蘭州航空職業(yè)技術學院《化工安全與環(huán)?！?023-2024學年第一學期期末試卷

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《化工安全與環(huán)保》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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，精餾是常用的方法之一。當處理具有較大相對揮發(fā)度的混合物時，以下關于精餾塔所需理論塔板數(shù)的說法，正確的是：（）A.相對揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越多B.相對揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越少C.理論塔板數(shù)與相對揮發(fā)度無關D.相對揮發(fā)度對理論塔板數(shù)的影響不確定2、化工熱力學在化工過程的設計和分析中起著重要作用。對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負值？（）A.正值B.負值C.零D.無法確定3、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應用。對于含有高濃度有機物的廢水，以下哪種膜分離技術的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透4、在化工物料衡算中，對于一個連續(xù)穩(wěn)定的化工過程，以下關于輸入和輸出物料量的關系，哪項是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量5、化工過程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進行氣體吸收操作時，如果要提高吸收劑對氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個措施最為可行？（）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6、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質(zhì)。當使用有機溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)時，以下哪個因素對萃取效率的影響最為顯著？（）A.萃取劑的選擇B.萃取溫度C.相比（有機相和水相的體積比）D.攪拌速度7、在化工過程的優(yōu)化設計中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術因素。對于一個投資較大但運行成本較低的工藝方案，以下關于其經(jīng)濟性的評價，正確的是：（）A.一定是經(jīng)濟可行的B.一定是不經(jīng)濟的C.需要通過詳細的經(jīng)濟分析來確定D.僅根據(jù)投資和運行成本無法判斷8、在化工過程的能量分析中，熵增原理是一個重要的概念。以下關于熵增原理在化工過程中的應用，哪項表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過程的可行性B.絕熱不可逆過程的熵增大于零C.熵增越大，過程的能量利用效率越高D.可逆過程的熵增為零9、關于化工生產(chǎn)中的噴霧干燥，以下哪種因素對產(chǎn)品顆粒大小的影響最為顯著？（）A.進料速度B.噴霧壓力C.干燥溫度D.物料性質(zhì)10、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對反應過程有著重要影響。對于一個可逆反應，以下哪種類型的催化劑能夠同時提高正反應和逆反應的速率？（）A.正催化劑B.負催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以11、在化工分離過程中，膜分離技術具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)12、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積13、在化工設備的選型中，需要綜合考慮性能、價格和可靠性等因素。對于一個需要長期連續(xù)運行的關鍵設備，以下哪個因素的權重通常最高？（）A.設備的性能B.設備的價格C.設備的可靠性D.設備的維護成本14、在化工熱力學中，對于純物質(zhì)的臨界狀態(tài)，以下哪個參數(shù)在臨界狀態(tài)時沒有明確的數(shù)值？（）A.溫度B.壓力C.體積D.密度15、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配。對于一個特定的萃取體系，若萃取劑的用量增加，萃取相和萃余相的組成會如何變化？（）A.萃取相中溶質(zhì)濃度增加，萃余相中溶質(zhì)濃度減少B.萃取相中溶質(zhì)濃度減少，萃余相中溶質(zhì)濃度增加C.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均增加D.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均減少16、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的手段之一。對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17、在化工反應過程中，催化劑的中毒會嚴重影響反應性能。對于一個容易中毒的催化劑，以下哪種措施能夠有效地預防催化劑中毒？（）A.對原料進行預處理B.控制反應溫度和壓力C.定期對催化劑進行再生D.以上都是18、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進行加熱。對于一種需要精確控制加熱溫度的物料，以下哪種加熱方式的溫度控制精度最高？（）A.電加熱B.蒸汽加熱C.熱油加熱D.紅外線加熱19、在化工中的吸附分離過程，關于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說法是恰當?shù)?？（）A.吸附劑應具有較大的比表面積、良好的選擇性和吸附容量，常見的吸附劑有活性炭、分子篩等。吸附劑的再生方法包括加熱再生、降壓再生和置換再生等B.吸附劑的選擇只考慮其吸附容量，其他性能不重要C.吸附劑的再生過程復雜，成本高，因此在實際應用中應盡量避免吸附劑的再生D.所有的吸附劑都可以采用同一種再生方法，且再生效果相同20、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設備。對于一個逆流操作的換熱器，當冷熱流體的進口溫度不變，而熱流體的流量增加時，以下關于傳熱溫差的變化，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21、在化工精餾操作中，要實現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個操作參數(shù)的改變對塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量22、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥23、在化工熱力學的相平衡計算中，以下哪個定律用于確定氣液平衡時的組成關系？（）A.拉烏爾定律B.亨利定律C.道爾頓分壓定律D.吉布斯相律24、在化工傳熱過程中，對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導，各層的熱阻和溫差之間存在何種關系？（）A.熱阻越大，溫差越大B.熱阻越大，溫差越小C.熱阻與溫差無關D.取決于傳熱系數(shù)25、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應用。對于一個具有較大滯后特性的化工過程，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.增大積分時間C.增大微分時間D.同時增大比例系數(shù)和積分時間26、在化學反應器的設計中，需要考慮物料的流動模式。對于理想的平推流反應器，以下關于其特點的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應物濃度沿反應器長度逐漸變化C.不同停留時間的物料之間會混合D.反應速率只與反應器內(nèi)位置有關27、在化學反應工程中，對于氣固相催化反應，以下哪個因素對于催化劑的內(nèi)擴散阻力影響最大？（）A.催化劑顆粒大小B.反應物濃度C.反應溫度D.氣體流速28、在化學反應動力學中，研究反應級數(shù)的確定方法時，以下關于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復雜反應D.實驗操作簡單29、在化學反應工程中，以下哪種類型的反應對反應物濃度的變化最為敏感？（）A.零級反應B.一級反應C.二級反應D.三級反應30、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)傳熱二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠采用萃取精餾分離丙酮和甲醇的混合物，進料中丙酮的摩爾分數(shù)為0.6，甲醇的摩爾分數(shù)為0.4，萃取劑為乙二醇，進料流量為800kmol/h，計算所需的萃取劑流量和理論塔板數(shù)。2、（本題5分）在一個間歇釜式反應器中進行三級不可逆反應3A→B，反應速率常數(shù)為0.1L^2/(mol^2·s)，初始時A的濃度為6mol/L，反應時間為8h，求反應結束時A的濃度和B的生成量。3、（本題5分）某換熱器用熱流體將冷流體從30°C加熱到90°C，熱流體入口溫度為150°C，出口溫度為90°C，冷流體流量為3kg/s，熱流體流量為2kg/s，熱流體比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷流體比熱容為4.1kJ/(kg·K)，求換熱器的傳熱效率和傳熱單元數(shù)。4、（本題5分）在一個吸收塔中，用濃度為0.03mol/L的吸收劑吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進塔氣體中A的分壓為12kPa，出塔氣體中A的分壓為2.4kPa，氣體流量為1000m3/h（標準狀況），吸收劑用量為1500L/h，求吸收率和吸收液中溶質(zhì)A的濃度。5、（本題5分）在一個固定床反應器中進行催化反應，催化劑顆粒的直徑為5mm，床層孔隙率為0.4，流體的表觀流速為0.5m/s，計算雷諾數(shù)判斷流型。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的冷凍結晶技術，包括冷凍結晶的原理、影響因素以及在化工分離和提純中的應用和工藝優(yōu)化。2、（本題5分）詳細說明在化工生產(chǎn)的干燥過程中，如何選擇合適的干燥介質(zhì)和控制干燥介質(zhì)的濕度。3、（本題5分）解釋在化工過程的液液萃取中，相比的選擇對萃取效果的影響及確定方法。4、（本