河南師范大學(xué)《化工基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁河南師范大學(xué)

《化工基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個因素對于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強(qiáng)度C.過飽和度D.晶種的加入量2、在化工熱力學(xué)中，以下哪種狀態(tài)方程在計(jì)算高溫高壓下氣體的性質(zhì)時較為準(zhǔn)確？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程3、在化學(xué)工程中，對于多相反應(yīng)體系的研究至關(guān)重要。當(dāng)進(jìn)行氣液固三相反應(yīng)時，以下哪個因素對反應(yīng)速率的影響最為復(fù)雜且難以準(zhǔn)確預(yù)測？（）A.氣體的擴(kuò)散速率B.液體的攪拌速度C.固體催化劑的孔隙結(jié)構(gòu)D.三相之間的接觸面積4、在化工吸收過程中，如果吸收劑的用量無限增大，吸收率會如何變化？（）A.吸收率無限增大B.吸收率趨近于1C.吸收率保持不變D.吸收率逐漸減小5、在化工過程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關(guān)鍵參數(shù)。對于一個化工過程模型，以下關(guān)于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評估參數(shù)變化對結(jié)果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡化模型D.驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性6、在化學(xué)工程中，對于均相混合物的分離，以下哪種方法通?；诟鹘M分沸點(diǎn)的差異？（）A.萃取B.蒸餾C.結(jié)晶D.吸附7、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運(yùn)輸，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設(shè)備D.加強(qiáng)人員培訓(xùn)8、化工中的吸附分離過程常用于氣體和液體的凈化。對于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個因素對吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時間9、在化工過程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對于一個具有多個輸入和輸出的復(fù)雜化工過程，以下哪個方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經(jīng)驗(yàn)判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計(jì)分析D.模擬計(jì)算10、化工過程中的過濾操作常用于分離固體和液體混合物。在一個恒壓過濾過程中，若過濾介質(zhì)的阻力可以忽略不計(jì)，過濾時間延長一倍，濾液體積會增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.無法確定11、對于化工過程中的流體流動，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動類型（層流或湍流）的無量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對流體流動的研究沒有實(shí)際意義，只是一個理論概念12、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個熱力學(xué)定律是判斷過程自發(fā)方向的依據(jù)？（）A.熱力學(xué)第一定律B.熱力學(xué)第二定律C.熱力學(xué)第三定律D.蓋斯定律13、在化工過程控制中，反饋控制是一種常見的控制策略。以下關(guān)于反饋控制的特點(diǎn)，哪項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測量值進(jìn)行調(diào)節(jié)C.可能存在一定的滯后D.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單14、在化工過程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟(jì)效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素15、在化工工藝流程設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮各種因素以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。對于一個生產(chǎn)多種產(chǎn)品的化工廠，以下哪個因素在確定工藝流程時的權(quán)重通常最大？（）A.原材料的供應(yīng)B.產(chǎn)品的市場需求C.生產(chǎn)設(shè)備的通用性D.環(huán)保法規(guī)的要求二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，多相反應(yīng)的傳質(zhì)和傳熱過程對反應(yīng)速率有顯著影響。請論述多相反應(yīng)中傳質(zhì)和傳熱的機(jī)制，并分析如何優(yōu)化反應(yīng)條件以提高反應(yīng)速率。2、（本題5分）簡述在化工過程的逆流萃取技術(shù)中，如何通過合理設(shè)計(jì)萃取級數(shù)和流量比實(shí)現(xiàn)高效分離，以及逆流萃取技術(shù)與其他萃取技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用。3、（本題5分）結(jié)合工業(yè)催化的最新研究進(jìn)展，深入探討催化劑的設(shè)計(jì)、制備和表征方法，分析催化劑活性中心的形成機(jī)制以及如何提高催化劑的穩(wěn)定性和選擇性。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對綠色溶劑的研究，分析深共晶溶劑的性質(zhì)、制備方法以及在化學(xué)反應(yīng)和分離過程中的應(yīng)用潛力。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個連續(xù)精餾塔分離二元理想混合物，塔頂采用全凝器，進(jìn)料為氣液混合物，氣液比為1:1（摩爾比），進(jìn)料中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，塔頂產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，塔釜產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，回流比為2，相對揮發(fā)度為3。求理論板數(shù)和進(jìn)料位置。2、（本題5分）一個二元混合物的組成為0.4（組分A）和0.6（組分B），在一定溫度和壓力下，其相對揮發(fā)度為3。進(jìn)行簡單蒸餾操作，餾出液中A的含量為0.7，求餾出液的量和釜?dú)堃旱慕M成。3、（本題5分）某化工廠使用萃取塔處理含溶質(zhì)A的廢水，萃取劑與廢水的流量比為0.6，平衡分配系數(shù)為3.5，進(jìn)水溶質(zhì)A濃度為700mg/L。若要求處理后廢水中溶質(zhì)A濃度降至80mg/L，計(jì)算所需的理論級數(shù)。4、（本題5分）一個精餾塔用于分離苯（B）和甲苯（T）的混合物，進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，進(jìn)料流量為100kmol/h，塔頂餾出液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.9，塔底釜液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)要求為0.1。回流比為3，相對揮發(fā)度為2.5。計(jì)算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量。5、（本題5分）在一個流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.5mm，密度為2000kg/m^3，氣體的粘度為0.02Pa·s，操作溫度為500K。求最小流化速度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家以生產(chǎn)化妝品原料為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中需要考慮環(huán)保和安全性要求。分析如何開發(fā)出環(huán)保型化妝品原料產(chǎn)品。2、（本題10分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行化工產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)時，發(fā)現(xiàn)能源消耗過高，成本大幅增加。請對這一