蘭州博文科技學(xué)院《精細(xì)化工工藝》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(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、化工中的液液萃取過(guò)程，萃取相和萃余相的組成可以通過(guò)相平衡關(guān)系確定。以下關(guān)于相平衡關(guān)系的表示方法和應(yīng)用，不正確的是（）A.可以用三角形相圖表示B.可以計(jì)算萃取劑的最小用量C.相平衡關(guān)系不受溫度影響D.用于萃取過(guò)程的設(shè)計(jì)和計(jì)算2、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3、對(duì)于化工過(guò)程中的吸附平衡，以下哪種吸附等溫線(xiàn)模型常用于描述低濃度下的吸附行為？（）A.Langmuir吸附等溫線(xiàn)B.Freundlich吸附等溫線(xiàn)C.BET吸附等溫線(xiàn)D.以上模型均可4、在化工過(guò)程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）方法被廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于SPC方法的作用，哪項(xiàng)描述不準(zhǔn)確？（）A.預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過(guò)程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量5、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(lèi)D.以上因素影響程度相同6、在化工傳熱過(guò)程中，增加傳熱面積可以提高傳熱效率。以下哪種方式增加傳熱面積的效果最顯著？（）A.增加管道長(zhǎng)度B.增加管道直徑C.使用翅片管D.增加換熱器的數(shù)量7、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過(guò)程，以下關(guān)于其溫度和壓力變化的描述，正確的是：（）A.溫度升高，壓力降低B.溫度降低，壓力升高C.溫度和壓力均不變D.溫度降低，壓力降低8、在化工吸附過(guò)程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項(xiàng)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9、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??？（）A.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)10、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的強(qiáng)度計(jì)算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于一個(gè)承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.變?yōu)樵瓉?lái)的1/411、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進(jìn)反應(yīng)。對(duì)于攪拌器的類(lèi)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(qiáng)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12、化工中的過(guò)濾操作常用于分離固體和液體。對(duì)于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過(guò)濾設(shè)備的過(guò)濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)C.離心過(guò)濾機(jī)D.袋式過(guò)濾器13、化工過(guò)程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進(jìn)行氣體吸收操作時(shí)，如果要提高吸收劑對(duì)氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個(gè)措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速14、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)15、在化工過(guò)程的物料衡算中，需要準(zhǔn)確確定各種物料的流量和組成。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化工流程，以下哪種方法能夠更有效地減少物料衡算的誤差？（）A.分步驟衡算B.采用經(jīng)驗(yàn)公式C.忽略次要物料D.增加測(cè)量次數(shù)16、在化工傳熱過(guò)程中，換熱器是常見(jiàn)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(lèi)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17、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過(guò)程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）A.較高的過(guò)飽和度B.較低的過(guò)飽和度C.較快的降溫速度D.強(qiáng)烈的攪拌18、在化工設(shè)備的選材中，以下哪種材料通常用于高溫高壓且有腐蝕性介質(zhì)的工況？（）A.碳鋼B.不銹鋼C.鈦合金D.銅合金19、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20、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21、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22、化工過(guò)程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在一個(gè)單效蒸發(fā)器中，若進(jìn)料的溫度升高，蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小23、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會(huì)發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加24、在化工流體力學(xué)中，伯努利方程有著廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于伯努利方程的適用條件和局限性，不正確的是（）A.適用于理想流體B.忽略了流體的粘性C.對(duì)于可壓縮流體也適用D.可以精確計(jì)算實(shí)際流體的能量25、化工過(guò)程中的傳熱強(qiáng)化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強(qiáng)化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件26、在化工中的精餾塔設(shè)計(jì)中，關(guān)于回流比的選擇，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.回流比是精餾操作的重要參數(shù)，它影響著精餾塔的分離效果、能耗和設(shè)備投資。一般來(lái)說(shuō)，增大回流比可以提高分離效果，但會(huì)增加能耗和設(shè)備投資；減小回流比則相反。因此，需要綜合考慮各方面因素，選擇合適的回流比B.回流比越大越好，能夠保證精餾塔得到高純度的產(chǎn)品C.回流比的選擇只取決于塔頂和塔底產(chǎn)品的純度要求，與能耗和設(shè)備投資無(wú)關(guān)D.回流比的最小值為零，最大值沒(méi)有限制27、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于理想氣體的狀態(tài)方程，以下哪個(gè)方程在高溫低壓條件下能更準(zhǔn)確地描述其行為？（）A.范德華方程B.維里方程C.理想氣體狀態(tài)方程D.RK方程28、在化工分離過(guò)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(guò)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(guò)飽和度B.攪拌速度C.晶體的粒度D.溶液的溫度29、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)因素對(duì)晶體的粒度分布影響最大？（）A.溶液的過(guò)飽和度控制B.結(jié)晶器的攪拌強(qiáng)度C.結(jié)晶器的材質(zhì)D.結(jié)晶器的形狀30、化工過(guò)程中的攪拌操作可以強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱。對(duì)于一個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類(lèi)型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會(huì)如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度二、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)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.5mm，密度為2000kg/m^3，氣體的粘度為0.02Pa·s，操作溫度為500K。求最小流化速度。2、（本題5分）一個(gè)化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行可逆反應(yīng)2A?B+C，正反應(yīng)速率常數(shù)為6L/(mol·min)，逆反應(yīng)速率常數(shù)為3L/(mol·min)，初始時(shí)A的濃度為4mol/L，反應(yīng)進(jìn)行2小時(shí)后，計(jì)算A、B和C的濃度。3、（本題5分）某二元混合物在常壓下進(jìn)行精餾操作，進(jìn)料組成含易揮發(fā)組分0.5，泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂產(chǎn)品組成0.9，塔底產(chǎn)品組成0.1，相對(duì)揮發(fā)度為2.5，回流比為4，求理論板數(shù)和進(jìn)料位置。4、（本題5分）一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)3A→2B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.08h^-1，進(jìn)料中A的濃度為1.5mol/L，流量為6L/h，求達(dá)到75%轉(zhuǎn)化率時(shí)所需的反應(yīng)器體積。5、（本題5分）某燃燒爐中進(jìn)行甲烷的燃燒反應(yīng)CH?+2O?→CO?+2H?O，進(jìn)料中甲烷和氧氣的摩爾比為1:2，甲烷的流量為10mol/s，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為80%，計(jì)算生成二氧化碳的流量。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工過(guò)程的質(zhì)量傳遞中，擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)定方法及其在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。2、（本題5分）論述在化工設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和采取相應(yīng)的安全措施，以保障生產(chǎn)過(guò)程的安全可靠。3、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過(guò)程中的超臨界流體萃取技術(shù)，包括超臨界流體的性質(zhì)、萃取原理以及在天然產(chǎn)物提取、藥物分離等方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。4、（本題5分）化工過(guò)程中的膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，請(qǐng)闡述常見(jiàn)膜分離過(guò)程（如反滲透、超濾、微濾等）的分離原理和應(yīng)用領(lǐng)域，并分析膜污染的原因及防治措施。5、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)器的放大