2016年昆明理工大学考研专业课试题831化学反应工程.doc

1、昆明理工大学2016年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)考试科目代码：831 考试科目名称 ：化学反应工程考生答题须知1 所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。2 评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。3 答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。4 答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。一、判断题（正确的请打，错的打，全打一种符号的不得分，每题1.5分，共15分）1.1 化学反应工程主要研究单体反应器的优化问题。1.2

2、绝热反应属于变温反应。1.3 当温度一定时，主副反应级数相等的平行反应，浓度增加，反应的瞬时选择性增加。1.4 化学反应速率是瞬时反应速率。1.5 流体粒子在系统进口处有进有出，在出口处有出无进的系统称为闭式系统。1.6 返混存在总是对化学反应带来不利的影响。1.7 间歇反应器设计的关键在于计算所需的反应时间。1.8 当循环管式反应器的循环比时，浓度cA1（进口浓度）=cA0（进料浓度）。1.9 真实吸附的活化能与覆盖率呈线性减少的关系。1.10 对反应级数n0的反应，n越高，Da越高，外扩散效率因子越小，外扩散影响越大。二、填空题（每空1分，共15分）2.1 化学反应按选择性可分为（ ）和（

3、 ）。N2+3H22NH3按相数及类别分为（ ）反应。2.2 写出n级反应以反应率XA表示的速率方程式（ ）。对可逆放热反应，温度一定，反应率增加，速率（ ）；反应率一定，温度增加，速率（ ）。2.3 停留时间分布的实验测定方法有（ ）、（ ）和（ ）。2.4 等温反应、绝热吸热反应、绝热放热反应的绝热温升分别为（ ）、（ ）、（ ）。2.5 催化剂颗粒的密度有（ ）、（ ）和（ ）三种。三、简答题（每题12分，共48分）3.1 写出阿累尼乌斯公式，说明反应速率常数k的单位与哪些因素有关以及速率常数k的计算方法。3.2 在实际反应器里存在哪些非理想流动现象？并说出它们的E()曲线具有什么特征？

4、3.3 绘制半间歇槽式反应器反应物和产物的浓度分布图，并分析图形形成的原因。3.4 为什么要消除外扩散影响？如何通过实验判断外扩散已消除？四、推导题（4.1：10分，4.2：6分，4.3：8分，共24分）4.1 由下列机理式导出动力学方程式：() A+212A1/21，()B+2B2，() 2A1/21+B2C1+D+2+1，() C1C+1 4.2 由动力学方程式导出机理式：4.3 反应A+BL+M（cA0=cB0, cL0=cM0=0），速率方程为rA=kcAcB-kcLcM，试推导其用反应率表示的等温积分形式（K为平衡常数）提示：（1）a2-b2=(a-b)(a+b)；（2）五、计算题（

5、每题12分，共48分）5.1 气相反应2AB为一级反应，假设压力不变，原始气体中含80%A，3 min后反应混合物的体积减少20%，求反应速率常数。5.2 今有一级反应AP，现用1个平推流反应器（VRp1=120 L）和1个全混流反应器（VRm2=240 L）串联操作，已知cA0=1 mol/L，温度T1时k1=1 h-1，温度T2时k2=2 h-1，进料流量Q0=1 L/min，试问下列两种操作情况何者为优。（1）；（2）。5.3 某二级液相反应rA=kcA2，达到XAf=0.99，在间歇反应器中反应时间为10 min。问：（1）在全混流反应器中进行时，m应为多少？（2）在两个串联全混流反应器中进行时（已知第1个反应器出口反应率为95%），m又为多少？（3）分析计算结果。5.4 气固相催化二级不可逆反应AR，rA=kwcA2=1.33910-6 mol/(gs)，温度为600 K，压力为1 atm，分子扩散系数DAR=0.101 cm2/s，A的分子量为58，球形催化剂半径为9 mm，颗粒密度为1.2 g/cm3，比表面积105 m2/g，孔隙率0.59，空隙率0.35。若A和R进行等摩尔逆向扩散，试计算有效扩散系数并确定是否存在内扩散影响？（曲节因子取3.5）。注：Rg82.06 atmcm3/(molK) 0.08206 atmL/(molK)第 3 页 共 3页