石家莊工程職業(yè)學(xué)院《化工原理B》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工原理B》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中，只有一項是符合題目要求的．）1、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同2、對于化工中的非均相反應(yīng)過程，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對反應(yīng)的影響，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.相間傳質(zhì)會影響非均相反應(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)動力學(xué)控制B.相間傳質(zhì)對非均相反應(yīng)沒有影響，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，在研究非均相反應(yīng)時不需要考慮3、在化工流體的湍流流動中，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？（）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4、化工過程中的分離操作廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)。對于萃取分離過程，以下關(guān)于萃取劑選擇的原則，不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.萃取劑價格越低越好，無需考慮其他因素D.易于回收和再生5、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個氣固相催化反應(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6、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通?？梢苑譃榻Y(jié)合水和非結(jié)合水。以下關(guān)于這兩種水分的特性，哪項說法是不準(zhǔn)確的？（）A.結(jié)合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結(jié)合水的干燥較結(jié)合水容易C.結(jié)合水與物料的結(jié)合力較強D.非結(jié)合水的含量與物料的性質(zhì)無關(guān)7、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)級數(shù)的確定方法時，以下關(guān)于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實驗操作簡單8、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作常用于溶液的濃縮。對于多效蒸發(fā)系統(tǒng)，以下關(guān)于其節(jié)能原理和特點，描述錯誤的是（）A.利用二次蒸汽B.效數(shù)越多，節(jié)能效果越好C.設(shè)備投資增加D.操作復(fù)雜9、在化工流程模擬中，需要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來描述系統(tǒng)的行為。以下關(guān)于模型建立的步驟，哪一個順序是合理的？（）A.確定模型結(jié)構(gòu)、收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計、模型驗證B.收集數(shù)據(jù)、確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計、模型驗證C.收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計、確定模型結(jié)構(gòu)、模型驗證D.確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計、收集數(shù)據(jù)、模型驗證10、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散影響，以下描述不正確的是（）A.會降低反應(yīng)速率B.可以通過減小催化劑顆粒尺寸來消除C.對所有反應(yīng)的影響程度相同D.與反應(yīng)物的分子大小有關(guān)11、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，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)物料粘度實時調(diào)整轉(zhuǎn)速12、在化工燃燒過程中，為了實現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時，會產(chǎn)生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產(chǎn)生有害氣體D.燃燒速度加快13、在化工設(shè)備的設(shè)計中，需要考慮壓力對設(shè)備強度的要求。對于一個承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭14、在化工過程的節(jié)能措施中，熱集成技術(shù)能夠有效地提高能源利用效率。以下關(guān)于熱集成技術(shù)的原理，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實現(xiàn)熱量的回收和再利用15、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)離心泵的安裝高度過高時，可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.流量增大B.揚程降低C.發(fā)生氣蝕現(xiàn)象D.效率提高二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化工分離過程中，離子交換技術(shù)有一定的應(yīng)用，請說明離子交換的基本原理和過程，包括離子交換樹脂的類型和再生方法，并分析其在水處理等領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋在化學(xué)反應(yīng)工程中，如何利用反應(yīng)動力學(xué)模型來預(yù)測反應(yīng)進(jìn)程和優(yōu)化反應(yīng)條件。3、（本題5分）解釋在化工過程的過濾操作中，助濾劑的作用和使用方法。4、（本題5分）解釋在化工設(shè)備的防腐工程中，涂層防腐的施工工藝和質(zhì)量檢驗方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一燃燒反應(yīng)CH4+2O2→CO2+2H2O，已知甲烷（CH4）的進(jìn)料流量為8mol/s，氧氣（O2）過量30%，求氧氣的進(jìn)料流量和反應(yīng)生成二氧化碳（CO2）的流量。2、（本題5分）一個連續(xù)操作的釜式反應(yīng)器進(jìn)行二級不可逆反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.4m^3/(kmol·h)，進(jìn)料濃度為4kmol/m^3，體積流量為15L/h，反應(yīng)器體積為60L，計算出口濃度。3、（本題5分）在一個吸收塔中，用清水吸收空氣中的氨氣。進(jìn)氣中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，尾氣中要求氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)降低到0.01，氣液平衡關(guān)系為y=1.5x，液氣比為2。計算所需的塔高，假設(shè)傳質(zhì)單元高度為0.8m。4、（本題5分）某二元混合物在常壓下進(jìn)行閃蒸，進(jìn)料組成xF=0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），閃蒸溫度下的平衡關(guān)系為y=0.6x+0.3，進(jìn)料量為100kmol/h。求閃蒸后汽相和液相的流量及組成。5、（本題5分）一個吸收塔用含溶質(zhì)0.002（摩爾分?jǐn)?shù)）的水溶液吸收混合氣體中的溶質(zhì)A，進(jìn)口氣體中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，氣體流量為500kmol/h，要求吸收率為90%。平衡關(guān)系為y=0.5x，液氣比為1.2倍最小液氣比。計算吸收劑的流量和塔底溶液中溶質(zhì)A的摩爾分?jǐn)?shù)。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要提高產(chǎn)品的純度。請分析可以采取哪些化學(xué)工程手段。2、（本題10分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在安全隱患，如易燃易爆物品管