山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工安全與風(fēng)險(xiǎn)防控》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工安全與風(fēng)險(xiǎn)防控》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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)中的結(jié)晶過(guò)程，以下哪個(gè)因素對(duì)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(guò)飽和度D.晶種的加入量2、化工中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。對(duì)于生產(chǎn)大顆粒晶體的結(jié)晶過(guò)程，以下哪個(gè)結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最為關(guān)鍵？（）A.具有強(qiáng)烈的攪拌B.較大的容積C.緩慢的冷卻速度D.良好的晶種添加裝置3、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系復(fù)雜。對(duì)于湍流流動(dòng)，以下哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.摩擦系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)B.摩擦系數(shù)與管壁粗糙度有關(guān)C.隨著雷諾數(shù)增加，摩擦系數(shù)逐漸減小D.不同的湍流模型對(duì)摩擦系數(shù)的計(jì)算結(jié)果可能不同4、對(duì)于化工中的膜分離技術(shù)，以下關(guān)于反滲透膜的分離原理，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.反滲透膜是一種半透膜，在壓力作用下，溶劑從高濃度溶液一側(cè)透過(guò)膜向低濃度溶液一側(cè)遷移，實(shí)現(xiàn)混合物的分離B.反滲透膜的分離只取決于膜的孔徑大小，與溶液的性質(zhì)和壓力無(wú)關(guān)C.反滲透膜分離過(guò)程中，溶質(zhì)會(huì)在膜表面沉積，導(dǎo)致膜的通量逐漸下降D.反滲透膜只能用于分離水溶液，對(duì)有機(jī)溶液的分離效果很差5、在化工結(jié)晶過(guò)程中，影響晶體生長(zhǎng)速度和晶體形態(tài)的因素眾多。以下哪個(gè)因素通常對(duì)晶體生長(zhǎng)速度的影響相對(duì)較?。浚ǎ〢.過(guò)飽和度B.攪拌強(qiáng)度C.溶液的pH值D.結(jié)晶器的材質(zhì)6、在化工精餾過(guò)程中，進(jìn)料熱狀態(tài)會(huì)影響精餾塔的操作。以下哪種進(jìn)料熱狀態(tài)會(huì)使精餾段的塔板數(shù)增加，提餾段的塔板數(shù)減少？（）A.過(guò)熱蒸汽進(jìn)料B.飽和蒸汽進(jìn)料C.氣液混合物進(jìn)料D.冷液進(jìn)料7、化工分離過(guò)程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一個(gè)固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達(dá)到飽和，需要進(jìn)行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生8、在化工過(guò)程的控制系統(tǒng)中，前饋控制與反饋控制相結(jié)合可以提高控制效果。以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，哪種說(shuō)法是不正確的？（）A.基于擾動(dòng)進(jìn)行控制B.能夠完全消除擾動(dòng)的影響C.對(duì)測(cè)量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用9、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。對(duì)于光滑管內(nèi)的湍流流動(dòng)，以下哪個(gè)公式常用于計(jì)算摩擦系數(shù)？（）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10、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。若要選擇一種適用于強(qiáng)酸環(huán)境的涂層材料，以下哪種較為合適？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚氯乙烯涂層D.鈦金屬涂層11、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)過(guò)程中，以下哪種蒸發(fā)器適用于處理熱敏性物料？（）A.降膜蒸發(fā)器B.升膜蒸發(fā)器C.刮板蒸發(fā)器D.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器12、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素。對(duì)于一個(gè)產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學(xué)沉淀法C.膜分離法D.焚燒法13、在化工熱力學(xué)的計(jì)算中，以下哪個(gè)熱力學(xué)性質(zhì)不是通過(guò)狀態(tài)方程直接計(jì)算得到的？（）A.壓力B.體積C.熵D.焓14、化工原理中，對(duì)于吸收塔的設(shè)計(jì)，若氣體的流量增大，而其他條件不變，為了保持相同的吸收率，以下哪種措施需要采??？（）A.增大吸收劑的流量B.減小吸收劑的流量C.增加塔板數(shù)D.減少塔板數(shù)15、在化工過(guò)程的物料衡算中，以下哪種情況通?？梢约僭O(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以16、在化工中的吸附分離過(guò)程，關(guān)于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說(shuō)法是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.吸附劑應(yīng)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(guò)程復(fù)雜，成本高，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)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17、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對(duì)于一個(gè)放熱反應(yīng)，以下哪種操作方式可能是合適的？（）A.絕熱操作B.等溫操作C.變溫操作D.以上操作方式效果相同18、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于真實(shí)氣體的壓縮因子，以下哪個(gè)因素對(duì)其影響最大？（）A.溫度B.壓力C.氣體的種類D.以上因素影響程度相同19、在化工設(shè)備的防腐措施中，陰極保護(hù)是一種常見的方法。對(duì)于一個(gè)處于電解質(zhì)溶液中的金屬設(shè)備，以下哪種陰極保護(hù)方式更為有效？（）A.犧牲陽(yáng)極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護(hù)結(jié)合D.以上效果相同20、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。若輸送的液體粘度增大，離心泵的揚(yáng)程和流量會(huì)如何變化？（）A.揚(yáng)程增大，流量增大B.揚(yáng)程增大，流量減小C.揚(yáng)程減小，流量增大D.揚(yáng)程減小，流量減小21、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計(jì)算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對(duì)于一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度會(huì)對(duì)反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小22、化工熱力學(xué)在化工過(guò)程的設(shè)計(jì)和分析中起著重要作用。對(duì)于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過(guò)程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無(wú)法確定23、在化工熱力學(xué)研究中，對(duì)于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分?jǐn)?shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過(guò)總壓和摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算24、化工過(guò)程中的精餾操作是常見的分離方法。在一個(gè)連續(xù)精餾塔中，若進(jìn)料組成發(fā)生變化，塔頂和塔底產(chǎn)品的純度會(huì)受到怎樣的影響？（）A.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均不變B.塔頂產(chǎn)品純度降低，塔底產(chǎn)品純度不變C.塔頂產(chǎn)品純度不變，塔底產(chǎn)品純度降低D.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均可能發(fā)生變化25、在化工傳熱過(guò)程中，當(dāng)熱流體通過(guò)間壁將熱量傳遞給冷流體時(shí)，若要提高傳熱效率，可以采取多種措施。以下哪種方法通常不是有效的手段？（）A.增大傳熱面積B.提高冷熱流體的溫差C.增加間壁的厚度D.提高流體的流速26、在化工過(guò)程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對(duì)于一個(gè)具有多個(gè)輸入和輸出的復(fù)雜化工過(guò)程，以下哪個(gè)方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經(jīng)驗(yàn)判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計(jì)分析D.模擬計(jì)算27、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常見的方法之一。對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)期處于強(qiáng)酸環(huán)境中的設(shè)備，以下哪種涂層材料的防腐性能最為優(yōu)越？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹脂涂層28、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29、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)需要承受高溫高壓且具有腐蝕性介質(zhì)的反應(yīng)容器，以下哪種材料最為適合？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.碳鋼30、對(duì)于化工過(guò)程中的萃取過(guò)程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度增大B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強(qiáng)D.萃取相和萃余相的分離難度增大二、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)吸收塔中，用清水吸收空氣中的氨氣。進(jìn)塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，出塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.01，氣體流量為1000m^3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），吸收劑用量為2000kg/h。已知亨利系數(shù)為0.5kPa，求吸收率和塔的傳質(zhì)單元數(shù)。2、（本題5分）一個(gè)連續(xù)釜式反應(yīng)器（CSTR）進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)2A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.3L/(mol·s)，進(jìn)料中A的濃度為3mol/L，流量為8L/s，求達(dá)到80%轉(zhuǎn)化率時(shí)所需的反應(yīng)器體積。3、（本題5分）對(duì)某固體進(jìn)行熱分解反應(yīng)，反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)，在450°C時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)為0.005L/(mol·s)，若將該固體在450°C下加熱8分鐘，初始濃度為3mol/L，求固體的分解率。4、（本題5分）某二元理想溶液在101.3kPa下進(jìn)行精餾操作，進(jìn)料組成為xF=0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂采用全凝器，回流比為3，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9。求最小回流比和理論塔板數(shù)。5、（本題5分）一個(gè)化工廠用膜分離器分離氫氣（H2）和氮?dú)猓∟2）的混合物，其中H2的滲透率為8×10^-4m3/(m2·s·Pa)，膜面積為12m2，兩側(cè)壓差為150kPa。計(jì)算H2的滲透流量。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化學(xué)反應(yīng)工程中的反應(yīng)器選型原則，根據(jù)反應(yīng)類型、規(guī)模、操作條件等因素如何選擇合適的反應(yīng)器類型如間歇式、連續(xù)式等。2、（本題5分）分析在化工過(guò)程的結(jié)晶過(guò)程中的晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)研究中，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析確定晶體生長(zhǎng)速率與過(guò)飽和度等因素的關(guān)系。3、（本題5分）論述在化工過(guò)程的結(jié)晶操作中，如何控制晶體的形狀和尺寸分布以滿足特定的應(yīng)用需求。4、（本題5分）分析在化工過(guò)程的干燥技術(shù)中，如何根據(jù)物料的性質(zhì)和干燥要求選擇合適的干燥方法，如噴霧干燥、流化床干燥等，并優(yōu)化干燥工藝參數(shù)。5、（本題5分