南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院《化工綜合實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《化工綜合實(shí)驗(yàn)》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、對(duì)于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類型和特點(diǎn)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見的蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器等。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效果好；懸筐式蒸發(fā)器便于清洗和維修；外加熱式蒸發(fā)器加熱室和分離室分開，有利于循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)速度大，傳熱系數(shù)高B.蒸發(fā)器的類型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類型都是在其基礎(chǔ)上改進(jìn)的C.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與溶液的性質(zhì)和流速無關(guān)，只取決于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.蒸發(fā)器的操作壓力越高，蒸發(fā)效率越高，能耗越低2、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設(shè)備。對(duì)于一個(gè)逆流操作的換熱器，當(dāng)冷熱流體的進(jìn)口溫度不變，而熱流體的流量增加時(shí)，以下關(guān)于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無法確定3、對(duì)于化工過程中的流體流動(dòng)，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個(gè)是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動(dòng)類型（層流或湍流）的無量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對(duì)大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動(dòng)阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對(duì)流體流動(dòng)的研究沒有實(shí)際意義，只是一個(gè)理論概念4、化學(xué)反應(yīng)工程中的催化反應(yīng)，催化劑起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應(yīng)速率B.催化劑的活性會(huì)永久保持C.中毒和燒結(jié)會(huì)導(dǎo)致失活D.可以改變反應(yīng)的選擇性5、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對(duì)于精餾塔的設(shè)計(jì)和操作，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計(jì)算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進(jìn)料位置對(duì)塔的性能沒有影響D.塔板效率會(huì)影響實(shí)際塔板數(shù)6、化工中的精餾操作可以通過改變操作條件來提高分離效果。當(dāng)塔頂產(chǎn)品的純度要求較高時(shí)，以下哪個(gè)操作條件的調(diào)整最為有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜溫度C.增加塔頂采出量D.降低塔壓7、在化工反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是期望產(chǎn)物，以下哪種操作方式有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應(yīng)溫度B.增加反應(yīng)物濃度C.縮短反應(yīng)時(shí)間D.降低反應(yīng)壓力8、對(duì)于化工生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)，以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.夾點(diǎn)技術(shù)是通過分析過程系統(tǒng)中的物流和能流，找出系統(tǒng)用能的“瓶頸”，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化B.夾點(diǎn)技術(shù)只能用于熱交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，對(duì)其他化工單元操作的節(jié)能沒有幫助C.夾點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用需要復(fù)雜的計(jì)算和專業(yè)軟件，實(shí)際操作難度大，效果不明顯D.夾點(diǎn)技術(shù)是一種過時(shí)的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)被新的技術(shù)所取代9、在化工原理實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差分析是必不可少的。以下關(guān)于誤差的來源和處理方法，不正確的是（）A.系統(tǒng)誤差可以通過校準(zhǔn)消除B.隨機(jī)誤差可以通過多次測(cè)量平均減小C.粗大誤差對(duì)結(jié)果影響不大，可以忽略D.誤差分析可以評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性10、在化學(xué)工程中，對(duì)于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關(guān)于簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾的特點(diǎn)描述，不正確的是（）A.簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)單11、化工過程中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。在一個(gè)冷卻結(jié)晶過程中，若冷卻速度過快，可能會(huì)導(dǎo)致什么問題？（）A.晶體粒度均勻B.晶體純度提高C.形成大量細(xì)小晶體D.提高結(jié)晶收率12、化工中的干燥器有多種類型，如廂式干燥器、流化床干燥器等。以下關(guān)于不同類型干燥器的優(yōu)缺點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.廂式干燥器操作簡(jiǎn)單B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的選擇只考慮干燥速率D.要綜合考慮多種因素13、在化工流體流動(dòng)領(lǐng)域，對(duì)于非牛頓流體的流動(dòng)特性，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動(dòng)阻力計(jì)算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動(dòng)行為受剪切速率影響14、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散影響，以下描述不正確的是（）A.會(huì)降低反應(yīng)速率B.可以通過減小催化劑顆粒尺寸來消除C.對(duì)所有反應(yīng)的影響程度相同D.與反應(yīng)物的分子大小有關(guān)15、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，研究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，以下關(guān)于催化劑作用的描述，不正確的是：（）A.降低反應(yīng)的活化能B.改變反應(yīng)的平衡常數(shù)C.提高反應(yīng)的選擇性D.加快反應(yīng)速率16、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產(chǎn)品的純度不符合要求，以下哪種調(diào)節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進(jìn)料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量17、在化工分離過程中，結(jié)晶是一種常用的分離方法。對(duì)于一個(gè)溶液結(jié)晶過程，以下關(guān)于影響晶體生長(zhǎng)速度的因素，不正確的是：（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.晶體的粒度D.溶液的溫度18、在化工熱力學(xué)中，研究混合物的汽液平衡時(shí)，泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計(jì)算是重要內(nèi)容。對(duì)于一個(gè)二元混合物，以下關(guān)于泡點(diǎn)和露點(diǎn)的關(guān)系，正確的是：（）A.泡點(diǎn)總是低于露點(diǎn)B.泡點(diǎn)總是高于露點(diǎn)C.泡點(diǎn)和露點(diǎn)可能相等D.泡點(diǎn)和露點(diǎn)沒有關(guān)系19、化工傳遞過程包括動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個(gè)熱傳導(dǎo)過程中，若兩種材料的熱導(dǎo)率相差較大，界面處的溫度分布會(huì)呈現(xiàn)怎樣的特點(diǎn)？（）A.溫度分布均勻B.溫度在界面處發(fā)生突變C.溫度在界面附近有較大的梯度D.溫度在遠(yuǎn)離界面處有較大的梯度20、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21、關(guān)于化工過程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進(jìn)行分離？（）A.兩組分沸點(diǎn)接近且相對(duì)揮發(fā)度小B.兩組分沸點(diǎn)差異大且相對(duì)揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強(qiáng)D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱22、化工過程中的蒸發(fā)操作，若要降低溶液的沸點(diǎn)升高，以下哪種方法可行？（）A.提高操作壓力B.降低操作壓力C.增加溶質(zhì)濃度D.減小進(jìn)料量23、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，局部阻力的計(jì)算方法與沿程阻力不同。以下哪種局部阻力系數(shù)的確定方法最為準(zhǔn)確？（）A.經(jīng)驗(yàn)公式法B.實(shí)驗(yàn)測(cè)定法C.理論分析法D.以上方法效果相同24、在化工安全評(píng)價(jià)中，故障樹分析是一種常用的方法。以下關(guān)于故障樹分析的目的，不正確的是：（）A.確定系統(tǒng)的可靠性B.找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)C.預(yù)測(cè)系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程25、在化學(xué)反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)于優(yōu)化反應(yīng)過程至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的連串反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是所需產(chǎn)物，以下哪種操作條件通常有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應(yīng)溫度B.增加反應(yīng)物濃度C.縮短反應(yīng)時(shí)間D.降低反應(yīng)壓力26、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27、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)因素對(duì)于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長(zhǎng)度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚28、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)體系，以下關(guān)于反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定方法，不準(zhǔn)確的是（）A.實(shí)驗(yàn)測(cè)定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗(yàn)隨意猜測(cè)D.積分法29、在化工反應(yīng)設(shè)備中，流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態(tài)，以下哪種操作條件最為關(guān)鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度30、對(duì)于化工過程中的萃取過程，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)膜分離過程中，處理含有溶質(zhì)A的水溶液，進(jìn)料濃度為1000ppm，膜的截留率為90%，透過液流量為500L/h，計(jì)算濃縮液中溶質(zhì)A的濃度和溶質(zhì)A的截留量。2、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5h^(-1)。進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，進(jìn)料流量為10L/h。假設(shè)反應(yīng)器體積為50L，求反應(yīng)器出口處A的濃度和B的生成量。3、（本題5分）有一理想氣體混合物，其中組分A、B的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.6和0.4，總壓力為2MPa，溫度為300K，已知組分A、B的臨界壓力和臨界溫度分別為5MPa、150K和4MPa、200K，求混合物的壓縮因子和逸度系數(shù)。4、（本題5分）在一個(gè)吸收塔中，用清水吸收空氣中的二氧化硫。進(jìn)氣中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)為0.08，尾氣中要求二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)降低到0.005，氣液平衡關(guān)系為y=0.7x，液氣比為1.5。計(jì)算所需的塔高，假設(shè)傳質(zhì)單元高度為0.6m。5、（本題5分）某反應(yīng)在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，其動(dòng)力學(xué)方程為-rA=kCA2，k=0.25(mol/L·min)，初始反應(yīng)物濃度CA0=1.5mol/L，反應(yīng)時(shí)間為90min。求反應(yīng)結(jié)束時(shí)反應(yīng)物A的濃度。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工生產(chǎn)的結(jié)晶過程中，如何通過控制結(jié)晶溫度和降溫速率來提高晶體質(zhì)量。2、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論復(fù)雜反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的分析方法，包括確定關(guān)鍵反應(yīng)步驟和簡(jiǎn)化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的策略，并分析如何通過實(shí)驗(yàn)和模擬手段獲取反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的信息。3、（本題5分）化工過程中的蒸發(fā)操作中，蒸發(fā)器的類型和特點(diǎn)對(duì)于選擇合適的蒸發(fā)工藝具有重要意義。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹各種蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和工作原理，如中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器等，并分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。4、（本題5分）隨著化工企業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)的要求不斷提高，深入分析化工過程中的危險(xiǎn)識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，包括火