1、昆明理工大学2017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 所谓数学模型就是用数学语言来表达过程中各变量之间关
2、系的方程式。1.2 在反应器进出口压差较大,以致影响到反应组分的浓度时,必须考虑流体的物料衡算式。1.3 连串反应AL(主产物)M的收率YL随k2/k1的增加而增加。1.4 膨胀因子的大小与惰性气体是否存在无关。1.5 模型参数Pe=0时,为理想置换流动。1.6 对于XAfXAM的自催化反应,返混使反应转化率增大。1.7 对不可逆反应,绝热操作时最佳温度序列遵循先高后低原则。1.8 循环比的大小说明返混的程度。1.9 气固催化可逆放热反应在颗粒外表面的温度Ts小于气相主体的温度Tg。1.10 曲节因子与扩散类型无关。二、填空题(每空1分,共15分)2.1 化学反应器按几何构型分类,可分为( )
3、、( )和( )三类。2.2 反应速率的特点有( )、( )和( )等。2.3 非理想流动现象沟流、滞留区和短路的E()图具有的特征分别为( )、( )和( )。2.4 -1级、0级、1级反应的容积效率分别为( )、( )和( )。2.5 混合颗粒平均直径的计算方法有( )、( )和( )。三、简答题(每题12分,共48分)3.1 说明转化率、收率及选择性的定义、关系及它们表明的意义。3.2 说明停留时间分布函数和分布密度函数的定义、关系和性质。3.3 图1和图2对应的是什么反应(器)?两图有何相同和不同处?并说明图1形成极值的原因。3.4 说明理想吸附和真实吸附的区别和相同处。昆明理工大学2
4、017年硕士研究生招生入学考试试题四、推导题(4.1:10分,4.2:5分,4.3:9分,共24分)4.1 由下列机理式导出动力学方程式:()A+22A1/2,()B+B,()2A1/2+BC+D+,()CC+,()DD+4.2 由动力学方程式导出机理式: 4.3 等温变容管式反应器停留时间的计算通式为,当反应级数n=1,试推导其积分形式。五、计算题(5.1题8分,5.2题16分,5.3题12分,5.4题12分,共48分)5.1 在一均相等温反应中,反应物A的初始浓度为0.04 mol/L和0.8 mol/L时,在34 min内转化率为20%,问反应速率常数是多少?5.2 等温液相反应的动力学
5、方程为rA=kcA2。已知k=2.7810-6 m3/(mols),cA0=200 mol/m3,Q0=5.5610-4 m3/s。试比较下列方案,哪一种能达到的转化率最高。(1)2 m3的PFR后接一2 m3的CSTR;(2)2 m3的CSTR后接一2 m3的PFR;(3)两个体积均为2 m3的CSTR串联操作。5.3 在体积为VR的反应器中进行均相等温反应AL,rA=kcA。(1)当该反应器为CSTR时,XAfm=50%,若将此反应器改为PFR,XAfp=?(2)当该反应器为CSTR时,XAfm小=50%,若将此反应器体积增大6倍(仍为CSTR),XAfm大=?(3)分析计算结果。5.4 在一直径为6 mm的多孔催化剂上发生二级不可逆反应AB,反应的动力学方程为rA=0.1cA2 mol/(m3s)。系统总压为1 atm,温度为100 ,A的分子量为58,若催化剂微孔的平均孔径为1.210-8 m,b=0.54 g/cm3,空隙率b=0.4,比表面积Sg=240 m2/g,曲节因子=2,求内扩散效率因子。R=82.06 atmcm3/(molK)=0.08206 atmm3/(kmolK)第 3 页 共 3页