日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院《物質(zhì)分離原理與技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《物質(zhì)分離原理與技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在化工分離過(guò)程中，萃取操作常用于分離混合物。當(dāng)選擇萃取劑時(shí)，以下哪個(gè)因素不是關(guān)鍵的考慮因素？（）A.對(duì)溶質(zhì)的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價(jià)格D.萃取劑的揮發(fā)性2、在化工流程模擬中，建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型是關(guān)鍵。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化工流程，以下關(guān)于模型簡(jiǎn)化的原則，不正確的是：（）A.忽略對(duì)結(jié)果影響較小的因素B.盡量保留所有的細(xì)節(jié)C.保證模型的準(zhǔn)確性和可靠性D.根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的假設(shè)3、在化工傳熱過(guò)程中，換熱器是常見的設(shè)備。當(dāng)需要在高溫、高壓條件下進(jìn)行高效傳熱時(shí)，以下哪種換熱器類型通常是首選？（）A.管殼式換熱器B.板式換熱器C.螺旋板式換熱器D.熱管換熱器4、在化學(xué)反應(yīng)工程中，以下哪種類型的反應(yīng)對(duì)反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級(jí)反應(yīng)B.一級(jí)反應(yīng)C.二級(jí)反應(yīng)D.三級(jí)反應(yīng)5、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6、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7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR），以下關(guān)于其停留時(shí)間分布的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.停留時(shí)間分布較寬B.存在返混C.停留時(shí)間均一D.適用于慢反應(yīng)8、在化工過(guò)程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的手段之一。對(duì)于高溫廢氣的余熱回收，以下哪種換熱器較為適用？（）A.板式換熱器B.管殼式換熱器C.翅片管換熱器D.螺旋板式換熱器9、對(duì)于化工中的傳質(zhì)過(guò)程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動(dòng)B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達(dá)到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過(guò)程，對(duì)高濃度氣體不適用D.雙膜理論認(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無(wú)關(guān)10、在化工傳質(zhì)過(guò)程中，分子擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散都對(duì)物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴(kuò)散方式的比較，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.分子擴(kuò)散的速率通常小于渦流擴(kuò)散B.分子擴(kuò)散與濃度梯度成正比，渦流擴(kuò)散與濃度梯度無(wú)關(guān)C.分子擴(kuò)散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴(kuò)散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴(kuò)散系數(shù)與流體的溫度無(wú)關(guān)，渦流擴(kuò)散系數(shù)與溫度有關(guān)11、在化工過(guò)程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點(diǎn)技術(shù)是一種常用的方法。以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的主要作用，哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.確定最小公用工程用量B.識(shí)別能量回收的潛力C.優(yōu)化換熱器網(wǎng)絡(luò)D.直接降低反應(yīng)的活化能12、在化工原理中，研究流體在管道中的流動(dòng)阻力時(shí)，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對(duì)于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時(shí)，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大13、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)于一個(gè)化工過(guò)程模型，以下關(guān)于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評(píng)估參數(shù)變化對(duì)結(jié)果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡(jiǎn)化模型D.驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性14、關(guān)于化工生產(chǎn)中的攪拌裝置，以下哪種攪拌器適用于高粘度液體的攪拌？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.推進(jìn)式攪拌器15、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于反滲透膜分離過(guò)程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，錯(cuò)誤的是（）A.利用壓力差實(shí)現(xiàn)分離B.可用于海水淡化C.對(duì)所有溶質(zhì)都有相同的截留率D.膜的性能對(duì)分離效果影響大16、在化工工藝設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的不同工藝流程，以下關(guān)于選擇的依據(jù)，不正確的是：（）A.設(shè)備投資成本B.操作人員的經(jīng)驗(yàn)C.原材料的供應(yīng)D.產(chǎn)品的質(zhì)量17、化工設(shè)備的選材需要考慮多種因素。以下關(guān)于化工設(shè)備選材的原則，不準(zhǔn)確的是（）A.耐腐蝕性B.強(qiáng)度和剛度C.材料價(jià)格越低越好D.加工性能18、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的相平衡時(shí)，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關(guān)系。對(duì)于一種揮發(fā)性液體，以下關(guān)于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢(shì)，正確的是：（）A.溫度升高，蒸氣壓線性增加B.溫度升高，蒸氣壓指數(shù)增加C.溫度升高，蒸氣壓先增加后減小D.溫度升高，蒸氣壓不變19、在化工中的分離設(shè)備性能評(píng)價(jià)中，關(guān)于分離效率的指標(biāo)，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.分離效率的常用指標(biāo)包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標(biāo)組分的回收程度；純度則表示產(chǎn)品中目標(biāo)組分的含量B.分離效率只需要用純度一個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)，其他指標(biāo)不重要C.分離因子越大，說(shuō)明分離越困難，分離設(shè)備的性能越差D.回收率越高，說(shuō)明分離設(shè)備的能耗越高，經(jīng)濟(jì)性越差20、在化工熱力學(xué)中，狀態(tài)方程對(duì)于描述流體的熱力學(xué)性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于常見狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，表述不準(zhǔn)確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計(jì)算復(fù)雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計(jì)算所有流體21、在化工傳遞過(guò)程中，熱傳導(dǎo)是常見的傳熱方式之一。關(guān)于熱傳導(dǎo)的基本定律——傅里葉定律，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導(dǎo)率是物質(zhì)的固有屬性C.熱導(dǎo)率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱22、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23、化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的汽液平衡計(jì)算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強(qiáng)，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準(zhǔn)確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機(jī)雙液模型24、在化工反應(yīng)的催化劑中毒現(xiàn)象中，以下哪種物質(zhì)通常不是導(dǎo)致催化劑中毒的常見因素？（）A.重金屬離子B.惰性氣體C.硫化物D.鹵素化合物25、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過(guò)程，其熵值是增加還是減少？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工工藝設(shè)計(jì)中，如何綜合考慮原材料的選擇、反應(yīng)路線的確定、分離和提純步驟的安排以及三廢處理等方面，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的生產(chǎn)。2、（本題5分）化工過(guò)程中的結(jié)晶過(guò)程中的成核現(xiàn)象對(duì)于晶體的質(zhì)量和產(chǎn)量有重要影響，請(qǐng)說(shuō)明成核的機(jī)制和類型，包括均相成核和異相成核，并分析影響成核速率的因素。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在化學(xué)反應(yīng)工程的反應(yīng)器放大中，需要考慮的關(guān)鍵因素和常用的放大方法。4、（本題5分）闡述在化工過(guò)程的能量分析和綜合中，如何評(píng)估能量的利用效率，發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力，并通過(guò)能量集成和優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業(yè)在產(chǎn)品銷售過(guò)程中，面臨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈、銷售渠道不暢等問題。分析企業(yè)應(yīng)如何拓展銷售渠道和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2、（本題5分）一家以生產(chǎn)染料為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中需要考慮環(huán)保法規(guī)和市場(chǎng)需求。分析如何開發(fā)出環(huán)保型染料產(chǎn)品。3、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了脆化現(xiàn)象。請(qǐng)分析可能的原因并提出防護(hù)措施。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行原材料采購(gòu)時(shí)，原材料價(jià)格波動(dòng)較大，給成本控制帶來(lái)挑戰(zhàn)。請(qǐng)分析原材料價(jià)格波動(dòng)的原因，并提出應(yīng)對(duì)價(jià)格波動(dòng)的采購(gòu)策略。5、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在安全事故應(yīng)急響應(yīng)不及時(shí)的問題，可能影響事故后果。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式串聯(lián)反應(yīng)器中，進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為2L/(mol·h)，第一個(gè)反應(yīng)器體積為8L，第二個(gè)反應(yīng)器體積為16L，進(jìn)料中A的濃度為4mol/L，進(jìn)料流量為8L/h，計(jì)算第二個(gè)反應(yīng)器出口處A和B的濃度。2、（本題10分）一個(gè)萃取塔中用有機(jī)