2014年云南昆明理工大学化学反应工程考研真题A卷.doc

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4.3 恒容间歇下，反应AB的动力学方程式为，试推导

2014 年云南昆明理工大学化学反应工程考研真题 A 卷 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

4.2 由动力学方程式导出机理式： r  ppKKk S1 E F pK  NN E pK1( E F  E ppKKk  NMNMS2 pK1)(  F  )pK MM F 4.3 恒容间歇下，反应 A B 的动力学方程式为  dc A dt  kc A  c'k B ，试推导其用浓度表示的等温积分形式 k(  t)'k  cln 0A c A   5 计算题 (每题 12 分，共 48 分) Ae （注：cB0=0，cAe 为平衡浓度） c c Ae 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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