 n A B. n A 0 C. n S n S 0 D. n R n R 050. 串联反应 A P（目的） R + S ,目的产物 P 的总收率 P =_；（A）n P n P 0 n P n P 0 n P n P 0 n P n P 0A. n A 0 n A B. n A 0 C. n S n S 0 D. n R n R 0P主A51. 假如平行反应S副 均为一级不行逆反应,如E 主E副,提高挑选性S 应_；（ B）A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度P主A名师归纳总结 52. 假如平行反应S副均为一级不行逆反应,如E主E副,提高收率P 应_；（ C）第 3 页,共 11 页A. 提高浓度 B. 降低浓度 C. 提高温度 D. 降低温度53. 一级连串反应A P S 在全混流釜式反应器中进行,使目的产物P浓度最大时的最优空时opt_；（ D）lnK2/K1lnK 1/K2lnK2/K11A. K2K1 B. K2K1 C. K1K2 D. K1 K254. 一级连串反应 AK 1PK 2S 在全混流釜式反应器中,就目的产物P 的最大浓度CP,max_；（ B）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A. CA 0K1K2 K 1 B. K2/CA 021 2 C. CA0K2KK21 D. K1/C A 0/212_；（ A）K 22K2K1/1K21KK155. 一级连串反应 AK 1PK 2S 在间歇式反应器中,就目的产物P 的最大浓度CP,maxA. CA 0K1K2 B. K2/CA 021 2 C. CA0K2KK21 D. K1/C A 0/212K 2K 12K, max_；（ A）K1/1K21KK2156. 一级连串反应 AK 1PK2S在平推流管式反应器中,就目的产物P 的最大浓度CPA. CA 0K1K2 B. K2/CA 021 2 C. CA0K2KK21 D. K1/C A 0/212K 2K 12K_；（D）K1/1K21KK2157. 一级连串反应A P S 在间歇式反应器中进行,使目的产物P浓度最大时的反应时间topt1lnK1/K2lnK2/K1lnK2/K1topt_；（ C）A. K1K2 B. K2K 1 C. K1K2 D. K2K158. 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P 浓度最大时的反应时间1lnK1/K2lnK2/K1lnK2/K1A. K1K2 B. K2K 1 C. K2K1 D. K 1K259. 以下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. 聚合反应60. 简述均相反应及其动力学的讨论内容？答：参加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；均相反应动力学是讨论各种因素如温度、催化剂、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点？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,简单受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳固的分子,从而使链反应终止；62. 反应 2NO + 2H2 = N2 + 2H2O,试验测得速率方程为：N2kC2CH2；试设定能满意试验结果的反应机理；NO解：机理（ 1）：2NOH2k1N2H2O 2（慢）H2O2H2k 22H2O（快）N21k 1 C2CH2NO所以与试验结果相同机理（ 2）：2NON2O 2k 5N22H2O2（快速）N2O2H2（慢速）H2O 2H2k 62HO（快）达拟平稳态,为速控步骤名师归纳总结 N25k5CN2O2CH2dC AkCACB；第 4 页,共 11 页由得k 4CN2O 2k3C2CN2O2k 3C2k 4NONO代入N2k 5k 3C2CH2kC2CH2k4NONO此机理与试验结果相同,选机理（2）,因其无叁分子反应,而机理（1）是；63. 由 A和 B进行均相二级不行逆反应A A+B B = S S,速率方程：A =dt求：（1）当CA0CB0AB时的积分式（2）当CA0CB0ABAB时的积分式解：（ 1）CA与 CB之比保持恒定CA0CB0CACBAB- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 所以CCBCABAk'tCA0dCAAk'BkktCA0dCACACACBktCA0dCA2CACAC2 ABCA（ 2）AA1 1AA积分得k't1CACA01k'tCA0A写成转化率时CA01A式中：CBCB01ACA0ACB011CBB0BCA0B1ABACB0A积分得kt 11CB0ln11A11A64. 反应 A B 为 n 级不行逆反应； 已知在 300K 时要使 A的转化率达到仅需 3.20 分钟,求该反应的活化能E；1解：rAdCAkCnAdtCAdCAtdtCA 0Cn0tA即n11C1111ktnCn A 0A达 20%时,CA.08 CA0k 1n n 1 C A 0式中 M 为常数1 1 . 25n111Mttk300M1k340M112. 63. 2lnk 340lnM/.3 2E11k 300M/12. 68 . 314300340E=29.06（ kJ/mol）20%需 12.6 分钟, 而在 340K 时达到同样的转化率65. 考虑下述连串反应:Ak 1Bk2C,已知上述反应中每一步均为一级反应,试求A、 B 和 C 的浓度随间变化的函数式；解 : 名师归纳总结 对于反应物A,应有 : k 1CA0expk 1tk 1k2CB第 5 页,共 11 页dCAk 1CAdt积分得CACA0expk1 t对于 B, 应有dC Bk 1CAk2C Bdt将上式两端乘以expk 2t可得k 1 CA0expk2 tdtexp k2tdC Bk2CBexp k 2tdt- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 即dCBexp k2tk 1CA0expk2k 1 tdt将上式积分得 , CBexp k 2tk2k1k 1CA0expk2k 1 t1 _反应器CBk2k 1k1CA0expk 1texpk2tCACBCCCA0CCCA0 CACBC A 0 1k2k2k 1expk 1tk2k 1k 1expk2t第三章抱负反应器1. 抱负反应器是指 _、_； 抱负混合（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处理；（抱负混合反应器、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Y 最大、生产经费最低）4. 全混流反应器的空时 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 为_与_之比；（反应时间 t 、空时 ）V r A H r 6. 全混流反应器的放热速率 Q G =_；（v 0 C p）UA UAT mT 1 T 0 7. 全混流反应器的移热速率 Q r =_；（v 0 c P v 0 c P）8. 全混流反应器的定常态操作点的判据为 _；（Q G Q r）dQ r dQ G9. 全混流反应器稳固的定常态操作点的判据为 _、_；（Q G Q r、dT dT）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 _、 _、 _一样；（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、空时一样；（平推流）14. 假如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 0 时为 _反应器,而当 时就相当于_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 0 时反应器内返混为_,而当 时就反应器内返混为_；（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）A）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）E2E 121. 对于可逆的放热反应,使反应速率最大的反应温度T opt_；（Rlnkk0E 1CA0 1'E 2 CR0CA0A0E2E 122. 对于可逆的放热反应,达到化学反应平稳时的温度T e_；（Rlnkk0CA0 1A0A'CR0CA）l时 , 求 反 应 至023. 分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t不包括以下哪一项_；（ B）A. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间1 m o l /24. 在 间 歇 反 应 器 中 进 行 等 温 二 级 反 应A B,rA0. 01 C2mol/ls, 当C A0AC A0. 01 mol/l所需时间t=_ 秒；（D）A. 8500 B. 8900 C. 9000 D. 9900 名师归纳总结 25. 在 间 歇 反 应 器 中 进 行 等 温 一 级 反 应A B,rA0. 01 CAmol/ls, 当CA 01 m ol /l时 , 求 反 应 至第 6 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C A0. 01 mol/l所需时间t=_ 秒；（B）A. 400 B. 460 C. 500 D. 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 B. 反应时间 t C. 停留时间 t D. 平均停留时间 t27. 全混流反应器的容积效率 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. 0 B. =0 C. 0 D. 0 28. 全混流反应器的容积效率 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. 0 B. =0 C. 0 D. 0 29. 全混流反应器的容积效率 =1.0 时,该反应的反应级数 n_；（ B）A. 0 B. =0 C. 0 D. 0 30. 全混流 釜式反应 器最多可能有 _个定常态操作点； （C）A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 31. 全混流反应器中有 _个稳固的定常态操作点； （ B）A. 1 B. 2 C. 3 D. 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、空时是一样的；（ D）tt02. 06h,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33. 一级不行逆液相反应A2R ,C A02 .30kmol/m3, 出口转化率xA0. 7,每批操作时间装置的生产才能为50000 kg 产物 R/ 天,MR