南京審計大學金審學院《能源化工》2023-2024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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南京審計大學金審學院

《能源化工》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、在化學反應動力學中，研究溫度對反應速率的影響時，通常采用阿倫尼烏斯方程。當活化能增大時，以下關于溫度對反應速率影響程度的說法，正確的是：（）A.溫度的影響程度減小B.溫度的影響程度增大C.溫度的影響程度不變D.無法確定溫度的影響程度2、在化學反應工程中，研究反應動力學對于優(yōu)化反應過程至關重要。對于一個復雜的連串反應，如果中間產物是所需產物，以下哪種操作條件通常有利于提高中間產物的收率？（）A.提高反應溫度B.增加反應物濃度C.縮短反應時間D.降低反應壓力3、在化工過程的安全評估中，需要分析各種潛在的危險因素。對于一個涉及高壓氣體儲存的化工裝置，以下哪個危險因素最容易引發(fā)嚴重的事故？（）A.氣體泄漏B.容器爆炸C.靜電火花D.人為操作失誤4、在化工過程的安全管理中，需要制定應急預案。對于一個可能發(fā)生火災爆炸事故的化工裝置，以下哪個方面在應急預案中應重點考慮？（）A.人員疏散B.火災撲救C.環(huán)境監(jiān)測D.以上都是5、化工過程中的攪拌操作可以強化傳質和傳熱。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7、對于化工中的傳質過程，以下關于雙膜理論的基本假設，哪一項是正確的？（）A.雙膜理論認為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質阻力集中在這兩層膜內，相內為湍流流動B.雙膜理論假設氣液兩相的濃度在相界面處達到平衡，不存在傳質阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認為傳質系數與流體的流速和物性無關8、在化工過程的節(jié)能措施中，熱集成技術能夠有效地提高能源利用效率。以下關于熱集成技術的原理，哪種說法是不準確的？（）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.實現熱量的回收和再利用9、化工中的液液萃取過程，萃取相和萃余相的組成可以通過相平衡關系確定。以下關于相平衡關系的表示方法和應用，不正確的是（）A.可以用三角形相圖表示B.可以計算萃取劑的最小用量C.相平衡關系不受溫度影響D.用于萃取過程的設計和計算10、在化工燃燒過程中，為了實現完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當空氣量不足時，會產生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產生有害氣體D.燃燒速度加快11、在化工分離過程中，萃取是一種有效的分離方法。對于一個液液萃取體系，當萃取劑與原溶劑的互溶性增加時，以下關于萃取效果的變化，正確的是：（）A.萃取效果變好B.萃取效果變差C.萃取效果不變D.萃取效果先變好后變差12、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產品的純度不符合要求，以下哪種調節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量13、對于化工中的液液萃取設備，以下關于萃取塔的類型和特點，哪一項是準確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉盤塔等。噴灑塔結構簡單，但傳質效率低；填料塔傳質效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性?。晦D盤塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質效率沒有影響，只需要關注塔的結構14、在化工過程的控制系統(tǒng)中，前饋控制與反饋控制相結合可以提高控制效果。以下關于前饋控制的特點，哪種說法是不正確的？（）A.基于擾動進行控制B.能夠完全消除擾動的影響C.對測量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用15、在化工過程的優(yōu)化設計中，需要綜合考慮經濟和技術因素。對于一個投資較大但運行成本較低的工藝方案，以下關于其經濟性的評價，正確的是：（）A.一定是經濟可行的B.一定是不經濟的C.需要通過詳細的經濟分析來確定D.僅根據投資和運行成本無法判斷16、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關于PID控制器參數的調整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數可以加快響應速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數的調整不依賴于系統(tǒng)的特性17、在化工流體流動的阻力計算中，摩擦系數與雷諾數之間存在一定的關系。對于光滑管內的湍流流動，以下哪個公式常用于計算摩擦系數？（）A.泊肅葉公式B.范寧公式C.布拉修斯公式D.哈根-泊謖葉公式18、化學反應工程中，對于一個串聯反應，若中間產物是目標產物，以下哪種操作條件有利于提高中間產物的選擇性？（）A.提高反應溫度B.降低反應溫度C.增加反應物濃度D.減少反應物濃度19、在化工傳遞過程中，熱傳導是常見的傳熱方式之一。關于熱傳導的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導率是物質的固有屬性C.熱導率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱20、化工生產中的節(jié)能減排是重要的研究課題。在一個化工流程中，以下哪種措施對于降低能源消耗和減少溫室氣體排放的效果最為顯著？（）A.優(yōu)化反應條件B.改進分離工藝C.采用余熱回收系統(tǒng)D.更換高效的動力設備21、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下關于催化劑外擴散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應物濃度D.升高反應溫度22、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的措施之一。以下哪種余熱回收方式的效率通常較低？（）A.直接熱交換B.余熱發(fā)電C.熱泵回收D.自然散熱23、在化工過程的優(yōu)化中，經常需要考慮經濟和環(huán)境因素。對于一個產生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經濟和環(huán)保方面能夠達到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學沉淀法C.膜分離法D.焚燒法24、在化學反應工程中，對于一個間歇釜式反應器中的一級反應，以下哪個因素對于反應時間的影響最大？（）A.反應物的初始濃度B.反應溫度C.反應器的體積D.攪拌速度25、在化工過程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點技術是一種常用的方法。以下關于夾點技術的主要作用，哪種描述是不準確的？（）A.確定最小公用工程用量B.識別能量回收的潛力C.優(yōu)化換熱器網絡D.直接降低反應的活化能26、在化學反應器的設計中，需要考慮物料的流動模式。對于理想的平推流反應器，以下關于其特點的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應物濃度沿反應器長度逐漸變化C.不同停留時間的物料之間會混合D.反應速率只與反應器內位置有關27、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個復雜的化學反應體系，以下關于反應級數的確定方法，不準確的是（）A.實驗測定法B.初始速率法C.憑經驗隨意猜測D.積分法28、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?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30、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關于余熱回收的方式和技術，不準確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預熱物料C.回收效率一定能達到100%D.要考慮余熱的品質二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個間歇釜式反應器中進行二級不可逆反應2A→B，反應速率常數為2L/(mol·h)。初始時A的濃度為4mol/L，反應5小時后，計算A的轉化率和B的濃度。2、（本題5分）在一個流化床反應器中，催化劑顆粒的密度為1500kg/m^3，氣體的密度為0.8kg/m^3，黏度為2×10^(-5)Pa·s，床層的膨脹比為2，求起始流化速度。3、（本題5分）用離心泵將密度為1200kg/m^3的液體從敞口貯槽輸送到高位槽，兩槽液面高度差為10m，輸送管路直徑為50mm，長度為80m（包括所有局部阻力的當量長度），摩擦系數λ=0.02，泵的效率為60%，求泵的軸功率。4、（本題5分）一個精餾塔的塔頂冷凝器需要將塔頂蒸汽全部冷凝，塔頂蒸汽流量為3000kg/h，汽化潛熱為2200kJ/kg，冷卻介質為水，進口溫度為25°C，出口溫度不超過45°C，求冷卻水的最小流量。（水的比熱容為4.2kJ/(kg·K)）5、（本題5分）一個化工廠有一個精餾塔，用來分離苯和甲苯的混合物。進料流量為80kmol/h，進料中苯的摩爾分數為0.45，塔頂餾出液中苯的摩爾分數為0.95，塔釜液中苯的摩爾分數為0.05?；亓鞅葹?.5，相對揮發(fā)度為2.4。計算塔頂和塔釜的產品流量。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋在化工過程的萃取精餾中，如何根據原料組成和分離要求確定溶劑的種類和用量。2、（本題5分）闡述在化工過程的超臨界水氧化技術中，如何利用超臨界水的特殊性質實現有機物的高效氧化分解，以及該技術的應用前景和限制。3、（本題5分）詳細闡述在化工設備的防腐措施中，電化學防腐的原理和方法。4、（本題5分）解釋在化工過程的模擬軟件應用中，如何輸入準確的參數和模型，進行工藝過