華東師范大學(xué)《化工原理Z》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)華東師范大學(xué)

《化工原理Z》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過(guò)程。關(guān)于吸收過(guò)程中的氣液平衡關(guān)系，以下說(shuō)法不正確的是（）A.溶解度隨溫度升高而降低B.壓力增大，溶解度增大C.亨利定律只適用于稀溶液D.氣液平衡關(guān)系不受溶質(zhì)種類(lèi)影響2、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)混合物進(jìn)行分離和提純。對(duì)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(jìn)行分離，以下哪種因素對(duì)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3、對(duì)于化工中的非均相反應(yīng)過(guò)程，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.相間傳質(zhì)會(huì)影響非均相反應(yīng)的速率和選擇性。如果傳質(zhì)速率小于反應(yīng)速率，反應(yīng)會(huì)受到傳質(zhì)的限制；如果傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，反應(yīng)則主要受化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制B.相間傳質(zhì)對(duì)非均相反應(yīng)沒(méi)有影響，反應(yīng)速率只取決于化學(xué)反應(yīng)本身C.相間傳質(zhì)總是會(huì)促進(jìn)非均相反應(yīng)的進(jìn)行，提高反應(yīng)速率和選擇性D.相間傳質(zhì)的影響可以忽略不計(jì)，在研究非均相反應(yīng)時(shí)不需要考慮4、在化工工藝設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的不同工藝流程，以下關(guān)于選擇的依據(jù)，不正確的是：（）A.設(shè)備投資成本B.操作人員的經(jīng)驗(yàn)C.原材料的供應(yīng)D.產(chǎn)品的質(zhì)量5、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會(huì)發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，采用絕熱操作和采用換熱操作相比，以下關(guān)于反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的說(shuō)法，正確的是：（）A.絕熱操作的轉(zhuǎn)化率更高B.換熱操作的轉(zhuǎn)化率更高C.轉(zhuǎn)化率相同D.取決于具體的反應(yīng)條件7、在化工熱力學(xué)中，狀態(tài)方程對(duì)于描述流體的熱力學(xué)性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于常見(jiàn)狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，表述不準(zhǔn)確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計(jì)算復(fù)雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計(jì)算所有流體8、化工中的流化床干燥器在運(yùn)行過(guò)程中需要控制合適的流化狀態(tài)。以下哪個(gè)參數(shù)對(duì)判斷流化狀態(tài)的好壞最為關(guān)鍵？（）A.流化床的壓降B.顆粒的帶出速度C.氣體的空塔速度D.床層的膨脹比9、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)絕熱可逆膨脹過(guò)程，系統(tǒng)的溫度和壓力會(huì)如何變化？（）A.溫度降低，壓力降低B.溫度升高，壓力升高C.溫度不變，壓力降低D.溫度降低，壓力不變10、化工過(guò)程的模擬和優(yōu)化對(duì)于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。在使用化工模擬軟件進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化時(shí)，以下哪個(gè)參數(shù)的優(yōu)化對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的提升最為明顯？（）A.原材料的消耗B.產(chǎn)品的產(chǎn)量C.設(shè)備的投資D.操作工人的數(shù)量11、在化工安全評(píng)價(jià)中，故障樹(shù)分析是一種常用的方法。以下關(guān)于故障樹(shù)分析的目的，不正確的是：（）A.確定系統(tǒng)的可靠性B.找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)C.預(yù)測(cè)系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程12、化工中的干燥器有多種類(lèi)型，如廂式干燥器、流化床干燥器等。以下關(guān)于不同類(lèi)型干燥器的優(yōu)缺點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.廂式干燥器操作簡(jiǎn)單B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的選擇只考慮干燥速率D.要綜合考慮多種因素13、在化學(xué)工程領(lǐng)域，對(duì)于多相反應(yīng)體系，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率的影響，哪種說(shuō)法是正確的？（）A.相間傳質(zhì)通常會(huì)限制反應(yīng)速率B.相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響C.相間傳質(zhì)總是會(huì)加快反應(yīng)速率D.相間傳質(zhì)的影響取決于反應(yīng)類(lèi)型14、化工中的精餾操作可以通過(guò)改變操作條件來(lái)提高分離效果。當(dāng)塔頂產(chǎn)品的純度要求較高時(shí)，以下哪個(gè)操作條件的調(diào)整最為有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜溫度C.增加塔頂采出量D.降低塔壓15、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對(duì)反應(yīng)過(guò)程有著重要影響。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，以下哪種類(lèi)型的催化劑能夠同時(shí)提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負(fù)催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類(lèi)型都可以16、在化工吸附過(guò)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、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)因素對(duì)于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長(zhǎng)度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚18、在化工流體的湍流流動(dòng)中，渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點(diǎn)？（）A.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于分子擴(kuò)散系數(shù)B.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)C.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)大于分子擴(kuò)散系數(shù)D.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)的大小關(guān)系不確定19、在化工原理中，研究流體流動(dòng)時(shí)，雷諾數(shù)是一個(gè)重要的無(wú)量綱參數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)大于4000時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)通常為：（）A.層流B.過(guò)渡流C.湍流D.無(wú)法確定20、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循強(qiáng)度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準(zhǔn)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(shè)計(jì)只需要考慮強(qiáng)度失效準(zhǔn)則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計(jì)可以采用低于標(biāo)準(zhǔn)的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計(jì)壓力可以超過(guò)其標(biāo)注的最高工作壓力，只要定期檢驗(yàn)即可21、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(duì)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22、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣固相催化反應(yīng)，若催化劑的孔徑過(guò)小，會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應(yīng)速率B.降低反應(yīng)速率C.對(duì)反應(yīng)速率無(wú)影響D.可能提高也可能降低反應(yīng)速率23、化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是化工生產(chǎn)的核心問(wèn)題之一。對(duì)于理想間歇反應(yīng)器和連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，以下比較錯(cuò)誤的是（）A.間歇反應(yīng)器適合小批量生產(chǎn)B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器生產(chǎn)效率一定更高C.兩者的反應(yīng)時(shí)間計(jì)算方法不同D.物料混合情況有所差異24、關(guān)于化工過(guò)程中的流化床反應(yīng)器，以下哪種情況不是其常見(jiàn)的操作問(wèn)題？（）A.溝流現(xiàn)象B.騰涌現(xiàn)象C.催化劑磨損D.反應(yīng)溫度過(guò)低25、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進(jìn)反應(yīng)。對(duì)于攪拌器的類(lèi)型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強(qiáng)度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器的穩(wěn)定性是需要考慮的重要問(wèn)題。請(qǐng)論述連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器穩(wěn)定性的概念和影響因素，并分析如何提高反應(yīng)器的穩(wěn)定性。2、（本題5分）在化工分離過(guò)程中，雙水相萃取技術(shù)在生物分離和純化方面具有一定的應(yīng)用，請(qǐng)闡述雙水相萃取的原理和特點(diǎn)，包括形成雙水相的體系和影響分配系數(shù)的因素，并分析其優(yōu)勢(shì)和局限性。3、（本題5分）在化工分離過(guò)程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶溶劑中的分配，請(qǐng)說(shuō)明萃取過(guò)程的基本原理，包括萃取劑的選擇和萃取相平衡的計(jì)算方法。4、（本題5分）論述在化工設(shè)備的故障診斷中，常用的診斷方法和技術(shù)及其應(yīng)用。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一項(xiàng)化工合成工藝中，原料的轉(zhuǎn)化率較低，造成了原料的浪費(fèi)和成本的增加。請(qǐng)分析影響原料轉(zhuǎn)化率的因素，并提出提高轉(zhuǎn)化率的技術(shù)方案。2、（本題5分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生了泄漏。請(qǐng)分析泄漏的原因并提出預(yù)防措施。3、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致廢水無(wú)法達(dá)標(biāo)排放。請(qǐng)分析故障原因并提出修復(fù)方案。4、（本題5分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)釜在進(jìn)行高溫高壓反應(yīng)時(shí)，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。請(qǐng)分析如何降低風(fēng)險(xiǎn)并確保安全。5、（本題5分）某化工廠的一個(gè)車(chē)間需要進(jìn)行環(huán)保改造。請(qǐng)分析改造的重點(diǎn)和目標(biāo)。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)反滲透系統(tǒng)處理含鹽量為800ppm的水，反滲透膜的脫鹽率為90%，產(chǎn)水流量為800L/h，計(jì)算濃水的含鹽量和濃水流量。2、（本題10分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)2A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5L/(mol·s)，進(jìn)料中A的濃度為3mol/L，進(jìn)料流量為5L/s，反應(yīng)器體積為