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反应工程考试习题库及答案

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??39. 化学反应速率式为?rA?KCCACB,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,则KP=_______KC。(D) A. (RT)???? B. (RT)(???) C. (RT)(???) D. (RT)?(???)

40.反应C4H102C2H4 + H2,k?2.0s?1,则反应级数n=_______。(B)

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

?141.反应A + B → C,已知k?0.15s,则反应级数n=_______。(B)

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 42.反应3A → P,已知k?0.15mol/l?s,则反应级数n=_______。(A) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 43.反应CH3COOH + CH3CH2OHn=_______。(C)

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 44.反应N2 + 3H22NH3,已知kCH3COOC2H5 + H2O,已知k?2.3l?s/mol,则反应级数

?0.81l?s/mol,则反应级数n=_______。(C)

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 45.反应NaOH + HClNaCl + H2O,已知k?0.1l?s/mol,则反应级数n=_______。(C)

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 46.反应A + B → C,已知k?0.45mol/l?s,则反应级数n=_______。(A) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 47.下列属于平行反应的是_______。(C)

P(主)A?A?B?P?A. A + B → P B.?P?B?R C.

S(副) + B → P = R + S

48.串联反应A → P(目的)→R + S,目的产物P的得率XP=_______。(B)

nP?nP0nP?nP0nP?nP0nP?nP0A. nA0?nA B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0

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)

nP?nP0nP?nP0nP?nP0nP?nP0A. nA0?nA B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0

50.串联反应A → P(目的)→R + S,目的产物P的总收率?P=_______。(A)

nP?nP0nP?nP0nP?nP0nP?nP0A. nA0?nA B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0

P(主)A51.如果平行反应_______。(B)

S(副)均为一级不可逆反应,若E主>E副,提高选择性SP应

A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度

P(主)A52. 如果平行反应_______。(C)

S(副)均为一级不可逆反应,若E主>E副,提高收率?P应

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)

ln(K2/K1)1ln(K2/K1)ln(K1/K2)A. K2?K1 B. K2?K1 C. K1K2 D. K1K2

54.一级连串反应ACP,max?K1PK2S在全混流釜式反应器中,则目的产物P的最大浓度

_______。(B)

K2K22?K1KCA0KCA0(1)K2?K1CA0(2)K1/22K2K1A. B. [(K2/K1)?1] C.

CA01/22 D. [(K1/K2)?1]

55.一级连串反应ACP,max?K1PK2S在间歇式反应器中,则目的产物P的最大浓度

_______。(A)

K2K22?K1KCA0KCA0(1)K2?K1CA0(2)K1/22K2K1A. B. [(K2/K1)?1] C.

CA01/22[(K/K)?1]12 D.

56. 一级连串反应ACP,max?K1PK2S在平推流管式反应器中,则目的产物P的最大浓度

_______。(A)

K2K22?K1KCA0K2KCA0(1)K2?K1C()A01/22[(K/K)?1]KK2121A. B. C.

CA01/22 D. [(K1/K2)?1]

57.一级连串反应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

topt?_______。(D)

1K1K2A.

ln(K2/K1)ln(K1/K2)ln(K2/K1) B. K2?K1 C. K1K2 D. K2?K1

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P浓度最大时的反应时间topt?_______。(C) A.

1K1K2ln(K2/K1)ln(K2/K1)ln(K1/K2) B. K2?K1 C. K2?K1 D. K1K2

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. 聚合反应 60.简述均相反应及其动力学的研究内容

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。均相反应动力学是研究各种因素如温度、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。

2??kCCH。试设定能满足NNO62. 反应2NO + 2H2 = N2 + 2H2O,实验测得速率方程为:

22实验结果的反应机理。

k1??N2?H2O2 (慢) ① 解:机理(1):2NO?H2?k2H2O2?H2???2H2O (快) ②

所以与实验结果相同

机理(2):2NO?N2O2 (快速)③

k5NO?H???N2?H2O2 (慢速)④ 222

k6HO?H???2H2O (快) ⑤ 222

③达拟平衡态,④为速控步骤

2kC?kC43NONO22由③得

CN2O2?k32CNOk4

代入

?N?2k5k322CNOCH2?kCNOCH2k4

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:

dCA?kCACB。 ??A=dt?CA0求: (1)当

CB0CB0??A?B时的积分式

?B时的积分式

CB0?CACB??ACA0(2)当

??AB??ACA0解:(1)CA与CB之比保持恒定

所以

?B

CB?CA?Bk't??A

积分得

11?CACA0

k't?写成转化率时

?1(A)CA01??A

(2) CA?CA0(1??A)

式中:

?1??BCA0?B??AB?ACB0?A

1(1??1)CB0?1??1?A?ln??1??A? ?kt?积分得

64.反应A → B为n级不可逆反应。已知在300K时要使A的转化率达到20%需分钟,而在340K时达到同样的转化率仅需分钟,求该反应的活化能E。 解:

?rA??dCAn?kCAdt

1?11??n?1?n?1??kt 即n?1?CACA0?

达20%时,CA?0.8CA0 式中M为常数 ∴

k300?M?11k340?M?12.6 3.2

E=(kJ/mol)

k1B???k2C??65.考虑下述连串反应:A?,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:

对于反应物A,应有:

积分得 CA?CA0exp(?k1t)

dCB?k1CA?k2CB?k1CA0exp(?k1t)?k2CBdt对于B,应有 将上式两端乘以exp(k2t)可得

即 d[CBexp(k2t)?k1CA0exp[(k2?k1)t]dt 将上式积分得,

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)

V(?rA)(??Hr)6.全混流反应器的放热速率QG=______________。(v0?Cp)

T(1?UATmUA)?(T0?)v0?cPv0?cP)

7.全混流反应器的移热速率Qr=______________。(

8.全混流反应器的定常态操作点的判据为_______。(QG?Qr)

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??39.化学反应速率式为?rA?KCCACB,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,则KP=_______KC。(D)A.(RT)????B.(RT)(???)C.(RT)(???)D.(RT)?(???)40.反应C4H102C2H4+H2,k
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