天津大学化工复试反应工程期末试卷及答案
2012年天津大学化工学院考研复试《反应工程》试题
2012年天津大学化工学院考研复试《反应工程》试题我参加了此次考试，感到录取无望，便在考场把题目抄在了准考证的背面偷偷带出来，打算二战时参考用。
造化弄人，我调剂了，不打算再考，现在拿出来与大家分享。
复试总共200分，其中笔试65分，英语口试15分，综合面试120分。
这套试题便是笔试试题，共65分。
一、等温下在活塞流反应器（PFR）中进行液相反应A P Q，其中P为目的产物。
各反应均为一级反应，反应温度下反应速率常数分别为：k1=0.3h-1,，k2=0.2h-1，进料为纯A，其流量为Q0=10.0m3/h。
计算P的最大收率及此时反应器的体积。
（12分）二、等温条件下，在某反应器中进行液相反应2A B γB=k1cA，A C+D γC=k2cA。
B 为目的产物，反应速率常数k1=0.1h-1，k2=0.3h-1。
进料为纯A，其浓度为2 Kmol/m3，处理量为10 m3/h，计算A的转化率和B的收率。
已知有实验测得该反应器的停留时间分布为：。
（16分）三、常压下某绝热固定床反应器内进行气固相催化反应A P，该反应一级不可逆，基于床层体积的本证反应速率常数kV=681.3 exp（-5526/T）s-1。
反应为放热反应，反应热为-50KJ/mol，反应混合物平均比热容为500J/(mol )。
原料为纯A，要求A的最终转化率为90%。
（1）若进料温度为300℃，试计算反应器的出口温度；（2）已知原料处理量为Q0，催化剂直径为dP，床层空隙率为ε,反应产物在催化剂孔道内有效扩散系数为De。
忽略外扩散，试计算催化剂用量。
不用计算出具体数值，写出计算思路及用到的主要公式。
（16分）四、等温下进行如下液相反应A P γP=k1cA，A R γR=k2，A Q γQ=k3cA2，反应速率方程中浓度单位为Kmol/m3,k1=4.0h-1，k2=1.0Kmol/(m3 h)，k3=1.0m3/(Kmol h)。
原料为纯A，初始浓度为2Kmol/m3。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
一、单项选择题： （每题 分，共 分）．反应器中等温进行着✌→ ☎✆和✌→ ☎✆两个反应，当降低✌的浓度后，发现反应生成 的量显著降低，而 的生成量略降低，表明☎✌ ✆✌．反应☎✆对✌的反应级数大于反应☎✆ ．反应☎✆ 对✌的反应级数小于反应☎✆．反应☎✆的活化能小于反应☎✆ ．反应☎✆的反应速率常数大于反应☎✆四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值2θσ为☎ ✆ ✌． ． ．．对一平行—连串反应RA QP A −→−−→−−→−)3()2()1(， 为目的产物，若活化能次序为：☜ ☜ ☜ ，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（ ）。
✌．先高后低 先低后高 ．高温操作 ．低温操作．两个等体积的全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率 ❒✌与第二釜的反应速率 ❒✌之间的关系为☎ ✌ ✆。
两釜反应温度相同。
✌． ❒✌ ❒✌ ． ❒✌ ❒✌． ❒✌ ❒✌ 不能确定何者为大 已知一闭式反应器的1.0=r a uL D ，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数☠为（ ）。
✌． ． ． ．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生☎ ✆。
✌．物理吸附 ．化学反应 ．化学吸附 ．质量传递．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为☎ ✆✌．堆☎积✆密度 ．颗粒密度 ．真密度 ．平均密度．在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种☎ ✆。
✌．平推流反应器 轴向流反应器 全混流反应器 多釜串联反应器．某液相反应，其反应式可写成✌→这种反应称为☎ ✆✌．均相催化反应 ．自催化反应 ．链锁反应 可逆反应．高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成☎ ✆✌．气、液均为平推流 ．气、液均为全混流．气相平推流、液相全混流 ．气相全混流、液相平推流σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+）此步为速率控制步骤 ( 222．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → ☎✆ －❒✌＝ ✌♋S A → ☎✆ －❒✌ ✌♋在 ✌和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中 增大，表明活化能☜与☜的相对大小为 ☜☜ ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中 增大，表明反应级数♋●、♋的相对大小为 ♋●♋ 。
天津大学反应过程复试面试问题总结
面试问题总结04蒸馏混合物可分为非均相物系和均相物系。
对非均相，主要依靠质点运动与流体运动原理实现分离，例如过滤，沉降，离心等。
对均相物系，必须造成一个两相物系，根据不同组分差异，实现某组分由一个物系向另一个物系转移，达到分离目的，如蒸馏，吸收，萃取，干燥。
蒸馏，按操作流程分：间歇蒸馏（小规模生产，非稳态操作），连续蒸馏按蒸馏方式：简单蒸馏，平衡蒸馏，精馏，特殊蒸馏按操作压强：常压，减压，加压蒸馏纯液体挥发度指液体在一定温度下的饱和蒸汽压，溶液中各组分蒸汽压因组分互相影响，比纯态时低，因此溶液中各组分的挥发度v可用他在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分数之比表示：v=p/x易挥发组分与难挥发组分的挥发度之比，叫相对挥发度，a理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比。
气液线偏离平衡线越远，越容易分离。
对同一物系而言，混合液的平衡温度越高，各组分挥发度差异越小，相对挥发度越小，蒸馏压强越高，平衡温度随之升高，因此相对挥发度越小越南分离。
平衡蒸馏又叫闪蒸，釜内液体混合物部分被气化，并使之与液相处于相平衡状态，然后气液分离。
混合液先经过加热器升温，使液体温度高于分离器压强下液体的沸点然后通过减压阀使之降压后进入分离器简单蒸馏又称微分蒸馏，常采用间歇方式。
混合液先加热部分气化蒸汽进入冷凝器，冷凝液流出为馏出液产品。
精馏是多级分馏过程，同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可几乎完全分离。
精馏可视为多次蒸馏演变来的。
混合液中间组分挥发度差异是蒸馏分离的前提和依据。
精馏塔，塔底再沸器，塔顶冷凝器，原料液预热，回流泵等附属设备。
原料液经过预热器加热到制定温度，送入精馏塔的进料板，与自塔上部下降的回流液体混合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器。
每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递。
操作时，连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。
天津大学化工复试
笔试：反应工程（65分）（共5题）第一题（12分）（2问）：求连串反应第一步反应产物的最大收率和相应反应物的转化率。
第二章的内容第二题（16分）（2问）：已知停留时间分布，用适当模型求转化率，我选的是多釜串联，先求的模型系数N。
第五章的内容第三题（16分）（2问）：求绝热反应器的出口温度和催化剂的用量，涉及内扩散有效因子的公式，加上活塞流反应器模型公式，此题只要求列计算式，没有数据计算。
第六，七章的内容第四题（16分）（2问）：求平行反应中目标反应产物的最大选择性，涉及求微商的问题，第二章的内容第五题（5分）（此题要求用英语作答）：根据反应机理推导反应速率方程，很简单，和书上的例题是一个难度面试（分为综合面试（120分）和英语面试（15分））综合面试（120分）（今年抽题题目变难了）（两个信封各抽一道题，一个综合知识，一个实验（物化，化原，反应工程），我觉得大部分是实验吧）（在一个教室里，6个老师）1.先简单的自我介绍（说下学校，专业，家乡，加上你觉得你有的优势，比如高分的同学可以说下自己初试的分数）2.抽题（今年只能换一次，换题了不能因为不会又换回来，换题要谨慎，我换了嘿嘿）我抽到的是A.叙述吸收塔实验的内容B.测湿度，只有温度计，没有湿度计，怎么办（当时大脑短路，没想到，复试完了之后，我觉得是测干球温度和湿球温度，用湿焓图即可）C.我换到的题目是:叙述用脉冲法测停留时间分布的思路3.回答完了之后，老师追问了几个问题：停留时间测定还有哪些方法，其中怎样测示踪剂的浓度(大概都是和你抽到的题目有关)4.最后老师问了我毕设，就这样英语面试（15分）（3个老师）1.先是1分钟自我介绍，说了2/3，老师就说可以了2.抽题（汉译英），我表示我抽到的对于我有难度，其中有单词不会：聚合物，复合材料，氧化物也忘了，当时可能有点小紧张，呵呵，不会可以问老师，老师都挺好的3.接下来老师问了我毕设，我没想到老师会在英语面试的时候问我毕设的问题，没准备，结果可想而知了，接着老师问了简单的问题：你最喜爱的运动是什么等，这些还好，喜欢什么说什么希望对2013年的考生有用，有什么问题都可以问我，我上网的时候会回答你们的！呵呵~ 预祝你们梦圆天大，梦圆北洋！。
天津大学反应工程习题5
5. 停留时间分布与反应器5．1 设F （θ）及E （θ）分别为闭式流动反应器的停留时间分布函数及停留时间分布密度，为对比时间，（1）若该反应器为活塞流反应器，试求：（A ）F （1）； （B ）E （1）； （C ）F （0.8）； （D ）E （0.8）； （E ）F （1.2） （2）若该反应器为一个全混流反应器，试求：（A ）F （1）； （B ）E （1）； （C ）F （0.8）； （D ）E （0.8） （E ）E （1.2） （3）若该反应器为一个非理想流动反应器，试求：（A ）F （∝）； （B ）F （0）； （C ）E （∝）； （D ）E （0） （E ）θθθθθd E F d E )()(;)(0⎰⎰∝∝解：（1）因是活塞流反应器，故符合理想溶液模型的停留时间分布，由（5.25, 5.28b ）式可得： （A ）F （1）＝1.0； （B ）E （1）＝∝； （C ）F （0.8）＝0；（D ）E （0.8）＝0； （E ）E （1.2）＝0。
（2）因是全混流反应器，故符合理想全混流模型的停留时间分布，由（5.33, 5.36）式可得：3012.0)2.1()(4493.0)8.0()(;5507.01)8.0()(3679.0)1()(;6321.01)1()(8.08.011====-====-=----E E e E D e F C e E B e F A（3）因是一个非理想流动反应器，故可得：1)()(1)()(0)0()(;0)()(;0)0()(;1)()(0==≥=∝==∝⎰⎰∝∝θθθθθd E F d E E E D E C F B F A5．2 用阶跃法测定某一闭式流动反应器的停留时间分布，得到离开反应器的示踪物浓度与时间的关系如下：3322120)(≥≤≤≤⎪⎩⎪⎨⎧-=t t t t t c 试求：（1）该反应器的停留时间分布函数)(θF 及分布密度)(θE ； （2）数学期望θ及方差2θσ；（3）若用多釜串连模型来模拟反应器，则模型参数是多少？ （4）若用轴向扩散模型来模拟该反应器，则模型参数是多少？（5）若在此反应器内进行1级不可逆反应，反应速率常数1min 1-=k ，且无副反应，试求反应器出口转化率。
（完整版）天津大学化工热力学期末试卷（答案）
（完整版）天津大学化工热力学期末试卷（答案）本科生期末考试试卷统一格式（16开）：20 ～20 学年第学期期末考试试卷《化工热力学》（A 或B 卷共页）（考试时间：20 年月日）学院专业班年级学号姓名一、简答题（共8题，共40分，每题5分） 1. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。
答：封闭系统的热力学第一定律：W Q U +=?稳流系统的热力学第一定律：s W Q Z g u H +=?+?+?2212. 写出维里方程中维里系数B 、C 的物理意义，并写出舍项维里方程的混合规则。
答：第二维里系数B 代表两分子间的相互作用，第三维里系数C 代表三分子间相互作用，B 和C 的数值都仅仅与温度T 有关；舍项维里方程的混合规则为：∑∑===ni nj ij j i M B y y B 11，()1ijij ij cijcij ij B Bp RT B ω+=，6.10422.0083.0pr ij T B -=，2172.0139.0prij T B -=，cij pr T T T =，()()5.01cj ci ij cij T T k T ?-=，cijcijcij cij V RT Z p =，()[]331315.0Cj cicij V V V +=，()cj ci cij Z Z Z +=5.0，()j i ij ωωω+=5.03. 写出混合物中i 组元逸度和逸度系数的定义式。
答：逸度定义：()i i i f RTd y p T d ?ln ,,=μ （T 恒定）1?lim 0=→i i p py f逸度系数的定义：ii ipy f ??=φ4. 请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。
答：剩余性质：是指同温同压下的理想气体与真实流体的摩尔广度性质之差，即：()()p T M p T M M id ,,-='?；超额性质：是指真实混合物与同温同压和相同组成的理想混合物的摩尔广度性质之差，即：idm m M M -=E M5. 为什么K 值法可以用于烃类混合物的汽液平衡计算？答：烃类混合物可以近似看作是理想混合物，于是在汽液平衡基本表达式中的1=i γ，i v i φφ=?，在压力不高的情况下，Ponding 因子近似为1，于是，汽液平衡表达式化简为：vii s i i i idip p x y Kφφ==。
(完整版)天津大学化学工程复试反应工程问答题.docx
1.简述均相反应及其动力学的研究内容？答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。
均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。
2.简述链锁反应所具有的基本特征？答： 1）链反应具有三个阶段：链的引发、链的传播和链的终止；2）链的引发和传播均需要通过游离原子或游离基；3）游离原子和游离基均具有较高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳定的分子，从而使链反应终止。
3.简述理想反应器的种类？答：通常所指的理想反应器有两类：理想混合（完全混合）反应器和平推流（活塞流或挤出流）反应器。
所谓完全混合流反应器是指器内的反应流体瞬间达到完全混合，器内物料与反应器出口物料具有相同的温度和浓度。
所谓平推流反应器是指器内反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动，不存在不同停留时间的物料的混合，所有的物料在器内具有相同的停留时间。
4.简述分批式操作的完全混合反应器？答：反应物料一次性投入反应器内，在反应过程中，不再向器内投料，也不出料，待达到反应要求的转化率后，一次性出料，每批操作所需生产时间为反应时间与非生产性时间之和，非生产性时间包括加料、排料和物料加热、冷却等用于非反应的一切辅助时间。
5.简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？答：空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。
反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。
停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。
由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。
6.对于可逆放热反应如何选择操作温度？答： 1）对于放热反应，要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度； 2 ）这是由于可逆放热反应，由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高，净反应速率出现一极大值；3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。
天津大学15年化工热力学复试题
天津大学15年化工热力学复试题
共13道，1-10题45分，11-13题20分
1、纯物质的饱和液体和饱和蒸汽有哪些相同的热力学性质?
2、偏心因子与饱和蒸气压的关系？分别举出偏心因子大于零，小于零，等于零的物质？
3、逸度和活度是怎样用提出的？两者关系式？
4、写出计算非理想溶液平衡常数的二种计算式？
5、乙烷-正丁烷混合物的临界点唯一吗？为什么？
6、有哪些化工节能的方式？
7、画出具有高沸点恒沸物的P-X图和Y-X图
8、相分离的条件？计算不互溶体系所有的活度系数的方程?
9、阐述三参数对比太原理
10、图中是是沿气化线由a到c（临界点）再到超临界区b，画出此过程在P-V上的变化
11、什么是剩余性质？推导剩余H
12、一个PV=RT+5×10-5 P,25摄氏度，50兆帕进行节流膨胀，问节流后温度的变化？
13、N1mol的食盐加入1000kg的水中，V=1000+15N1，求N=0.5mol时，偏摩尔V1=？。