中山大學(xué)《精細(xì)有機(jī)合成及分析實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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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、在化工過(guò)程控制中，反饋控制是一種常見(jiàn)的控制策略。以下關(guān)于反饋控制的特點(diǎn)，哪項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測(cè)量值進(jìn)行調(diào)節(jié)C.可能存在一定的滯后D.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單2、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對(duì)于高溫高壓的化工設(shè)備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷3、化工中的流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。對(duì)于流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)和應(yīng)用，以下說(shuō)法不正確的是（）A.適用于氣固相反應(yīng)B.顆粒容易帶出C.操作條件容易控制D.對(duì)催化劑要求不高4、在化工過(guò)程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時(shí)，意味著什么？（）A.項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上不可行B.項(xiàng)目的收益小于成本C.項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上可行D.項(xiàng)目的收益等于成本5、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對(duì)萃取效果的影響相對(duì)較?。浚ǎ〢.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時(shí)間6、化工熱力學(xué)在化學(xué)工程中具有重要地位，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過(guò)程，以下關(guān)于其熵變的描述，正確的是：（）A.熵變?yōu)榱鉈.熵變小于零C.熵變大于零D.熵變的正負(fù)無(wú)法確定7、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)平行反應(yīng)，若主反應(yīng)的活化能大于副反應(yīng)的活化能，升高溫度對(duì)主反應(yīng)的選擇性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低8、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)類型9、在化工過(guò)程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關(guān)于余熱回收的方式和技術(shù)，不準(zhǔn)確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預(yù)熱物料C.回收效率一定能達(dá)到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)10、在化工原理實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法和誤差分析，不正確的是（）A.可以用線性回歸分析數(shù)據(jù)B.誤差分析只考慮隨機(jī)誤差C.可以通過(guò)作圖法直觀展示數(shù)據(jù)D.要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)估11、化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)的溫度和壓力有關(guān)。對(duì)于一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力12、化工安全是化工生產(chǎn)的首要問(wèn)題。在處理易燃易爆的化工物料時(shí)，以下哪種安全措施是最為基礎(chǔ)和關(guān)鍵的？（）A.安裝防爆電氣設(shè)備B.制定嚴(yán)格的操作規(guī)程C.進(jìn)行靜電消除處理D.配備消防滅火設(shè)備13、在化工過(guò)程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中，以下哪個(gè)指標(biāo)能夠綜合考慮投資和運(yùn)營(yíng)成本？（）A.內(nèi)部收益率B.凈現(xiàn)值C.投資回收期D.成本效益比14、在化工設(shè)計(jì)中，需要考慮設(shè)備的布局和管道的走向。對(duì)于一個(gè)具有多個(gè)反應(yīng)釜和分離設(shè)備的化工廠，以下哪個(gè)原則在設(shè)備布局時(shí)應(yīng)首先遵循？（）A.流程順暢B.節(jié)省空間C.便于操作和維修D(zhuǎn).符合安全規(guī)范15、化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合熱不為零的混合物，其超額性質(zhì)通常如何定義？（）A.實(shí)際混合物性質(zhì)與理想混合物性質(zhì)之差B.實(shí)際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之和C.實(shí)際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之差D.實(shí)際混合物性質(zhì)與理想溶液性質(zhì)之差16、對(duì)于化工中的萃取精餾過(guò)程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個(gè)是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對(duì)揮發(fā)度，從而實(shí)現(xiàn)分離沸點(diǎn)接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對(duì)其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過(guò)程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)17、在化工過(guò)程的傳熱強(qiáng)化中，以下哪種方法不是通過(guò)增加傳熱面積來(lái)實(shí)現(xiàn)的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板18、在化工精餾操作中，要實(shí)現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個(gè)操作參數(shù)的改變對(duì)塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進(jìn)料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量19、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于理想溶液，其混合過(guò)程的焓變和體積變化通常是怎樣的？（）A.焓變和體積變化均為零B.焓變?yōu)榱?，體積變化不為零C.焓變不為零，體積變化為零D.焓變和體積變化均不為零20、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，研究反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定方法時(shí)，以下關(guān)于初始速率法的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.只需要測(cè)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(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單21、在化工分離過(guò)程中，超濾膜分離技術(shù)常用于分離大分子物質(zhì)。以下關(guān)于超濾膜的特點(diǎn)，哪種描述是不正確的？（）A.截留分子量固定B.操作壓力低C.分離精度高D.容易被污染22、在化工反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)速率常數(shù)時(shí)，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應(yīng)法B.連續(xù)流動(dòng)法C.示蹤法D.靜態(tài)法23、在化工過(guò)程控制中，PID控制器被廣泛應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)具有較大滯后特性的化工過(guò)程，以下哪種PID參數(shù)的調(diào)整方法能夠更好地提高控制效果？（）A.增大比例系數(shù)B.增大積分時(shí)間C.增大微分時(shí)間D.同時(shí)增大比例系數(shù)和積分時(shí)間24、在化工過(guò)程的能量分析中，熵增原理是一個(gè)重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過(guò)程中的應(yīng)用，哪項(xiàng)表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過(guò)程的可行性B.絕熱不可逆過(guò)程的熵增大于零C.熵增越大，過(guò)程的能量利用效率越高D.可逆過(guò)程的熵增為零25、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)?？（）A.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26、在化工流體流動(dòng)的測(cè)量中，以下哪種流量計(jì)適用于測(cè)量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計(jì)B.電磁流量計(jì)C.孔板流量計(jì)D.超聲波流量計(jì)27、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28、化工中的膜分離過(guò)程存在濃差極化現(xiàn)象。對(duì)于一個(gè)膜分離系統(tǒng)，以下哪個(gè)操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積29、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于催化劑的外擴(kuò)散阻力影響最大？（）A.流體的流速B.催化劑的顆粒大小C.反應(yīng)物的濃度D.反應(yīng)溫度30、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.碳鋼二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，催化劑顆粒直徑為0.5mm，密度為2000kg/m3，氣體流速為2m/s，床層空隙率為0.5，求催化劑的帶出速度和最小流化速度。2、（本題5分）在一個(gè)精餾塔中，進(jìn)料為含乙醇30%（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）和水70%的混合物，進(jìn)料量為500kmol/h，要求塔頂餾出液中乙醇的含量不低于90%，塔底釜?dú)堃褐幸掖嫉暮坎桓哂?%。已知乙醇和水的相對(duì)揮發(fā)度為8，求最小回流比和理論板數(shù)。3、（本題5分）在一個(gè)絕熱壓縮過(guò)程中，某種氣體的初始溫度為20°C，壓力為1atm，體積為10m3。壓縮后壓力升至5atm，假設(shè)氣體的比熱容比為1.4，求壓縮后的溫度和體積。4、（本題5分）有一理想氣體混合物，由50%（摩爾分?jǐn)?shù)）的氮?dú)夂?0%的氧氣組成?？倝毫?00kPa，溫度為300K。已知氮?dú)夂脱鯕獾哪柖▔簾崛莘謩e為29.1J/(mol·K)和29.4J/(mol·K)。計(jì)算該混合物的摩爾定壓熱容。5、（本題5分）在一個(gè)管殼式換熱器中，用熱流體將冷流體從20℃加熱到80℃。熱流體入口溫度為120℃，出口溫度為80℃，冷流體流量為2kg/s，比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。若換熱器的總傳熱系數(shù)為800W/(m2·℃)，換熱面積為10m2，計(jì)算熱流體的流量。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）化工過(guò)程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。請(qǐng)說(shuō)明蒸發(fā)過(guò)程的原理和影響蒸發(fā)效率的因素，以及如何在實(shí)際操作中優(yōu)化蒸發(fā)過(guò)程。2、（本題5分）論述在化工設(shè)備的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中，如何考慮疲勞失效和進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算。3、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過(guò)程中的乳化現(xiàn)象，包括乳化劑的作用原理、乳液的穩(wěn)定性以及在食品、化妝品、制藥等行業(yè)中的應(yīng)用和制備方法。4、（本題5分）分析在化工熱力學(xué)的理想氣體混合物性質(zhì)計(jì)算中，道爾頓分壓定律和