河南師范大學《化工原理II》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁河南師范大學《化工原理II》

2022-2023學年第一學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2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在化工分離過程中，以下哪種方法常用于分離分子量差異較大的混合物？（）A.電泳B.超濾C.滲析D.電滲析2、在化工熱力學中，對于真實氣體的狀態(tài)方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計算結(jié)果與實驗值相比會如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定3、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關(guān)于共沸精餾的原理和特點，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實現(xiàn)完全分離D.操作條件較為復雜4、化工生產(chǎn)過程中常常需要進行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點相近的有機化合物時，以下哪種操作條件的改變對分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進料量D.升高操作壓力5、化工過程中的攪拌操作可以強化傳質(zhì)和傳熱。對于一個攪拌釜式反應器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會如何變化？（）A.增強B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度6、在化工生產(chǎn)的安全管理中，危險因素的識別和評估至關(guān)重要。以下關(guān)于化工生產(chǎn)中的危險因素，不包括的是（）A.火災和爆炸B.中毒和窒息C.設備故障D.員工心情好壞7、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器類型的選擇，哪種因素的影響最為關(guān)鍵？（）A.溶液的性質(zhì)B.處理量C.加熱蒸汽的壓力D.廠房的空間大小8、在化工流體流動的阻力計算中，局部阻力的計算方法與沿程阻力不同。以下哪種局部阻力系數(shù)的確定方法最為準確？（）A.經(jīng)驗公式法B.實驗測定法C.理論分析法D.以上方法效果相同9、在化學反應動力學的研究中，對于一個二級反應，其反應速率與反應物濃度的平方成正比。若初始反應物濃度增加一倍，反應速率會變?yōu)樵瓉淼膸妆?？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍10、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。以下關(guān)于膜分離過程的特點，哪種描述是不正確的？（）A.分離效率高B.操作條件溫和C.適用范圍廣D.膜的成本低且易于維護11、在化工設備的設計中，關(guān)于壓力容器的設計準則，以下哪種表述是恰當?shù)模浚ǎ〢.壓力容器的設計應遵循強度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設計只需要考慮強度失效準則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設計可以采用低于標準的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設計壓力可以超過其標注的最高工作壓力，只要定期檢驗即可12、在化工生產(chǎn)中，常常需要對混合物進行分離和提純。對于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分餾的方法進行分離，以下哪種因素對分離效果的影響最為關(guān)鍵？（）A.混合物的組成比例B.分餾柱的高度和填充材料C.加熱溫度和速度D.冷卻介質(zhì)的溫度13、在化學工程中，對于多相反應體系的研究至關(guān)重要。當進行氣液固三相反應時，以下哪個因素對反應速率的影響最為復雜且難以準確預測？（）A.氣體的擴散速率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14、在化工生產(chǎn)中的攪拌釜中，以下哪種攪拌槳葉形式適用于高粘度流體的攪拌？（）A.螺旋槳式B.渦輪式C.錨式D.槳式15、在化工設備設計中，材料的選擇需要考慮多種因素。對于一個在高溫高壓下工作的反應器，以下關(guān)于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導熱性要差D.材料的韌性要足二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在化學吸收過程中，吸收劑的性能對吸收效果至關(guān)重要。請詳細分析影響吸收劑選擇的因素，并舉例說明如何根據(jù)不同的吸收任務選擇合適的吸收劑。2、（本題5分）結(jié)合化工過程的節(jié)能需求，深入探討熱泵技術(shù)在化工中的應用原理、系統(tǒng)組成以及在精餾、干燥等單元操作中的節(jié)能效果。3、（本題5分）闡述在化工反應過程的強化技術(shù)中，如微通道反應、超重力反應等，如何通過創(chuàng)新的設備和工藝手段提高反應速率和選擇性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個萃取塔用有機溶劑萃取水溶液中的溶質(zhì)A，水相進料量為1000kg/h，溶質(zhì)A的初始濃度為20g/L，有機相進料量為800kg/h，溶質(zhì)A在有機相和水相中的分配系數(shù)為3。計算單級萃取后水相中溶質(zhì)A的濃度。2、（本題5分）某二元理想溶液在101.3kPa下進行精餾操作，進料組成為xF=0.4（摩爾分數(shù)），塔頂采用全凝器，回流比為3，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9。求最小回流比和理論塔板數(shù)。3、（本題5分）在一個間歇釜式反應器中進行可逆反應A?B，正反應速率常數(shù)k1=0.2h^-1，逆反應速率常數(shù)k2=0.1h^-1。初始時刻A的濃度為3mol/L，反應進行6小時后，計算A和B的濃度。4、（本題5分）一個連續(xù)精餾塔分離二元理想混合物，塔頂采用部分冷凝器，進料為飽和蒸汽，進料中易揮發(fā)組分的摩爾分數(shù)為0.6，塔頂產(chǎn)品的摩爾分數(shù)為0.98，塔釜產(chǎn)品的摩爾分數(shù)為0.02，回流比為4，相對揮發(fā)度為2.5。求理論板數(shù)和進料位置。5、（本題5分）有一精餾塔，進料為含苯40%（摩爾分數(shù)，下同）和甲苯60%的混合物，進料量為100kmol/h。要求塔頂餾出液中苯的含量不低于90%，塔底釜殘液中苯的含量不高于10%。已知相對揮發(fā)度為2.5，求最小回流比和理論板數(shù)。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中需要使用大量的水資源，而水資源短缺成為企業(yè)