第一章 绪论
1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。
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。
3. _______是化学反应工程的基础。)
4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。
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_______。
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_______。 8.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_______。
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. 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_。
pP + sS对于反应,则rP?_______(?rA)。 2. aA + bB3.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_______,否则称为_______。
??5. 化学反应速率式为?rA?KCCACB,用浓度表示的速率常数为KC,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示
的速率常数KP,则KC=_______KP。
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
,则KC=_______f。
K7. 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y,则KC=_______Ky。
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_______。
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. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。
11. 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______________法来求反应级数。 12.生成主产物的反应称为_______,其它的均为_______。
P(主)AS(副)均为一级不可逆反应,若E主Kf
K
13.平行反应14.如果平行反应
>E副,选择性Sp与_______无关,仅是_______的函数。
A?P(主)A?S(副)K1均为一级不可逆反应,若
K2E主>E副,提高选择性SP应_____。
15. 一级连串反应APS在全混流釜式反应器中,则目的产物P的最大浓度CP,max?______、
?opt?______。
K116.一级连串反应APK1K2S在平推流反应器中,则目的产物P的最大浓度CP,max?_______、topt?K2______。
17. 一级连串反应A18. 一级连串反应AK1PS在间歇式全混流反应器中,则目的产物P的最大浓
度CP,max?_______、topt?______。
PK2S在平推流反应器中,为提高目的产物P的收率,应______k2/k1。
19.链反应的三个阶段为_______、_______、_______。
20.下列属于均相反应的是_______。
A. 煤炭燃烧 B. 氢气燃烧 C. 离子交换 D. 加氢裂解 21.下列属于均相反应的是_______。
A. 乙酸乙酯水解 B. CuO的还原 C. 加氢脱硫 D. 电石水解 22.下列属于均相反应的是_______。
A. 催化重整 B. 催化裂解 C. HCl与NaOH的中和D. 水泥制造 23.下列属于非均相反应的是_______。
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.下列属于非均相反应的是_______。
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?3H2?CH4?H2O,其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。
H2 C. CH4 D. H2O H2 C. N2 D. H2O
αBB,反应组分
A. CO B. 26.化学反应
2NO?2H2?N2?2H2O,其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质______。
A. NO B.
27.对于一非恒容均相化学反应αAA_______。 A.
?rA??dnAVdtA的化学反应速率?rA??rA??dCBdt B.
?rA??dnBVdt C.
?rA??dCAdt D.
?28.对于一非恒容均相化学反应αAA_______。
dnArB?VdtA.
dnrB?BVdt B.
αBB,反应产物B的化学反应速率rBrB?dCBdt
29.对于反应aA + bB D.
pP + sS,则rP?_______(?rA)。
a C. pdCArB?dt C.
ppA. |a| B. a|a| D. cp
30.对于反应aA + bBbppP + sS,则rP?_______(?rB)。
|b|p C. |b| D. p
A.
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=_______。
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=_______。
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=_______。
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3∶2摩尔比进料,则膨胀因子?B=_______。
A. –1 B. 1/3 C. 2/3 D. 1
CH4 + H2O进料时无惰性气体,CO与H2以1∶2摩尔比进料,35.气相反应CO + 3H2则
膨胀因子?CO=_______。
A. –2 B. -1 C. 1 D. 2
p B. b36.气相反应2NO + H2则膨胀因子?NO=_______。
N2 + H2O2进料时无惰性气体,NO与H2以
1∶2摩尔比进料,
A. –1 B. –1/2 C. 1/2 D. 1 37.气相反应N2 + 3H222NH3进料时无惰性气体,N2与H2以
2∶3摩尔比进料,则膨
胀因子?H=_______。
A. –1 B. –2/3 C. 2/3 D. 1
38.化学反应速率式为,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KC=_______KP。
?(???)(???)(???)????(RT)(RT)(RT)(RT)A. B. C. D. 39. 化学反应速率式为,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。
????(???)(???)?(???)(RT)(RT)(RT)(RT)A. B. C. D.
?12C2H4 + H240.反应C4H10,k?2.0s,则反应级数n=_______。
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=_______。
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. 0 B. 1 C. 2 D. 3
CH3COOC2H5 + H2O43.反应CH3COOH + CH3CH2OH,已知k?2.3l?s/mol,则反应级数n=_______。
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
??rA?KCC?ACB??rA?KCC?ACB2NH3,已知k?0.81l?s/mol,则反应级数n=_______。 44.反应N2 + 3H2A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
NaCl + H2O,已知k?0.1l?s/mol,则反应级数n=_______。A. 0 45.反应NaOH + HClB. 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. 0 B. 1 C. 2 D. 3 47.下列属于平行反应的是_______。
P(主)A?A?B?P?A. 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XP=_______。
nP?nP0A. nA0?nAnP?nP0A. nA0?nAnP?nP0A. nA0?nAnP?nP0nP?nP0nP?nP0 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=_______。
nP?nP0nP?nP0nP?nP0 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=_______。
nP?nP0nP?nP0nP?nP0 B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0
P(主)AS(副)均为一级不可逆反应,若E主>E副,提高选择性SP应51.如果平行反应
_______。
A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度
P(主)AS(副)均为一级不可逆反应,若E主>E副,提高收率?P应52. 如果平行反应
_______。
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?_______。
ln(K2/K1)ln(K2/K1)ln(K1/K2)A. K2?K1 B. K2?K1 C. K1K2 D.
1K1K2
P的最大浓度
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
K2_______。
K2CA0K1K2?K1CA0()1/22[(K/K)?1]K212A. B.
CA0K2K2?K1CA0()1/22[(K/K)?1]K121 C. D.
S在间歇式反应器中,则目的产物
K2
55.一级连串反应A_______。
KK1PK2P的最大浓度CP,max?2CA0K1K2?K1CA0()1/22[(K/K)?1]K212A. B.
CA0K2K2?K1CA0()1/22[(K/K)?1]K121 C. D.
S在平推流管式反应器中,则目的产物
K2
56. 一级连串反应ACP,max?K1PK2P的最大浓度
_______。
K2CA0K1K2?K1CA0()[(K2/K1)1/2?1]2K2A. B.
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?_______。
A.
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?_______。
A. 59.下列反应没有涉及到链反应的是_______。
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?
1K1K21K1K2CA0KCA0(2)K2?K1[(K1/K2)1/2?1]2K1 C. D.
ln(K2/K1)ln(K1/K2)ln(K2/K1) B. K2?K1 C. K1K2 D. K2?K1
ln(K2/K1)ln(K2/K1)ln(K1/K2) B. K2?K1 C. K2?K1 D. K1K2
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。
62.反应2NO + 2H2 = N2 + 2H2O,实验测得速率方程为:能满足实验结果的反应机理。
k12NO?H???N2?H2O2(慢)① 2解:机理(1):k2H2O2?H2???2H2O(快)②
2?N?kCNOCH22。试设定
所以与实验结果相同
222?N??1?k1CNOCH机理(2):2NO?N2O2(快速)③
k5N2O2?H2???N2?H2O2(慢速)④
(快)⑤ ③达拟平衡态,④为速控步骤
?N??5?k5CNOCH2222k6H2O2?H2???2H2O
CN2O2?由③得
2k4CN2O2?k3CNOk32CNOk4
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?CA0A?N?2k5k322CNOCH2?kCNOCH2k4
??A=A+?BB = ?SS,速率方程:
?dCA?kCACB。dt
求:(1)当
CA0CB0??A?B时的积分式 时的积分式
CA0CB0?CACB?(2)当
CB0??AB??A?B?A解:(1)CA与CB之比保持恒定所以
kt??CB?CA0?B
CA?B?A
dCACACCAB CA0dCCA0dC'AAkt???kt??2CA?CACA'?B2BCAk?k?A11?CACA0 积分得
?1k't?(A)CA01??A 写成转化率时
k't??A
(2)CA?CA0(1??A)