化學(xué)反應(yīng)工程試題及答案

化學(xué)反應(yīng)工程試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.全混流反應(yīng)器的返混程度（）A.為零B.最大C.最小D.不確定2.反應(yīng)級數(shù)（）A.只能是正整數(shù)B.只能是零C.可以是任意實(shí)數(shù)D.只能是負(fù)數(shù)3.平推流反應(yīng)器的特點(diǎn)是（）A.有返混B.濃度均一C.物料停留時(shí)間相同D.溫度波動大4.對于反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率的表達(dá)式為（）A.-rAB.rBC.rAD.-rB5.反應(yīng)速率常數(shù)k與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）A.溫度B.壓力C.反應(yīng)物濃度D.催化劑6.間歇反應(yīng)器適合于（）A.大規(guī)模生產(chǎn)B.多品種小批量生產(chǎn)C.連續(xù)生產(chǎn)D.自動化生產(chǎn)7.下列哪種反應(yīng)器不屬于理想反應(yīng)器（）A.平推流反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器C.間歇反應(yīng)器D.固定床反應(yīng)器8.反應(yīng)活化能E越大，則反應(yīng)速率對溫度的變化（）A.越不敏感B.越敏感C.無影響D.不確定9.反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的定義是（）A.反應(yīng)掉的反應(yīng)物的量/初始反應(yīng)物的量B.生成的產(chǎn)物的量/初始反應(yīng)物的量C.反應(yīng)掉的反應(yīng)物的量/生成的產(chǎn)物的量D.初始反應(yīng)物的量/反應(yīng)掉的反應(yīng)物的量10.串聯(lián)反應(yīng)A→P→S，目的產(chǎn)物是P，為提高P的收率，應(yīng)選擇（）A.全混流反應(yīng)器B.平推流反應(yīng)器C.間歇反應(yīng)器D.無所謂二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有（）A.溫度B.壓力C.反應(yīng)物濃度D.催化劑2.理想反應(yīng)器包括（）A.平推流反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器C.間歇反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器3.化學(xué)反應(yīng)的類型有（）A.均相反應(yīng)B.非均相反應(yīng)C.可逆反應(yīng)D.不可逆反應(yīng)4.關(guān)于反應(yīng)速率常數(shù)k，正確的是（）A.與溫度有關(guān)B.與反應(yīng)物濃度有關(guān)C.與壓力有關(guān)D.與催化劑有關(guān)5.下列屬于連續(xù)操作的反應(yīng)器有（）A.平推流反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器C.間歇反應(yīng)器D.半間歇反應(yīng)器6.提高反應(yīng)選擇性的方法有（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應(yīng)溫度C.優(yōu)化反應(yīng)時(shí)間D.改變反應(yīng)物濃度7.反應(yīng)動力學(xué)方程的建立方法有（）A.實(shí)驗(yàn)測定B.理論推導(dǎo)C.經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)D.隨機(jī)猜測8.全混流反應(yīng)器的特點(diǎn)有（）A.物料充分混合B.出口組成與反應(yīng)器內(nèi)組成相同C.無返混D.適合快速反應(yīng)9.平推流反應(yīng)器的性能特點(diǎn)包括（）A.物料在器內(nèi)停留時(shí)間相同B.無返混C.濃度沿軸向變化D.溫度沿軸向變化10.反應(yīng)過程的基本步驟包括（）A.反應(yīng)物向催化劑表面擴(kuò)散B.反應(yīng)物在催化劑表面吸附C.化學(xué)反應(yīng)D.產(chǎn)物從催化劑表面脫附及擴(kuò)散三、判斷題（每題2分，共10題）1.反應(yīng)速率只與反應(yīng)物濃度有關(guān)。（）2.平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器都是理想反應(yīng)器。（）3.反應(yīng)活化能越大，反應(yīng)越容易進(jìn)行。（）4.間歇反應(yīng)器內(nèi)物料的濃度和溫度隨時(shí)間變化。（）5.全混流反應(yīng)器的返混程度最小。（）6.反應(yīng)級數(shù)可以是負(fù)數(shù)。（）7.催化劑只能加快反應(yīng)速率。（）8.串聯(lián)反應(yīng)中，中間產(chǎn)物的濃度會出現(xiàn)最大值。（）9.反應(yīng)轉(zhuǎn)化率越高，反應(yīng)效果越好。（）10.固定床反應(yīng)器屬于理想反應(yīng)器。（）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器在返混方面的區(qū)別。答：平推流反應(yīng)器無返混，物料以相同速度向前推進(jìn)，各質(zhì)點(diǎn)停留時(shí)間相同；全混流反應(yīng)器返混最大，剛進(jìn)入反應(yīng)器的新鮮物料與已反應(yīng)的物料瞬間充分混合，出口組成與器內(nèi)組成相同。2.簡述影響反應(yīng)速率的主要因素。答：主要因素有溫度，溫度升高反應(yīng)速率加快；反應(yīng)物濃度，濃度增加反應(yīng)速率增加；壓力，對于有氣體參與反應(yīng)，壓力影響濃度進(jìn)而影響速率；催化劑，可改變反應(yīng)歷程，降低活化能，加快反應(yīng)速率。3.簡述化學(xué)反應(yīng)工程的研究內(nèi)容。答：主要研究內(nèi)容包括化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)，研究反應(yīng)速率與影響因素關(guān)系；反應(yīng)器設(shè)計(jì)與分析，涉及反應(yīng)器選型、操作方式選擇、尺寸計(jì)算等；以及反應(yīng)過程的優(yōu)化，提高反應(yīng)效率和產(chǎn)物質(zhì)量。4.簡述選擇反應(yīng)器的依據(jù)。答：依據(jù)有反應(yīng)特性，如反應(yīng)類型、動力學(xué)特征等；生產(chǎn)規(guī)模，大規(guī)模適合連續(xù)反應(yīng)器，小批量可選間歇反應(yīng)器；產(chǎn)品質(zhì)量要求，對質(zhì)量均一性要求高可考慮全混流等；還有經(jīng)濟(jì)成本，綜合考慮設(shè)備投資與運(yùn)行成本。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在實(shí)際生產(chǎn)中如何根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)選擇合適的反應(yīng)器。答：對于快速不可逆反應(yīng)，可選平推流反應(yīng)器以減少返混，提高轉(zhuǎn)化率；對于自催化反應(yīng)，全混流反應(yīng)器可能更合適，可利用產(chǎn)物對反應(yīng)的促進(jìn)作用；對于串聯(lián)反應(yīng)，若希望中間產(chǎn)物收率高，平推流較有利；還要結(jié)合生產(chǎn)規(guī)模、操作難易等實(shí)際因素綜合考量。2.討論如何提高化學(xué)反應(yīng)的效率。答：可以通過優(yōu)化反應(yīng)條件，如選擇合適溫度、壓力；調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度比；使用高效催化劑加快反應(yīng)速率；改進(jìn)反應(yīng)器設(shè)計(jì)，減少返混、強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱；合理安排反應(yīng)流程，實(shí)現(xiàn)能量回收利用，從多方面提高反應(yīng)效率。3.討論催化劑在化學(xué)反應(yīng)工程中的重要性。答：催化劑能改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)活化能，大幅加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率；可提高反應(yīng)選擇性，使反應(yīng)朝著生成目標(biāo)產(chǎn)物方向進(jìn)行；還能在溫和條件下進(jìn)行反應(yīng)，降低能耗、減少設(shè)備要求，對化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展至關(guān)重要。4.討論連續(xù)操作和間歇操作反應(yīng)器各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答：連續(xù)操作優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、易實(shí)現(xiàn)自動化，適合大規(guī)模生產(chǎn)；缺點(diǎn)是設(shè)備投資大、靈活性差。間歇操作優(yōu)點(diǎn)是靈活性高、適合小批量多品種生產(chǎn)；缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量一致性難保證，每批需裝卸料等輔助時(shí)間。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.C3.C4.A5.C6.B7.D8.B9.A10.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2