2016年昆明理工大学831化学反应工程考研真题

资料内容：
 

2016年昆明理工大学831化学反应工程考研真题

真题原文：

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 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β→∞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n>0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（   ）。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(θ)曲线具有什么特征？
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：
(Ⅰ) A+2σ12A1/2σ1，(Ⅱ)B+σ2Bσ2，(Ⅲ) 2A1/2σ1+Bσ2Cσ1+D+σ2+σ1，(Ⅳ) Cσ1C+σ1
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-k′cLcM，
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（每题12分，共48分）
5.1 气相反应2A→B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A→P，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，τm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%），τm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A→R，rA=kwcA2=1.339×10-6 mol/(g·s)，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：Rg＝82.06 atm·cm3/(mol·K) ＝0.08206 atm·L/(mol·K)

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