2013天大反应工程试题
天津大学反应工程
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！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。
化学反应工程期末考试试题及答案
《化学反应工程》试题XXX 大学 化学反应工程 试题B （开）卷（答案）2011—2012学年第一学期一、单项选择题： （每题2分，共20分）1．反应器中等温进行着A →P(1)和A →R(2)两个反应，当降低A 的浓度后，发现反应生成P 的量显著降低，而R 的生成量略降低，表明(A )A ．反应(1)对A 的反应级数大于反应(2)B ．反应(1) 对A 的反应级数小于反应(2)C ．反应(1)的活化能小于反应(2)D ．反应(1)的反应速率常数大于反应(2)2.四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( B )A ． 1.0 B. 0.25 C ．0.50 D ．03．对一平行—连串反应R A QP A −→−−→−−→−)3()2()1(，P 为目的产物，若活化能次序为：E 2<E 1<E 3，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（ B ）。
A ．先高后低 B.先低后高 C ．高温操作 D ．低温操作4．两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-r A1与第二釜的反应速率-r A2之间的关系为( A )。
两釜反应温度相同。
A ．-r A1 > -r A2B ．-r A1 = -r A2C ．-r A1 < -r A2 D.不能确定何者为大5. 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N 为（ B ）。
A ． 4.5 B. 5.6 C ．3.5 D ．4.06．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( C)。
A ．物理吸附 B ．化学反应 C ．化学吸附 D ．质量传递 7．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( B )A ．堆(积)密度B ．颗粒密度C ．真密度D ．平均密度8．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( C )。
化学反映工程试题库
化学反映工程考试题库（分三个部份）（一）（综合章节）温习题一、填空题：1.所谓“三传一反”是化学反映工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反映动力学。
2.各类操作因素关于复杂反映的阻碍尽管各不相同，但通常温度升高有利于活化能高的反映的选择性，反映物浓度升高有利于反映级数大的反映的选择性。
3.测定非理想流动的停留时刻散布函数时，两种最多见的示踪物输入方式为脉冲示踪法和阶跃示踪法。
4.在均相反映动力学中，利用实验数据求取化学反映速度方程式的两种最要紧的方式为积分法和微分法。
5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。
6.工业催化剂性能好坏的三种最要紧的性质是活性、选择性和稳固性。
7.平推流反映器的E函数表达式为,()0,t tE tt t⎧∞=⎪=⎨≠⎪⎩，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反映器的无因次方差2θσ＝ 1 。
8.某反映速度常数的单位为m3 / (mol hr )，该反映为 2 级反映。
9.关于反映22A B R+→，各物质反映速度之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。
10.平推流反映器和全混流反映器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反映。
11.某反映的计量方程为A R S→+，则其反映速度表达式不能确信。
12.物质A按一级不可逆反映在一间歇反映器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而在80 ℃时达到一样的转化率仅需20秒，该反映的活化能为×105(J / mol ) 。
13.反映级数不可能（可能/不可能）大于3。
14. 关于单一反映，在相同的处置量和最终转化率条件下，选择反映器时要紧考虑 反映器的大小 ；而关于复合反映，选择反映器时要紧考虑的则是 目的产物的收率 ；15. 完全混合反映器（全混流反映器）内物料的温度和浓度 均一 ，而且 等于 （大于/小于/等于）反映器出口物料的温度和浓度。
反应工程考试习题库及答案
第一章 绪论1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。
（化学反应的工程问题） 2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以_______作为研究对象，又以_______为研究对象的学科体系。
（化学反应、工程问题） 3. _______是化学反应工程的基础。
（ 三传一反）4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
（分批式操作、连续式操作、半分批式）5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。
（传质、传热、动量传递）6. 不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称_______。
（数学模型）7. 在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。
（累积量=输入量-输出量）8.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_______。
（D ） A ．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 9.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。
（A ） A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递 第二章 均相反应动力学1. 均相反应是指_。
（参与反应的物质均处于同一相）2. aA + bBpP + sS 对于反应，则=P r _______)(A r -。
（ap）3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。
（00K KK K n n n -=χ）4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反应称为_______，否则称为_______。
（等分子反应、非等分子反应）5. 化学反应速率式为βαB AC A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =_______P K 。
天津大学高等教育自学考试-过程性考核-答案
过程性考核(一) 答案一、填空题（每题4分，共20分）1.化学反应工程是化学工程学科的一个分支，其内容可概括为两个方面，它们是: 化学反应动力学和反应器设计与分析。
2.某化学反应，测得该反应的活化能为50kJ/mol，在反应物料组成相同的情况下，则反应温度为80℃的反应速率是反应温度为50℃的反应速率的 4.866 倍。
3.某液相平行反应，若A为关键组分，P为目的产物，则瞬时选择性的表达式S=。
4.反应器的类型繁多，按反应器的结构原理的特点划分可分为釜式反应器、管式反应、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、滴流床反应器等类型。
（写出不少于4中类型）5.某液相反应进行的过程中，当关键组分A的转化率到达95%，目的产物的收率达到94%时，则该反应的选择性为 0.989 。
二、选择题（每题4分，共20分）6.可逆吸热反应，反应速率将随温度的提高而将（ A ）。
A.提高B. 降低C. 不变D. 也可能提高，也可能下降7.平衡转化率随温度提高而下降的是（ B ）。
A.可逆吸热反应B. 可逆放热反应C. 可逆反应D. 任何化学反应8.以下关于理想吸附模型的叙述正确的是（ABD ）。
A.理想吸附属单分子层吸附B.吸附表面在能量上是均一的C.吸附分子间作用力为范德华力D.被吸附分子间的作用力可以忽略9.某化学反应，以组分A表示的反应的速率为：，则以B表示的反应速率表达式为（ C ）A.B.C.D.10.以下有关幂函数形式的反应速率方程的叙述正确的是（AC ）。
A.反应速率常数是所有反应物的浓度均为1时的反应速率B.反应速率常数是无因次量C.反应速率常数与温度的关系不呈线性关系D.反应速率常数的因次只与速率方程的形式有关三、判断改错题（每题5分，共20分）1.任何化学反应，对于同一状态，无论按哪一种反应物来计算转化率，其数值都是相同的。
（ X ）改为：对于同一状态，当反应物符合化学计量关系，无论按哪一种反应物来计算转化率，其数值都是相同的。
2013反应工程考试试题
13级应为勇《反应工程》（闭卷）考题回忆填空题（1.5分*20）1 研究复杂反应体系的主要困难（两空）；①反应体系各组分间的强偶联②参与反应的组分数可能多至成千上万，难以处理每种化合物的反应。
2 将反应系统中众多的单一化合物按其（动力学特性相似）的原则，归并为若干个虚拟的组份称为集总，而在动力学的研究中，则把（每个）集总作为一虚拟的单一组分来考虑；3 分离动力学的局限性（两空）；①不能解释由于失活所引起的反应选择性的变化②不能说明双功能催化剂某一组分优先失活的现象。
4 催化剂失活，中毒是（可逆或者不可逆过程）类型的失活，固态变换是什么类型的失活（不可逆过程），生焦属于什么失活（可逆过程）；5 固定床压力降，滞流情况（），湍流情况（）；6 速率常数矩阵K的性质（3空）；①非负的速率常数，②质量守恒，③存在一平衡组成简答题（5分*4）1 适合集总，半适合集总，不适合集总相同点与不同点；适合集总，包含n种组分的体系被分成n个集总。
每一化合物只属于一固定的集总，这些集总在动力学上可当作独立的实体，并且仍然服从一级反应模型，即集总体系的速率常数矩阵满足一级反应体系速率常数矩阵的三个条件。
对半适合集总和不适合集总，每一化合物不是仅仅属于唯一的集总。
在半适合集总的场合，集总体系仍服从一级反应模型而对不适合集总，集总体系不再服从一级反应模型。
2 活性概念；A=(ra)/(rao)=某一时刻反应物A在催化剂上的反应速率/反应物A在新鲜催化剂上的反应速率3 非均相考虑气流主体与催化剂颗粒外表面之间的温度差和浓度差，催化剂颗粒内部浓度差和温度差，传递过程对反应速率的影响计入模型，则称为非均相模型。
拟均相将催化剂粒内和催化剂外表面与气相间的传递过程的影响和催化剂的中毒、结焦、衰老、还原等因素计入“活性校正系数”中，即“拟均相”模型。
4 西勒模数公式及均匀中毒、孔口中毒的图以及西勒模数相关数值大小；5选择性中毒一个催化剂中毒后可能失去对某一反应的催化能力，但对别的反应仍具有催化活性，这种现象称为选择性失活。
《化学反应工程》教材课后习题答案 李绍芬 天津大学
XCO
FCO,0 FCO 26.82 4.435 83.48% FCO,0 26.82
由已知循环气与新鲜气之摩尔比，可得反应器出口处的 CO 摩尔流量为 F’CO,0=100×0.2682+7.2×100×0.1549=138.4 kmol/h 所以 CO 的单程转化率为
X'CO
6.1
由（2.6）式可知反应物的水解速率为
r A
dC dt
Байду номын сангаас
A 0.125mol / l .h
2.2 在一管式反应器中常压 300℃等温下进行甲烷化反应：
CO 3 H 2 CH 4 H 2O
催化剂体积为 10ml，原料气中 CO 的含量为 3%，其余为 N2,H2 气体，改变进口原料 气流量 Q0 进行实验，测得出口 CO 的转化率为： Q0(ml/min) 83.3 67.6 50.0 38.5 29.4 22.2 X(%) 20 30 40 50 60 70
1 绪 论
1.1 在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：
2CH 3OH O 2 2HCHO 2H 2O
2CH 3OH 3O 2 2CO 2 4H 2O
进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比） ，反应后 甲醇的转化率达 72%，甲醛的收率为 69.2%。试计算 （1） （1） 反应的选择性； （2） （2） 反应器出口气体的组成。 解： （1）由（1.7）式得反应的选择性为：
由（2.6）式可知
rA
d (1 X A ) dC A dX A C A0 C A0 dt dt dt
代入速率方程式
C A0
(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。
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2013天大化学工程复试科目反应工程试题完整回忆
（8分）一、某气固相催化反应A+B→R的反应步骤如下：A+σ⇌Aσ；Aσ+B→R +σ。
其中第二步为速率控制步骤，试推导该反应的动力学方程。
（8分）二、已知反应：A→P r P=k1c A；A→Q r Q=k2c A2。
若P为目的产物，采取哪种反应器为好？操作方式如何？说明你的理由。
（16分）三、某闭式反应器的停留时间分布密度函数如下：
E(t) = 0 t<2.46 h
= e2.46-t t≥2.46 h
拟在该反应器中进行如下一级连串不可逆反应：A→P→Q。
反应速率常数分别为k1= 0.4h-1，k2=0.1h-1。
A的初始浓度为1kmol/m3。
（1） 求该反应器的平均停留时间t-以及无因次方差σθ2；
（2） 计算出口转化率；
（3） 估算P的收率。
[个人想法：因返混较小，可用PFR估算之]
（15分）四、某气固催化反应固定床于常压恒温条件下进行如下一级不可逆反应：A→P。
已知：反应温度T=773.15K，速率常数k w=0.5 m3/(kg·h)，催化剂颗粒密度1200 kg/m3，颗粒直径为0.6 cm，A的摩尔质量为60 g/mol，有效扩散系数De=3.5×10-3 cm2/s。
(1)求内扩散有效因子η；
(2)如果生产要求P的产量为20吨/天，A的转化率达90%，试计算催化剂的用量。
（18分）五、某间歇釜在绝热条件下进行如下液相反应：A+B→P r P=k10exp（-E1/RT）c A；A→Q r Q=k20exp（-E2/RT）c A2。
各反应的反应热均为-40 kJ/mol，反应液的平均比热为1600 kJ/（m3·K）。
已知反应的初始温度为80℃,反应物的初始浓度c A0=c B0=2 kmol/m3，c P0=c Q0=0。
（1） 若要求A的转化率达80%，求此时的釜温；
（2） 计算反应器的大小以及P的收率。
（不要求算出具体结果，写出用到的公式和思路）。