化学工程、化学工艺专业入学考试复试样题.PDFVIP

化学工程、化学工艺专业入学考试复试样题 答案写在答题纸上，写清题号，不必抄题。 一、简答题（12 分）： 1．何为层流内（底）层？其厚度与哪些因素有关？其厚度的大小又是如何 影响流动阻力和传热阻力的？ 2 ．为预热某一反应釜内的料液，在釜外安装夹套，用水蒸气加热之。试提 出对此夹套式换热器强化传热的措施。 3. 试从理论上定性分析进料热状况参数 q 值对板式精馏塔塔板数的影响； 并从传质角度说明哪种情况下进料为佳？ 二、计算题（各 14 分，两题共 28 分） 1. 在一单管程列管式换热器中，用水蒸汽冷凝加热空气，空气在管内湍 流流动。现将单管程改为双管程，其它条件不变，计算说明此时总传 热系数和空气通过换热器的流动阻力分别为原来的多少倍？由此可 获得什么结论？ （设管路的摩擦系数可用 0.3164 计算，忽略管束进出口等局部阻 λ 0.25 Re 力，并且忽略温度变化对物性的影响。） 2. 某逆流操作的填料吸收塔，塔截面积 1 ㎡。用清水吸收混合气中的氨气， 混合气量为 0.06kmol/s，其中氨的浓度为 0.01 （摩尔分率），要求氨的回收率至 少为 95 ％。已知吸收剂用量为最小用量的 1.5 倍，气相总体积吸收系数K a为 y 0.06kmol/(m3 ·h) ，且Ky a ∝G 0.8 。操作压力 101.33kPa，操作温度 30℃，在此操 作条件下，气液平衡关系为y *=1.2x ，试求： （1） 填料层高（m ）； （2 ） 当混合气量增大20% ，同时按比例增大吸收剂用量时，定性分析溶质吸收 率的变化； （3 ） 若混合气量增大，仍维持溶质吸收率不变，可采取哪些措施？ 三、有一气相热分解反应 A⎯→R+S ，现已知该反应在某温度下进行，其速 率方程式为： −r A k P PA [mol /( cm 3 min)] 其中： k P 4 .71 ×10 −1 [mol /( cm 3 min .atm )] 该反应在平推流反应器中等温等压条件下进行，压力为[1atm] 。加入的原料气中 3 只含有A组分，加料速率为 150[cm /min] （标准状态）。试求： （1）当A 的转化率在0.85 时，所需的反应器体积为多少？ （2 ）若操作温度为25 ℃，物料在反应器内停留了多长时间？ （20 分） 四、可逆液相反应A ⇔R 在间歇反应器中进行。已知： （1） 应起始时反应器内没有R ； （2 ） 逆反应都可以作为基元反应处理； （3 ） 在65℃时达到 58.1％转化率需时 1 分钟，而在 25℃时达到 60％转化率需 时10分钟； （4 ） 该反应的∆G0 ＝－14130[J / mol], ∆H 0 ＝－75300[J / mol]； 298 298 （5 ） 在一定温度范围内，C ,C 均为常数。 PA PR 求该反应的平衡常数、正逆反应速率常数的数学表达式。 （10 分） 五、说明解题原理（20 分） 试说明等摩尔浓度的乙醚（1）与水（2 ）二元体系在 150℃和 1 bar 状态下 气体混合物焓值的计算原理。包括解题条件的分析，热力学模型（具体形式）、 基础数据类型、以及解题步骤等说明。不需要给出计算结果。 提示：计算多组分体系焓值的基本公式为