化學反應(yīng)工程試題及答案

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化學反應(yīng)工程試題及答案

　　在學習、工作中，我們或多或少都會接觸到試題，試題是考核某種技能水平的標準。你所了解的試題是什么樣的呢？以下是小編精心整理的化學反應(yīng)工程試題及答案，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

化學反應(yīng)工程試題及答案

　　試題及答案1：

　　一、選擇題(每題2分，共10分)

　　1、可逆放熱反應(yīng)，在轉(zhuǎn)化率一定時，反應(yīng)速率隨溫度升高而

　　A、降低 B、升高 C、A、B均可能 D、同可逆吸熱反應(yīng) 2、對于A → P (主)， A → B(副)的平行反應(yīng)，若反應(yīng)級數(shù)α主>α副，在相同的操作條件和反應(yīng)時間下，下列各種反應(yīng)器所得轉(zhuǎn)化率判斷中正確的是 A、CSTR>PFR B、CSTR

　　C、PFR<間歇反應(yīng)器 pfr="">多級CSTR串聯(lián) 3、平推流反應(yīng)器的Pe、N、σθ2值分別為

　　A、0、0、1 B、∞、0、0 C、0、∞、0 D、∞、∞、0

　　4、對于轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)速率存在極大值的動力學關(guān)系，采用下列何種型式的反應(yīng)器可能使得所需反應(yīng)體積最小

　　A、PFR B、PFR后串接一個CSTR C、CSTR D、CSTR后串接一個PFR

　　5、在相同反應(yīng)體積時，保持其它操作條件亦相同，對于正常動力學，則：

　　A、(XA)PFR>(XA)兩個CSTR串聯(lián)>(XA)單個CSTR B、(XA)單個CSTR> (XA)兩個CSTR串聯(lián)>(XA)PFR C、(XA)PFR>(XA)單個CSTR>(XA)兩個CSTR串聯(lián) D、(XA)PFR =(XA)單個CSTR =(XA)兩個CSTR串聯(lián)

　　本題答案

　　1、C， 2、A ， 3、D ， 4、D ， 5、A

　　二、討論題(10分)

　　一間歇釜式反應(yīng)器中進行一級不可逆反應(yīng)，在相同的操作時間下采用大釜比用小釜所達到的轉(zhuǎn)化率要高。這種說法是否正確?

　　答：這種說法不正確。 4分要點：由于操作時間相同，由t=1/kln(1/(1-xA))(一級反應(yīng))知，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)器的體積無關(guān)，只與反應(yīng)時間有關(guān)。 6分

　　三、計算題

　　1、有一級不可逆反應(yīng)A → P，在85℃時反應(yīng)速率常數(shù)為3、45×10-2 min-1，若日產(chǎn)400Kg的產(chǎn)品P,A和P的密度均為1、25Kg/l,今擬在一容積為10m3的間歇釜式反應(yīng)器中進行，若輔助操作時間為0、5 h,最終轉(zhuǎn)化率為95%，求:①每批操作所需反應(yīng)時間?②若裝填系數(shù)為0、75，求反應(yīng)器的體積?(20分) 解： ① t=CA0 =

　　dXAdXA11

　　CA0lnrAkCA0(1XA)k1XA

　　XAf

　　ln() 2

　　10、953、4510

　　=86、8 min =1、45 h (10分) ② 每批產(chǎn)量：400×24/(t0+t)=400×24/(0、5 + 1、45)= 4923 Kg

　　每批物料的投放量：

　　Q0= 4923/1、25/95%=4146 l =4、146 m3

　　反應(yīng)器的實際體積VR= 4、146/0、75 = 5、528m3 (10分) 2、某二級液相反應(yīng)A + B C ，CA0=CB0 =1、0 mol/m3 ，rA= 1、0×10-2CACB(mol/m3、s)采用兩釜串聯(lián)操作，VR1=VR2 =2 m3 ，Q0=0、01 m3/S，求最終的轉(zhuǎn)化率。解：

　　VR1= Q0 CA0 (XA1-XA0 ) = Q0 CA0 XA1 rA1 k CA0 (1-XA1) 因為: CA0= CB0, vA =vB

　　代入已知數(shù)據(jù)得：XA1=0、5 (10分) 同理：

　　VR2= Q0 CA0 (XA2-XA1 ) = Q0 CA0 (XA2-0、5) rA1 k CA0 (1-XA2)

　　解得：XA2=0、634 (10分)

　　3、有如下平行反應(yīng)

　　A + B → P (主反應(yīng)) A + B → S (副反應(yīng))

　　其動力學方程為：rP=k1CACB0、3，rS=k2CA0、5CB1、8(mol/m3、s)，已知：k1=k2=1，A和B兩種物料的初濃度：CA0=CB0=1、0mol/l，分別從反應(yīng)器進口等流量加入，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為0、9。

　　①寫出瞬時選擇性與組分A的轉(zhuǎn)化率關(guān)系表達式 ②計算在平推流反應(yīng)器中的總選擇性 ③計算在全混流反應(yīng)器中的總選擇性

　　④如采用平推流反應(yīng)器，為提高選擇性應(yīng)采取怎樣的加料方式。(20分) 解：

　　四、推導題(10分)

　　對氣-固催化反應(yīng)A + B = C，其可能的反應(yīng)機理如下： A + σ

　　Aσ B + σBσ

　　Aσ+ BCσ (控制步驟) Cσσ

　　試導出其速率方程表達式。

　　解：因為第三步為控制步驟，所以其它各反應(yīng)均達到平衡狀態(tài)。

　　則 r=ks、θA、PB、– ks’θC 4分

　　因為1，2，4步達到平衡，所以有θA、= KA、PAθv θB、= KB、PBθv θC、= KC、PCθv

　　又：θA +θb+θv+θc =1

　　解得θA=KAPA/(1+ KAPA + KBPB + KCPC)

　　θC=KCPC/(1+ KAPA + KBPB + KCPC) 4分將之代入前面方程得

　　r= K1PAPB-K2PC 1+ KAPA + KBPB + KCPC

　　其中： K1=KS KA K2=KS’KC 2分

　　試題及答案2：

　　題目：全混流連續(xù)操作反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)溫度、濃度處處均勻一致，故所有物料粒子在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間

　　相同。正確答案：錯

　　題目：化工生產(chǎn)中應(yīng)用于均相反應(yīng)過程的化學反應(yīng)器主要有(釜式)反應(yīng)器和(管式)反應(yīng)器。、(攪拌器)、(密封裝置)和(換熱裝置)等。題目：釜式反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)主要包括反應(yīng)器(殼體)

　　題目：手孔或人孔的安設(shè)是為了檢查(內(nèi)部空間)以及安裝和拆卸設(shè)備(內(nèi)部構(gòu)件)。

　　題目：釜式反應(yīng)器中夾套式換熱器適用于傳熱面積(較小)，傳熱介質(zhì)壓力(較低)的情況。題目：基元反應(yīng)的級數(shù)即為化學反應(yīng)式的(計量系數(shù))，對非基元反應(yīng)的級數(shù)通過(實驗)確定。題目：反應(yīng)物能同時分別進行兩個或多個獨立的反應(yīng)，稱(平行反應(yīng))。當初始反應(yīng)物所生成的產(chǎn)物能進一步反應(yīng)生成次級產(chǎn)物時，稱(連串反應(yīng))。

　　題目：單一反應(yīng)利用(轉(zhuǎn)化率)可以確定反應(yīng)物轉(zhuǎn)化量與產(chǎn)物生成量之間的關(guān)系。

　　題目：間歇反應(yīng)，只要CAO相同，無論處理量多少，達一定(轉(zhuǎn)化率)每批所需的(反應(yīng)時間)相同。，平推流反應(yīng)器題目：對同一反應(yīng)在相同條件下，達到相同轉(zhuǎn)化率，全混釜反應(yīng)器所需有效體積(最大)，多釜串聯(lián)全混釜所需有效體積(介于其間)。所需有效體積(最小)1akt)題目：一級不可逆反應(yīng)，其反應(yīng)速率方程為(-rA=kCA),反應(yīng)時間與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為(ln(。題目：復合反應(yīng)動力學為由兩個以上(化學反應(yīng)計量式)或(動力學方程式)表示的化學反應(yīng)過程。

　　題目：間歇釜式反應(yīng)器有效體積不但與(反應(yīng)時間)有關(guān)，還與(非生產(chǎn)時間)有關(guān)。

　　題目：平推流反應(yīng)器實際體積與有效體積(相同)。推流反應(yīng)器串聯(lián)，總有效體積等于(各串聯(lián)反應(yīng)器有效題目：單個反應(yīng)器串聯(lián)操作能夠提高反應(yīng)(深度)，全混釜反應(yīng)器串聯(lián)釜數(shù)越多，反應(yīng)器內(nèi)CA變化越接近(平推流反應(yīng)器)。體積之和)

　　題目：反應(yīng)器型式和操作方法的選擇，一是(生產(chǎn)能力)的比較;二是反應(yīng)(選擇性)的比較。(復合反應(yīng)) 要重點進行選擇性的比較。

　　題目：相同條件下，用全混流反應(yīng)器和平推流反應(yīng)器處理物料，(平推流反應(yīng)器)所需有效容積小。

　　題目：對于恒容過程，影響容積效率的因素為(反應(yīng)級數(shù))、(轉(zhuǎn)化率)。

　　題目：對于恒容過程二級不可逆反應(yīng)，容積效率和轉(zhuǎn)化率的關(guān)系式為(21xA)

　　題目：反應(yīng)級數(shù)越高，容積效率(越低);轉(zhuǎn)化率越高，容積效率(越低)。

　　題目：平行反應(yīng)，提高CA，有利于級數(shù)(高)的反應(yīng)。選擇(平推流)反應(yīng)器最優(yōu)。題目：熱穩(wěn)定性是指反應(yīng)器本身對(熱擾動)具有自行恢復平衡的能力。題目：實際反應(yīng)器：物料流動存在一定程度的返混，反應(yīng)物濃度(降低)，反應(yīng)速度(降低)，使反應(yīng)器容積(增大)。題目：非理想流動，各流體微元在反應(yīng)器內(nèi)(停留時間)不同。返混越嚴重，流體微元間停留時間差別(越大)。題目：反應(yīng)溫度恒定時，在反應(yīng)物料為氣相時主要通過(催化劑)和(反應(yīng)物料)的加料量來控制反應(yīng)壓力。

　　題目：化學反應(yīng)工程是一門以化學(熱力)學和化學(動力)學為基礎(chǔ)、研究化學反應(yīng)工程問題的學科。題目：(傳遞)過程與反應(yīng)(動力學)是構(gòu)成化學反應(yīng)工程最基本的兩個方面。前者屬于外因，后者屬于內(nèi)因。

　　題目：化學反應(yīng)過程按反應(yīng)特征分類可分為(簡單)反應(yīng)和(復雜)反應(yīng)，按熱力學分類分類可分為(可逆)反應(yīng)和(不可逆)反應(yīng)。

　　題目：理想流動模型是指(平推流)模型和(全混流)模型。

　　試題及答案3：

　　一、選擇題（本題包括8小題，每小題只一個選項符合是題意，每小題3分，共24分）

　　1、下列變化不屬于化學變化的是

　　A、糧食釀酒 B、鹽酸除銹 C、冰雪融化 D、蠟燭燃燒

　　2、下列說法正確的是

　　A、墻內(nèi)開花墻外香說明分子在不斷運動

　　B、空氣是由空氣分子構(gòu)成的

　　C、含有氧元素的化合物都是氧化物

　　D、不同元素最本質(zhì)的區(qū)別是中子數(shù)不同

　　3、下列做法不正確的是

　　A、食用霉變的花生

　　B、合理攝入人體必需元素

　　C、使用可降解的塑料餐盒

　　D、用灼燒法鑒別合成纖維和羊毛纖維

　　4、生活中處處有化學。下列說法正確的是

　　A、紙張不可煥燃 B、乙醇汽油屬于混合物

　　C、活性炭可將硬水軟化 D、可用打火機檢查天然氣是否泄漏

　　5、某純凈物X在空氣中完全燃燒，反應(yīng)的化學方程式為：X+2O2＝＝CO2+2H2O，下列關(guān)于X的說法正確的是

　　A、X由碳、氫、氧三種元素組成 B、X的相對分子質(zhì)量為10

　　C、C中碳、氫元素的質(zhì)量比為1：4 D、X屬于有機化合物

　　6、以下裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，其中與集氣瓶相連的壓強傳感器等電子設(shè)備能將集氣瓶內(nèi)壓強精確地記錄并保存下來。用該裝置測得的紅磷和木炭分別在集氣瓶中燃燒的壓強－時間（該裝置氣密性良好，P0是集氣瓶內(nèi)初始氣壓，P、P/分別是反應(yīng)結(jié)束時恢復到室溫時集氣瓶內(nèi)的氣壓）

　　下列說法正確的是

　　A、燃燒匙內(nèi)所裝紅磷和木炭的多少對實驗結(jié)果無影響

　　B、反應(yīng)開始時集氣瓶中壓強瞬間變大是由燃燒放熱造成的

　　C、P＝0.79 P0，P/＝P0是因為紅磷的著火點比木炭低

　　D、由可推出空氣中氧氣的含量

　　7、甲、乙、丙、丁均為初中化學常見物質(zhì)，它們之間的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法正確的是

　　A、如果丙是碳酸鈉，乙是氫氧化鈉，則甲是硝酸鈉

　　B、若甲、乙、丁都是氧化物，則丙一定是碳酸鈣

　　C、甲、乙、丙、丁之間的轉(zhuǎn)化可以全部通過復分解反應(yīng)實現(xiàn)

　　D、若甲、乙、丙、丁均含有同一種元素，且乙可用來滅火，則丙一定是單質(zhì)碳

　　8、某粗鹽樣品除含有不溶性固體雜質(zhì)我外，還含有少量的氯化鎂、氯化鈣，硫酸鈉，某化學興趣小組開展如下探究活動：

　　探究一：除去粗鹽中不溶性雜質(zhì)

　　探究二：從濾液1中提取氯化鈉固體（該探究中，微溶物不沉淀）

　　關(guān)于以上探究活動，有下列說法：

　　①試劑甲是碳酸鈉溶液，試劑乙是氯化鋇溶液

　　②濾液1中的溶質(zhì)一定有氯化鈉，可能有氯化鈣

　　③若向探究二所得的白色濾渣中加入過量的稀鹽酸，濾渣不溶解

　　④往濾液4中加適量試劑丙時有中和反應(yīng)發(fā)生

　　以上說法中正確的是

　　A、①③ B、①④ C、②③ D、②④

　　二、非選擇題（本題包括5小題，共26分）

　　28、（4分）氧元素的結(jié)構(gòu)。

　　⑴該元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為；在化學反應(yīng)中該原子

　　容易電子（填“得到”或“失去”）

　　⑵由該元素組成的一種氣體單質(zhì)能供給呼吸，寫出實驗室制取該氣體的一個化學方程式。

　　29、（4分）t1℃時，將等質(zhì)量的硝酸鉀和氯化鉀分別加入到各盛有100g水兩個燒杯中，充分攪拌后現(xiàn)象，硝酸鉀和氯化鉀的溶解度曲線。

　　⑴燒杯②中的上層清液是否達到飽和狀態(tài)？（填“是”、“否”或“無法判斷”）；⑵燒杯①中溶解的溶質(zhì)是（寫名稱或化學式）；

　　⑶將t1℃時50g硝酸鉀的飽和溶液稀釋成10%的溶液，需加水 g；

　　⑷關(guān)于中燒杯內(nèi)的物質(zhì)，下列說法正確的是。

　　A、燒杯①內(nèi)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù) ＞燒杯②內(nèi)上層清液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

　　B、蒸發(fā)一定量的水，兩燒杯中都一定有固體析出

　　C、將兩個燒杯中的溶液混合，充分攪拌后，燒杯中一定還有剩余的固體

　　D、將溫度升高到t2℃，兩燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)相等（不考慮水的蒸發(fā)）

　　30、（6分）一包固體含有鎂粉、碳粉、氧化銅、氫氧化鈉、氯化鉀中的一種或幾種。為探究固體的組成，某化學興趣小組進行了如下所示實驗：

　　請回答下列問題：

　　⑴該實驗中生成白色濾渣乙的化學方程式為；

　　⑵原固體中一定不含有的物質(zhì)是（寫名稱或化學式均可，下同），證據(jù)是；

　　⑶原固體中一定含有的物質(zhì)是；

　　⑷實驗結(jié)束后，該興趣小組將濾液C和濾液D都倒入到廢液缸，有白色沉淀生成，上層清液E為藍色，經(jīng)檢驗E中不含氯離子，則E中一定含有的溶質(zhì)是。

　　31、（6分）已知碳酸亞鐵在隔絕空氣的條件下，受熱易分解生成氧化亞鐵和二氧化碳；在空氣中加熱則生成氧化鐵和二氧化碳。某化學興趣小組用的裝置模擬煉鐵過程，并測定某樣品中碳酸亞鐵的含量（該裝置氣密性良好，B中氫氧化鈉溶液足量），實驗過程中，先打開K通入一氧化碳再加熱；裝置A中固體質(zhì)量不再減少后，停止加熱，待裝置A冷卻到室溫后關(guān)閉K。實驗測得裝置A中固體減少了a g，裝置B中液體質(zhì)量增加了b g。

　　回答下列問題：

　　⑴儀器①的名稱是；

　　⑵寫出裝置A中發(fā)生的一個反應(yīng)的化學方程式；

　　⑶能判斷生成的二氧化碳全部被裝置B吸收的依據(jù)是：裝置B中質(zhì)量增加且；

　　⑷若生成的二氧化碳全部被裝置B吸收，不考慮水的蒸發(fā)且該樣品中所含雜質(zhì)不參加反應(yīng)，則a b（填“﹥”“﹦”或“﹤”）；

　　⑸D處為收集尾氣的裝置，應(yīng)選擇裝置（填“甲”“乙”或“丙”）。

　　32、（6分）某化學興趣小組對胃藥“碳酸氫鈉片”進行了探究，具體做法如下：

　　Ⅰ、取一片胃藥研碎，加水完全溶解得100g溶液；

　　Ⅱ、配制100g 0.365%的稀鹽酸作為模擬胃酸；

　　Ⅲ、取上述一種溶液20g于錐形瓶中，再將另一種溶液逐滴加入錐形瓶內(nèi)，反應(yīng)后溶液的pH變化情況。

　　請回答下列問題

　　⑴碳酸氫鈉屬于（填“酸”“堿”或“鹽”）；