新余學院《化工工藝學》2023-2024學年第二學期期末試卷

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2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點相近的混合物。以下關于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準確的？（）A.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價格越便宜越好2、化工原理中，對于精餾塔的設計，若要提高塔頂產(chǎn)品的純度，同時保持一定的處理量，以下哪種方法可行？（）A.增加塔板數(shù)B.減小回流比C.降低塔釜溫度D.增大進料量3、在化工吸附過程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關？以下哪項因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色4、化學反應的平衡常數(shù)與反應的溫度和壓力有關。對于一個吸熱反應，升高溫度，平衡常數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力5、在化工分離過程中，以下哪種方法常用于分離分子量差異較大的混合物？（）A.電泳B.超濾C.滲析D.電滲析6、化工生產(chǎn)中的流體輸送設備種類繁多。對于離心泵的工作原理和性能特點，以下描述不正確的是（）A.依靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力B.流量與揚程存在一定關系C.可以輸送高粘度液體D.安裝高度有一定限制7、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(zhì)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8、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當吸收劑用量增加時，以下關于吸收效果的變化，哪種說法是正確的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不變C.吸收率可能增加也可能不變D.吸收率一定減小9、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運輸，以下哪種措施是最為關鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設備D.加強人員培訓10、在化工流程模擬中，建立準確的數(shù)學模型是關鍵。對于一個復雜的化工流程，以下關于模型簡化的原則，不正確的是：（）A.忽略對結(jié)果影響較小的因素B.盡量保留所有的細節(jié)C.保證模型的準確性和可靠性D.根據(jù)實際情況進行合理的假設11、化學反應工程中，對于氣固相催化反應，若催化劑的孔徑過小，會對反應產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應速率B.降低反應速率C.對反應速率無影響D.可能提高也可能降低反應速率12、化工熱力學中，對于混合熱不為零的混合物，其超額性質(zhì)通常如何定義？（）A.實際混合物性質(zhì)與理想混合物性質(zhì)之差B.實際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之和C.實際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之差D.實際混合物性質(zhì)與理想溶液性質(zhì)之差13、在化工分離過程的設計中，需要考慮分離設備的選型。對于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結(jié)晶器14、在化工過程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計過程控制（SPC）方法被廣泛應用。以下關于SPC方法的作用，哪項描述不準確？（）A.預測產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量15、化學反應的選擇性對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和原料利用率非常重要。以下關于提高化學反應選擇性的方法，不正確的是（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應條件C.隨意改變反應物比例D.優(yōu)化反應路徑16、在化工生產(chǎn)中的干燥過程，以下關于濕物料中水分的分類，哪種說法是正確的？（）A.結(jié)合水比非結(jié)合水更難去除B.自由水比結(jié)合水更容易去除C.平衡水分可以通過干燥完全去除D.以上說法都不正確17、化工生產(chǎn)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18、化工中的流化床反應器具有許多優(yōu)點。在使用流化床反應器進行反應時，以下哪個操作條件對反應的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應溫度19、在化學工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關于吸附劑的選擇和再生，不準確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數(shù)下降20、化工過程的模擬和優(yōu)化對于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。在使用化工模擬軟件進行過程優(yōu)化時，以下哪個參數(shù)的優(yōu)化對經(jīng)濟效益的提升最為明顯？（）A.原材料的消耗B.產(chǎn)品的產(chǎn)量C.設備的投資D.操作工人的數(shù)量21、在化工過程的系統(tǒng)分析中，能量衡算至關重要。以下關于能量衡算的基本原理和方法，不正確的是（）A.遵循能量守恒定律B.考慮各種形式的能量轉(zhuǎn)化C.可以忽略能量損失D.準確確定能量輸入和輸出項22、對于化工中的傳質(zhì)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(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)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(zhì)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(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關23、在化工分離過程中，離子交換分離技術常用于分離離子型物質(zhì)。以下關于離子交換樹脂的再生，哪種方法最為常用？（）A.用酸或堿溶液處理B.用鹽溶液處理C.加熱處理D.電解處理24、在化學反應動力學的研究中，對于一個二級反應，其反應速率與反應物濃度的平方成正比。若初始反應物濃度增加一倍，反應速率會變?yōu)樵瓉淼膸妆叮浚ǎ〢.2倍B.4倍C.8倍D.16倍25、化學反應工程中，對于一個串聯(lián)反應，若中間產(chǎn)物是目標產(chǎn)物，以下哪種操作條件有利于提高中間產(chǎn)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26、在化工反應的催化劑研究中，催化劑的活性中心結(jié)構對反應性能起著關鍵作用。以下哪種方法通常不能用于研究催化劑的活性中心？（）A.電子顯微鏡觀察B.化學分析C.紅外光譜分析D.肉眼直接觀察27、對于化工中的干燥過程，以下關于干燥速率曲線的階段劃分，哪一個是準確的？（）A.干燥速率曲線通常分為恒速干燥階段和降速干燥階段，恒速干燥階段主要受表面汽化控制，降速干燥階段主要受內(nèi)部擴散控制B.干燥速率曲線只有恒速干燥階段，不存在降速干燥階段C.干燥速率曲線的階段劃分取決于干燥介質(zhì)的溫度和濕度，與物料的性質(zhì)無關D.干燥速率曲線的降速干燥階段，干燥速率與物料的含水量成正比28、對于化工中的膜分離技術，以下關于反滲透膜的分離原理，哪一項是恰當?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)透過膜向低濃度溶液一側(cè)遷移，實現(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)和壓力無關C.反滲透膜分離過程中，溶質(zhì)會在膜表面沉積，導致膜的通量逐漸下降D.反滲透膜只能用于分離水溶液，對有機溶液的分離效果很差29、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30、化工中的攪拌設備用于混合物料和促進反應。對于攪拌器的類型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠使用萃取塔處理含溶質(zhì)A的廢水，萃取劑與廢水的流量比為0.6，平衡分配系數(shù)為3.5，進水溶質(zhì)A濃度為700mg/L。若要求處理后廢水中溶質(zhì)A濃度降至80mg/L，計算所需的理論級數(shù)。2、（本題5分）在一個套管換熱器中，熱流體走內(nèi)管，進口溫度為220°C，出口溫度為180°C，冷流體走環(huán)隙，進口溫度為80°C，出口溫度為120°C。若熱流體的熱容量流率為3000W/K，冷流體的熱容量流率為2000W/K，計算對數(shù)平均溫差修正系數(shù)。3、（本題5分）一個連續(xù)干燥器在等焓條件下操作，濕物料的處理量為2000kg/h，初含水量為0.4（濕基），終含水量為0.05（濕基），干燥介質(zhì)為熱空氣，進口溫度為120°C，濕度為0.01kg/kg干氣，出口溫度為80°C，濕度為0.05kg/kg干氣。求干燥介質(zhì)的消耗量和預熱器的加熱量。4、（本題5分）在一個膜分離過程中，用反滲透膜處理含鹽量為5000ppm（質(zhì)量分數(shù)）的海水。膜的截留率為99%，操作壓力為5MPa，滲透通量為10L/(m2·h)。設計一個處理能力為1000m3/d的反滲透裝置，計算所需膜面積和能耗（假設滲透壓與濃度成正比，比例系數(shù)為0.8MPa/ppm）。5、（本題5分）某吸收塔用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)，進塔氣體中溶質(zhì)的摩爾分數(shù)為0.08，吸收率為95%，相平衡關系為y=2.0x，計算出塔液相中溶質(zhì)的濃度。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）化工過程中的蒸發(fā)操作中，蒸發(fā)器的類型和特點對于選擇合適的蒸發(fā)工藝具有重要意義。請詳細介紹各種蒸發(fā)器的結(jié)構和工作原理，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)缺點和適用場合。2、（本題5分）化工原理中的過濾設備的選型需要考慮多個因素，請詳細說明過濾設備選型的依據(jù)和方法，包括處理量、物料性質(zhì)和過濾要求等，并分析不同類型過濾設備的優(yōu)缺點。3、（本題5分）解釋在化工熱力學的熱功轉(zhuǎn)換過程中，不可逆損失的計算和分析方法。4、（本題5分）化工熱力學中的混合性質(zhì)變化對于混合物的研究具有重要意義。請解釋混合過程中體積變化、焓變化和熵變化的概念，并說明如何計算這些性質(zhì)的