2014年昆明理工大学831反应工程考研真题

资料内容：

2014年昆明理工大学831反应工程考研真题
 

真题原文：

昆明理工大学2014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。
1 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 化学反应工程学最重要、最困难的任务是反应器的放大。
1.2 硫酸生产中二氧化硫转化为三氧化硫的反应为均相反应。
1.3 反应活化能是决定反应难易的惟一因素。
1.4 工业生产上的发酵过程是一类典型的自催化反应过程。
1.5 停留时间分布密度函数一般由阶跃注入法测得。
1.6 对主反应级数小于副反应级数的平行反应，返混的存在是有利的。
1.7 对绝热条件下的吸热反应，反应物系温度随反应的进行而不断下降。
1.8 进料流量增大，全混流反应器的热稳定性增加。
1.9 传质拜俄特数越大，外扩散阻力越大。
1.10 影响床层压降的主要因素是流速和空隙率。

2 填空题（每空1分，共15分）
2.1 化学反应按温度可分为（   ）、（   ）和（   ）。
2.2 反应速率常数k的计算方法有（   ）、（   ）和（   ）。
2.3 全混流的F(θ)计算式（   ）、E(θ)计算式（   ）、无因次方差等于（   ）。
2.4 自催化反应在XA0<XAM<XAf下，反应器选择时应首选（    ）、其次为（   ）和（   ）。
2.5 实验室反应器的类型有（   ）、（   ）和（   ）三种。

3 简答题（每题12分，共48分）
3.1 说明反应率和温度对各类反应速率的影响。
3.2 描述理想混合模型，并说明属于该模型的工业反应器。
3.3 分析在管式反应器中进行活化能E1（主反应）< E2（副反应）复合
反应的最佳温度序列。
3.4 在多孔固体催化剂中进行的气固相催化反应过程如图1
所示，它通常包括哪七个步骤？




4 推导题（4.1：10分，4.2：4分，4.3：10分，共24分）
4.1 由下列机理式导出动力学方程式：
(Ⅰ) E + 2σ 2σ，(Ⅱ) F+σFσ，(Ⅲ) 2σ+ Fσ Mσ+ N+2σ，(Ⅳ) Mσ M + σ
4.2 由动力学方程式导出机理式：
4.3 恒容间歇下，反应AB的动力学方程式为，试推导其用浓度表示的等温积分形式（注：cB0=0，cAe为平衡浓度）

5 计算题 (每题12分，共48分)
5.1 膦的分解反应PH3(g)→0.25P4(g)+1.5H2(g)是不可逆一级反应，其在恒容反应器中等温进行，
原料中只含有PH3，压力为0.10133 MPa。经500 s后，压力变为0.16253 MPa，求此时的膨
胀因子、膨胀率、转化率为多少？
5.2 某液相反应rA=0.38cA，速率的单位为kmol/(m3·min)，若已知进料反应物浓度cA0=0.3 kmol/m3，
摩尔流量FA0=6 mol/min，出口转化率为0.7，试计算下述反应器的体积，并分析计算结果。
（1）一个平推流反应器；（2）一个全混流反应器；（3）两个等体积的全混流反应器串联。
5.3 丙烷裂解为乙烯的反应：C3H8→C2H4+CH4，在772 ℃等温下反应，动力学方程为rA=kcA，
k=0.4 h-1，若系统保持恒压p=1 kg/cm2=0.09807 MPa，Q0=800 L/h，当XA=0.5时，求所需平
推流反应器的体积。
5.4 在Pt/Al2O3催化剂上于1 atm 、100 oC用空气进行微量CO的氧化反应，已知球形催化剂的
半径为6 mm，孔容为0.45 cm3/g，比表面积200 m2/g，颗粒密度1.2 g/cm3，空隙率0.36，曲
节因子3.7，分子扩散系数DAB=0.192 cm2/s。在上述反应条件下该反应可按一级不可逆反应
处理，本征反应速率rAW=kWcA=1.228×10-4 mol/(g·s)。试求内扩散效率因子，并确定是否存在
内扩散影响？
Rg=82.06 atm·cm3/(mol·K) =0.08206 atm·L/(mol·K)

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