2018年云南昆明理工大学高等化学反应工程考研真题

2018年云南昆明理工大学高等化学反应工程考研真题

一、判断题（10分，每题1分）

（ ） 1.1 在恒容的间歇反应器中，A 的消失速率表示为–r A =dC A /dt 。

（ ） 1.2 对反应级数小于0的等温反应，达到相同的转化率时，PFR 的体积小于CSTR 的体积。

（ ） 1.3 反应2SO 2+ O 22SO 3的有限反应物是SO 2。

（ ） 1.4 若反应器距离一定，随膨胀率ε增加，转化率增加。

（ ） 1.5 在恒定体积的间歇反应器内进行一级反应，lnC A0/C A 与时间呈线性关系。 （ ） 1.6 对于连串反应A →B(目的产物)→C, 如果PFR 太长，则很难得到主产物B 。 （ ） 1.7 在带换热器的CSTR 中进行吸热反应，有T>T a2>T a1。

（ ） 1.8 如果停留时间τ增加，生热曲线向下移动。

（ ） 1.9 最大混合模型的离散度J 等于1。

（ ） 1.10 在空管中，Peclet 数的特征长度是管径。

二、填空题（15分，每空1分）

2.1 在系统体积V 内积累的任一化学组分j 的通用摩尔衡算方程为（ ）。

2.2 写出空间时间的定义式（ ）。

2.3 根据反应的分子性定义，反应92U 238→90Th 234+2He 4

为（ ）反应。

2.4 0级反应速率常数的单位为（ ）。

2.5 B 被缓慢地加入含有A 的反应器中，此类半间歇反应器的实例有（ ）、（ ）和（

）。

2.6 复合反应的类型有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。

2.7 进口温度增加，放热反应的绝热平衡转化率（ ）。

2.8 微观混合的两种极限是（ ）和（ ）。

2.9 在密闭体系边界条件下，无因次平均停留时间（ ）。 三、简答题（32分，每题8分）

3.1 写出CSTR 的设计方程，说明其推导过程作的假设。

3.2 说明微反应器的特点和应用。

3.3 对平行反应：A+B → D 111β

αB A D C C k r = A+B → U 222βαB A U C C k r =

当α1＜α2 和 β1＞β2，说明S D/U 最大时，反应器和条件的选择。

R A A X Afm =50%，若将此反应器改为PFR ，X Afp =？；（2）当该反应器为CSTR 时，X Afm 小=50%，若将此反应器体积增大6倍（仍为CSTR ），X Afm 大=？；（3）分析计算结果。

5.3 在流动反应器进行不可逆吸热气相基元反应CH 3COCH 3(A) →CH 2CO(B) +CH 4(C)。在1100

K 和 2 atm 下，组分A 与惰性气体I 等摩尔进料，F A0=10 mol/min 。假设压差ΔP=0。已知

数据：C pI =200 J/mol ∙K ，C pA =170 J/mol ∙K ，C pB = 90 J/mol ∙K ，C pC = 80 J/mol ∙K ，ΔH RX

。=80000 J/mol ， min

1)T 34222-exp(34.34k ，UA =100 J/(min ∙K)，换热介质的温度T a 恒定不变，为1150 K ，计算转化率60%时带换热器的CSTR 的体积。