气-液两相传质过程在工业应用中普遍存在。近年来，微通道以其优良的热质传递性能受到广泛关注。然而，微通道内伴有化学反应的气-液两相流及传质过程仍需要深入研究。本文采用高速摄像仪和压力传感器，实验考察了气液两相流量、化学反应速率、微通道深宽比等操作条件对气-液两相流型、空隙率、压力降和传质过程的影响。对于伴有相间传质过程的气-液两相流，观测到弹状-泡状流、弹状流、弹状-环状流和液环流。通过绘制流型图得到流型转换线，并与文献中提出的气-液两相流型转换线进行对比。提出了伴有相间传质的气-液两相流过程的流型转换线预测模型，模型具有良好的预测性能。采用像素法对微通道内空隙率进行计算。实验结果表明，气相流量的增大，液相流量、化学反应速率和深宽比的降低，均导致微通道内空隙率增大。考虑相间传质的影响，提出了空隙率的半理论预测模型。采用压力传感器测量微通道进、出口压力，从而得到微通道内压力降。随气液两相流量、化学反应速率和深宽比的增大，微通道内压力降均增大。基于分相模型和物理模型，分别建立了半理论预测模型，其中修正的物理模型具有较好的预测性能。采用图像法计算得到液侧体积传质系数kLa、比表面积a和液侧传质系数kL。实验结果表明，达到临界流量比前，随气液流量比的增大，kLa、kL、a均增大，随化学反应速率的增大，kLa、 kL、a均减小；达到临界流量后，随气液流量比的增大，kLa、 kL、a不再显著增大，随化学反应速率的增大，kLa、 kL增大，而a减小。实验范围内，随深宽比的增大，kLa、kL、a均增大。基于Jepsen模型，无量纲准数关联式和Higbie非稳态渗透模型，分别提出液侧体积传质系数的预测式，其中Higbie非稳态渗透模型具有最佳的预测性能。