齊魯工業(yè)大學(xué)《輕化工程儀器分析》2022-2023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頁齊魯工業(yè)大學(xué)

《輕化工程儀器分析》2022-2023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30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對萃取效果的影響相對較??？（）A.兩相的接觸時(shí)間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類型2、化工生產(chǎn)中的過濾操作，過濾介質(zhì)的選擇對過濾效果有重要影響。以下關(guān)于過濾介質(zhì)的性能和選擇原則，不正確的是（）A.要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度B.過濾阻力要小C.過濾介質(zhì)的選擇不考慮價(jià)格D.要適應(yīng)過濾物料的性質(zhì)3、化工中的吸收塔設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)因素。當(dāng)處理高濃度氣體時(shí)，以下哪種吸收塔的類型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔4、在化工反應(yīng)的多相催化中，催化劑的載體具有重要作用。以下關(guān)于催化劑載體的功能，哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.提高催化劑的活性B.增加催化劑的比表面積C.改善催化劑的熱穩(wěn)定性D.降低催化劑的成本5、化工設(shè)備的設(shè)計(jì)需要考慮多種載荷，如風(fēng)載、地震載等。對于高聳的塔設(shè)備，以下哪種載荷通常是設(shè)計(jì)的控制因素？（）A.風(fēng)載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重6、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(gè)生產(chǎn)多種產(chǎn)品的化工廠，以下哪個(gè)因素在確定工藝流程時(shí)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7、在化工設(shè)備的選型中，需要綜合考慮性能、價(jià)格和可靠性等因素。對于一個(gè)需要長期連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，以下哪個(gè)因素的權(quán)重通常最高？（）A.設(shè)備的性能B.設(shè)備的價(jià)格C.設(shè)備的可靠性D.設(shè)備的維護(hù)成本8、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過濾壓差增大時(shí)，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質(zhì)的阻力增大9、化工中的攪拌釜式反應(yīng)器在很多情況下被使用。當(dāng)反應(yīng)物料的粘度隨反應(yīng)進(jìn)程發(fā)生顯著變化時(shí)，以下哪種攪拌槳轉(zhuǎn)速的控制策略能夠保證反應(yīng)的均勻性？（）A.恒定轉(zhuǎn)速B.逐漸增加轉(zhuǎn)速C.逐漸降低轉(zhuǎn)速D.根據(jù)物料粘度實(shí)時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)速10、在化工熱力學(xué)中，對于真實(shí)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(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)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11、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個(gè)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12、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑顆粒內(nèi)擴(kuò)散阻力的影響因素，不正確的是：（）A.催化劑的孔徑B.反應(yīng)氣體的濃度C.反應(yīng)溫度D.催化劑的形狀13、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮物料的流動模式。對于理想的平推流反應(yīng)器，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長度逐漸變化C.不同停留時(shí)間的物料之間會混合D.反應(yīng)速率只與反應(yīng)器內(nèi)位置有關(guān)14、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對于一個(gè)投資較大但運(yùn)行成本較低的工藝方案，以下關(guān)于其經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)，正確的是：（）A.一定是經(jīng)濟(jì)可行的B.一定是不經(jīng)濟(jì)的C.需要通過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析來確定D.僅根據(jù)投資和運(yùn)行成本無法判斷15、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的手段之一。對于高溫廢氣的余熱回收，以下哪種換熱器較為適用？（）A.板式換熱器B.管殼式換熱器C.翅片管換熱器D.螺旋板式換熱器16、在化工吸附過程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項(xiàng)因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色17、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的熱效應(yīng)對于設(shè)計(jì)反應(yīng)器和控制反應(yīng)過程非常重要。對于一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，以下哪種措施能夠有效地控制反應(yīng)溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進(jìn)料D.以上都是18、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的相平衡時(shí)，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關(guān)系。對于一種揮發(fā)性液體，以下關(guān)于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢，正確的是：（）A.溫度升高，蒸氣壓線性增加B.溫度升高，蒸氣壓指數(shù)增加C.溫度升高，蒸氣壓先增加后減小D.溫度升高，蒸氣壓不變19、在化工過程的模擬計(jì)算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對于一個(gè)包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是20、在化工中的精餾塔設(shè)計(jì)中，關(guān)于回流比的選擇，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.回流比是精餾操作的重要參數(shù)，它影響著精餾塔的分離效果、能耗和設(shè)備投資。一般來說，增大回流比可以提高分離效果，但會增加能耗和設(shè)備投資；減小回流比則相反。因此，需要綜合考慮各方面因素，選擇合適的回流比B.回流比越大越好，能夠保證精餾塔得到高純度的產(chǎn)品C.回流比的選擇只取決于塔頂和塔底產(chǎn)品的純度要求，與能耗和設(shè)備投資無關(guān)D.回流比的最小值為零，最大值沒有限制21、在化工熱力學(xué)中，對于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過程，其熵值是增加還是減少？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少22、化工生產(chǎn)中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過程的特點(diǎn)和應(yīng)用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質(zhì)B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離23、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑外擴(kuò)散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應(yīng)物濃度D.升高反應(yīng)溫度24、化工中的結(jié)晶過程受到多種因素的影響。對于一個(gè)結(jié)晶體系，以下哪個(gè)因素對晶體的形態(tài)和粒度分布影響最為顯著？（）A.過飽和度B.冷卻速率C.攪拌強(qiáng)度D.晶種的加入量25、在化工傳遞過程中，關(guān)于對流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.對流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無關(guān)B.對流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導(dǎo)率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系C.對流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計(jì)D.對流傳熱系數(shù)是一個(gè)固定值，不受任何外界條件的影響26、在化學(xué)工程中，對于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關(guān)于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點(diǎn)描述，不正確的是（）A.簡單蒸餾是非穩(wěn)態(tài)過程B.平衡蒸餾是穩(wěn)態(tài)過程C.簡單蒸餾分離效果一定優(yōu)于平衡蒸餾D.平衡蒸餾的操作簡單27、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對于高溫高壓的化工設(shè)備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷28、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR），以下關(guān)于其停留時(shí)間分布的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.停留時(shí)間分布較寬B.存在返混C.停留時(shí)間均一D.適用于慢反應(yīng)29、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在對流傳熱過程中，當(dāng)流體的流速增加時(shí)，以下關(guān)于對流傳熱系數(shù)的變化，正確的是：（）A.對流傳熱系數(shù)不變B.對流傳熱系數(shù)減小C.對流傳熱系數(shù)增大D.對流傳熱系數(shù)先增大后減小30、化工中的萃取過程需要選擇合適的萃取劑。對于一個(gè)水相和有機(jī)相密度差較小的體系，以下哪種萃取劑的選擇原則更為重要？（）A.萃取劑的選擇性B.萃取劑的溶解性C.萃取劑的密度D.萃取劑的穩(wěn)定性二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5h?1。進(jìn)料流量為10L/h，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L。假設(shè)反應(yīng)器體積為50L，計(jì)算反應(yīng)器出口處A的濃度。2、（本題5分）某二元混合物進(jìn)行簡單蒸餾，初始組成xF=0.6，蒸餾終了時(shí)釜液組成xW=0.2，平均相對揮發(fā)度為3。求餾出液的平均組成。3、（本題5分）在一個(gè)流化床干燥器中，濕物料的初始含水量為0.4（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），干燥后含水量降至0.08，絕干物料質(zhì)量為150kg，干燥速率曲線方程為U=0.6(X-X*)（kg/(m^2·h)），其中X為物料含水量，X*為平衡含水量（假設(shè)為0），干燥面積為30m^2，計(jì)算干燥時(shí)間。4、（本題5分）一個(gè)傳熱過程中，熱流體的溫度從450°C降至350°C，冷流體的溫度從250°C升至300°C，熱流體的熱導(dǎo)率為30W/(m·K)，冷流體的熱導(dǎo)率為15W/(m·K)，兩流體的對流傳熱系數(shù)均為150W/(m^2·K)，管壁厚度為8mm，熱導(dǎo)率為50W/(m·K)，計(jì)算總傳熱系數(shù)。5、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，催化劑顆粒的直徑為0.5mm，密度為2000kg/m^3，氣體的密度為1.2kg/m^3，黏度為1.8×10^(-5)Pa·s，求最小流化速度。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工生產(chǎn)中的安全管理體系和措施，包括安全法規(guī)的遵守、事故預(yù)防機(jī)制、應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃等方面的內(nèi)容和重要性。2、（本題5分）闡述在化工過程的生物發(fā)酵過程中的代謝流分析中，如何利用代謝網(wǎng)絡(luò)模型和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析細(xì)胞內(nèi)的代謝流分布，優(yōu)化發(fā)酵過程。3、（本題5分）請?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的吸附操作，包括吸附劑的性能評價(jià)、吸附等溫線的測定以及吸附