西安音樂學院《化工節(jié)能減排技術》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁西安音樂學院

《化工節(jié)能減排技術》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、在化工安全評價中，故障樹分析是一種常用的方法。以下關于故障樹分析的目的，不正確的是：（）A.確定系統的可靠性B.找出系統的薄弱環(huán)節(jié)C.預測系統的故障概率D.優(yōu)化系統的工藝流程2、在化工熱力學的相平衡計算中，以下哪個定律用于確定氣液平衡時的組成關系？（）A.拉烏爾定律B.亨利定律C.道爾頓分壓定律D.吉布斯相律3、在化工熱力學中，對于氣體的絕熱可逆膨脹過程，以下哪個參數一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內能4、在化工設備的設計中，需要考慮壓力對設備強度的要求。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5、在化學反應動力學中，研究反應級數的確定方法時，以下關于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應初始階段的速率B.可以消除產物的影響C.適用于復雜反應D.實驗操作簡單6、在化工生產中的干燥過程，以下關于濕物料中水分的分類，哪種說法是正確的？（）A.結合水比非結合水更難去除B.自由水比結合水更容易去除C.平衡水分可以通過干燥完全去除D.以上說法都不正確7、在化學工程中，對于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點描述，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8、化學反應工程中，對于一個氣液反應，若反應主要在液相中進行，提高反應速率的有效方法是？（）A.增加氣相反應物濃度B.增大液相反應物濃度C.提高反應溫度D.增大氣液接觸面積9、在化工中的吸附分離過程，關于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說法是恰當的？（）A.吸附劑應具有較大的比表面積、良好的選擇性和吸附容量，常見的吸附劑有活性炭、分子篩等。吸附劑的再生方法包括加熱再生、降壓再生和置換再生等B.吸附劑的選擇只考慮其吸附容量，其他性能不重要C.吸附劑的再生過程復雜，成本高，因此在實際應用中應盡量避免吸附劑的再生D.所有的吸附劑都可以采用同一種再生方法，且再生效果相同10、在化學反應動力學中，對于一個零級反應，其反應速率與反應物濃度無關。若將反應容器的體積增大一倍，反應時間會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.不變D.變?yōu)樵瓉淼囊话?1、在化工流體力學中，對于非牛頓流體的流動，其粘度通常不是常數。若一種非牛頓流體的表觀粘度隨剪切速率的增加而減小，這種流體被稱為？（）A.假塑性流體B.脹塑性流體C.賓漢流體D.觸變性流體12、在化工熱力學中，對于一個封閉系統的絕熱過程，若系統對外做功，其內能會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少13、化工中的蒸餾操作是常見的分離方法之一。在進行共沸蒸餾時，以下哪種共沸劑的選擇原則最為關鍵？（）A.共沸劑與原混合物的沸點差B.共沸劑的毒性和安全性C.共沸劑與原混合物的互溶性D.共沸劑的價格和易得性14、在化工過程的安全評估中，危險與可操作性分析（HAZOP）是常用的方法之一。以下關于HAZOP分析的主要目的，哪種說法是不準確的？（）A.識別潛在的危險B.評估風險的大小C.提出改進措施D.確定事故的責任方15、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，若過濾介質的阻力可以忽略不計，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.無法確定二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）化工過程中的傳質設備，如填料塔、板式塔等，其傳質單元高度和傳質單元數的計算對于設備設計和操作具有重要意義。請詳細介紹傳質單元高度和傳質單元數的概念和計算方法，并舉例說明如何應用它們進行傳質設備的設計和性能評估。2、（本題5分）隨著化工行業(yè)對智能化生產的追求，分析人工智能和大數據技術在化學工程中的應用前景，包括生產預測、故障診斷、優(yōu)化決策等方面。3、（本題5分）解釋在化學反應工程中，如何利用反應動力學模型來預測反應進程和優(yōu)化反應條件。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某反應在間歇釜式反應器中進行，其動力學方程為-rA=kCA，k=0.3(mol/L·min)，初始反應物濃度CA0=2mol/L，反應時間為120min。求反應結束時反應物A的濃度。2、（本題5分）某化工廠的管道中輸送過熱蒸汽，蒸汽壓力為2MPa，溫度為300°C，管道內徑為0.2m，長度為50m，絕熱層厚度為0.1m，絕熱材料的導熱系數為0.2W/(m·K)，環(huán)境溫度為20°C，計算每小時的熱損失。3、（本題5分）一個間歇釜式反應器中進行二級可逆反應A+B?2C，正反應速率常數為4L2/(mol2·h)，逆反應速率常數為1.5L2/(mol2·h)，初始濃度A為3mol/L，B為2mol/L，反應時間為5h，計算此時各組分的濃度。4、（本題5分）在一個流化床反應器中進行氣固相催化反應，反應式為3A+2B→C。已知氣體流速為2m3/s，催化劑顆粒密度為1500kg/m3，床層膨脹比為2。計算床層的空隙率和催化劑的藏量。5、（本題5分）在一個精餾塔中分離二元混合物A和B，進料組成x_F=0.4（摩爾分數），塔頂產品組成x_D=0.9，塔底產品組成x_W=0.1，回流比為3。求最小回流比和理論板數。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工廠的一個反應釜在進行低溫反應時，需要精確控制溫度。請分析如何實現有