青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院《高材化工設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《高材化工設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在化工設(shè)計(jì)中，管道布置是重要的環(huán)節(jié)之一。以下關(guān)于化工管道布置的原則和要求，不正確的是（）A.要考慮物料特性B.盡量減少彎頭和閥門C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修2、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)自催化反應(yīng)，以下哪種操作方式可能導(dǎo)致反應(yīng)失控？（）A.連續(xù)進(jìn)料B.間歇操作C.半間歇操作D.以上操作方式都不會導(dǎo)致失控3、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴(yán)格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對精餾塔的設(shè)計(jì)和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個(gè)關(guān)鍵組分，不存在多個(gè)關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對精餾過程越有利4、在化工安全管理中，應(yīng)急預(yù)案的制定是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容的描述，不正確的是：（）A.應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)和職責(zé)B.事故預(yù)防措施C.詳細(xì)的工藝流程圖D.應(yīng)急響應(yīng)程序5、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮物料的流動模式。對于理想的平推流反應(yīng)器，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長度逐漸變化C.不同停留時(shí)間的物料之間會混合D.反應(yīng)速率只與反應(yīng)器內(nèi)位置有關(guān)6、在化工吸收過程中，如果吸收劑的用量無限增大，吸收率會如何變化？（）A.吸收率無限增大B.吸收率趨近于1C.吸收率保持不變D.吸收率逐漸減小7、在化工生產(chǎn)中的流化床燃燒爐中，以下哪種因素不是影響燃燒效率的關(guān)鍵因素？（）A.燃料顆粒大小B.流化速度C.空氣過剩系數(shù)D.爐膛壓力8、化工傳熱過程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個(gè)需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合9、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10、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.催化劑的活性會永久保持C.中毒和燒結(jié)會導(dǎo)致失活D.可以改變反應(yīng)的選擇性11、在化工分離過程的設(shè)計(jì)中，需要考慮分離設(shè)備的選型。對于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設(shè)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12、化工中的萃取塔設(shè)計(jì)需要考慮萃取劑的分散和聚并。對于一個(gè)需要高效萃取的過程，以下哪個(gè)萃取塔的內(nèi)部構(gòu)件能夠促進(jìn)萃取劑的分散？（）A.篩板B.填料C.轉(zhuǎn)盤D.攪拌器13、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個(gè)膜分離系統(tǒng)，以下哪個(gè)操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積14、在化工過程的傳熱強(qiáng)化中，以下哪種方法不是通過增加傳熱面積來實(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15、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器類型的選擇，哪種因素的影響最為關(guān)鍵？（）A.溶液的性質(zhì)B.處理量C.加熱蒸汽的壓力D.廠房的空間大小16、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關(guān)于保溫層的選擇和計(jì)算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計(jì)算保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度D.考慮環(huán)境溫度對保溫效果的影響17、在化工管道設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動問題。對于一個(gè)高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動？（）A.固定支架B.滑動支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架18、化工原理中，對于過濾操作，若過濾壓差增大，過濾速率會如何變化？（）A.線性增大B.非線性增大C.不變D.先增大后不變19、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，關(guān)于間歇式反應(yīng)器的特點(diǎn)，以下哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.間歇式反應(yīng)器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高B.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的組成和溫度等參數(shù)隨時(shí)間變化，操作靈活，但輔助時(shí)間長C.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的反應(yīng)速率始終保持不變，容易控制D.間歇式反應(yīng)器不需要攪拌裝置，物料能夠自動混合均勻20、在化工分離過程中，結(jié)晶是一種常用的分離方法。對于一個(gè)溶液結(jié)晶過程，以下關(guān)于影響晶體生長速度的因素，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21、在化工過程的安全管理中，風(fēng)險(xiǎn)評估是重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)評估的方法，哪一種通常不用于化工過程？（）A.故障樹分析B.層次分析法C.民意調(diào)查D.事件樹分析22、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對于一個(gè)可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變23、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。若輸送的液體粘度增大，離心泵的揚(yáng)程和流量會如何變化？（）A.揚(yáng)程增大，流量增大B.揚(yáng)程增大，流量減小C.揚(yáng)程減小，流量增大D.揚(yáng)程減小，流量減小24、在化工熱力學(xué)中，對于理想溶液，其混合過程的焓變和體積變化通常是怎樣的？（）A.焓變和體積變化均為零B.焓變?yōu)榱悖w積變化不為零C.焓變不為零，體積變化為零D.焓變和體積變化均不為零25、對于化工中的萃取精餾過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個(gè)是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實(shí)現(xiàn)分離沸點(diǎn)接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）結(jié)合化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，深入探討水資源管理策略在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，包括節(jié)水措施、廢水回用技術(shù)和水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。2、（本題5分）分析在化工過程的過濾操作中，過濾壓差的選擇對過濾速率和過濾效果的影響。3、（本題5分）解釋在化工反應(yīng)工程中，催化劑的作用機(jī)制和如何選擇合適的催化劑。4、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的熱力學(xué)第三定律應(yīng)用中，絕對熵的計(jì)算和意義。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠的一個(gè)車間需要進(jìn)行智能化改造。請分析改造的方向和關(guān)鍵技術(shù)。2、（本題5分）在農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要優(yōu)化生產(chǎn)流程以提高生產(chǎn)效率。請分析具體的優(yōu)化措施。3、（本題5分）一家以生產(chǎn)電子化學(xué)品為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中需要考慮環(huán)保和電子性能要求。分析如何開發(fā)出環(huán)保型電子化學(xué)品產(chǎn)品。4、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在火災(zāi)隱患，需要進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估和防范措施制定。分析火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的方法和防范措施。5、（本題5分）某化工企業(yè)的某個(gè)產(chǎn)品在市場上的需求出現(xiàn)季節(jié)性波動，給生產(chǎn)計(jì)劃帶來挑戰(zhàn)。請分析需求波動的原因，并提出應(yīng)對季節(jié)性需求波動的生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整策略。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）有一燃燒爐，用含甲烷80%（體積分?jǐn)?shù)）的天然氣燃燒來加熱空氣。天然氣的流量為100m^3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），甲烷的燃燒熱為890kJ/mol。假設(shè)燃燒完全，空氣的初始溫度為25°C，求加熱后空氣的溫度。（空氣的比熱容為1.0kJ/(kg·K)）2、（本題10分）某反應(yīng)釜中進(jìn)行可逆反應(yīng)A+B?C+