西華師范大學(xué)《高等分離工程》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁西華師范大學(xué)《高等分離工程》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)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、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的熱效應(yīng)對(duì)于設(shè)計(jì)反應(yīng)器和控制反應(yīng)過程非常重要。對(duì)于一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，以下哪種措施能夠有效地控制反應(yīng)溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進(jìn)料D.以上都是2、化工生產(chǎn)中的節(jié)能減排是重要的研究課題。在一個(gè)化工流程中，以下哪種措施對(duì)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(yīng)條件B.改進(jìn)分離工藝C.采用余熱回收系統(tǒng)D.更換高效的動(dòng)力設(shè)備3、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)自催化反應(yīng)，反應(yīng)初期和后期的反應(yīng)速率變化趨勢(shì)是怎樣的？（）A.初期慢，后期快B.初期快，后期慢C.一直保持較快D.一直保持較慢4、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于氣體的絕熱可逆膨脹過程，以下哪個(gè)參數(shù)一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內(nèi)能5、在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要測(cè)量各種物理量。對(duì)于測(cè)量微小壓力差，以下哪種測(cè)量?jī)x器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計(jì)B.差壓變送器C.彈簧管壓力計(jì)D.膜片壓力計(jì)6、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于干燥過程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時(shí)進(jìn)行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴(kuò)散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對(duì)干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要7、對(duì)于化工中的非均相反應(yīng)過程，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.相間傳質(zhì)會(huì)影響非均相反應(yīng)的速率和選擇性。如果傳質(zhì)速率小于反應(yīng)速率，反應(yīng)會(huì)受到傳質(zhì)的限制；如果傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，反應(yīng)則主要受化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制B.相間傳質(zhì)對(duì)非均相反應(yīng)沒有影響，反應(yīng)速率只取決于化學(xué)反應(yīng)本身C.相間傳質(zhì)總是會(huì)促進(jìn)非均相反應(yīng)的進(jìn)行，提高反應(yīng)速率和選擇性D.相間傳質(zhì)的影響可以忽略不計(jì)，在研究非均相反應(yīng)時(shí)不需要考慮8、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當(dāng)吸收劑用量增加時(shí)，以下關(guān)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、在化工過程的能量分析中，熵增原理是一個(gè)重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，哪項(xiàng)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.可逆過程的熵增為零10、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于催化劑的外擴(kuò)散阻力影響最大？（）A.流體的流速B.催化劑的顆粒大小C.反應(yīng)物的濃度D.反應(yīng)溫度11、在化工過程的模擬計(jì)算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對(duì)于一個(gè)包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是12、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13、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14、在化工流體輸送系統(tǒng)中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)輸送高黏度液體時(shí)，離心泵的性能會(huì)發(fā)生以下哪種變化？（）A.揚(yáng)程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不變15、化工中的吸收塔設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)因素。當(dāng)處理高濃度氣體時(shí)，以下哪種吸收塔的類型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔16、在化工分離過程中，萃取是一種有效的分離方法。對(duì)于一個(gè)液液萃取體系，當(dāng)萃取劑與原溶劑的互溶性增加時(shí)，以下關(guān)于萃取效果的變化，正確的是：（）A.萃取效果變好B.萃取效果變差C.萃取效果不變D.萃取效果先變好后變差17、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)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(huì)導(dǎo)致失控18、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。在一個(gè)間歇式攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行不可逆的一級(jí)反應(yīng)，若要提高產(chǎn)物的收率，以下哪種操作方式最為有效？（）A.增加反應(yīng)物濃度B.升高反應(yīng)溫度C.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間D.加快攪拌速度19、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應(yīng)用。對(duì)于含有高濃度有機(jī)物的廢水，以下哪種膜分離技術(shù)的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透20、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21、關(guān)于化工過程中的精餾塔節(jié)能措施，以下哪種方法不是有效的節(jié)能途徑？（）A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.優(yōu)化進(jìn)料熱狀態(tài)D.余熱回收利用22、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過濾壓差增大時(shí)，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質(zhì)的阻力增大23、在化工原理中，研究流體流動(dòng)時(shí)，雷諾數(shù)是一個(gè)重要的無量綱參數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)大于4000時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)通常為：（）A.層流B.過渡流C.湍流D.無法確定24、在化工過程的優(yōu)化中，數(shù)學(xué)模型的建立是重要的一步。以下關(guān)于數(shù)學(xué)模型的作用，哪種表述是不全面的？（）A.預(yù)測(cè)過程性能B.指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究C.直接確定最優(yōu)操作條件D.分析過程的敏感性25、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(duì)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.螺旋板式換熱器二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化工過程中的膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，請(qǐng)闡述常見膜分離過程（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。2、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)新能源材料的研究，分析鋰離子電池電極材料的制備工藝、性能優(yōu)化以及在化學(xué)工程中的相關(guān)問題和挑戰(zhàn)。3、（本題5分）分析在化工過程的吸附操作中，吸附劑的再生方法和影響再生效果的因素。4、（本題5分）在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述萃取劑的選擇原則，并舉例說明在不同體系中如何選擇合適的萃取劑。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要提高產(chǎn)品的干燥效率。請(qǐng)分析可以采取哪些化學(xué)工程手段。2、（本題5分）某化工廠的一個(gè)生產(chǎn)車間在進(jìn)行節(jié)能減排改造后，能源消耗和污染物排放仍然較高。請(qǐng)分析改造效果不佳的原因，并提出進(jìn)一步節(jié)能減排的方案。3、（本題5分）一家化工廠在進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)物料供應(yīng)不及時(shí)和生產(chǎn)進(jìn)度不協(xié)調(diào)的問題。請(qǐng)分析產(chǎn)生這些問題的原因，并提出優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度的方案。4、（本題5分）某化工企業(yè)擬引進(jìn)一套新的生產(chǎn)設(shè)備以提高生產(chǎn)效率，但在設(shè)備選型和安裝過程中遇到了困難。請(qǐng)分析可能存在的問題，并給出合理的設(shè)備選型和安裝建議。5、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理后可以排放到哪些地方？需要滿足哪些標(biāo)準(zhǔn)？請(qǐng)分析。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某蒸餾塔分離乙醇（A）和水（B）的混合物，進(jìn)料組成中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.3，進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q=1.2，塔頂餾出液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.8，塔釜液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05?；亓鞅葹?，相對(duì)揮發(fā)度為8。計(jì)算理論塔板數(shù)。2、（本題10分）在一個(gè)板式換熱器中，熱流體的進(jìn)出口溫度分別為180°C和120°C，冷流體的進(jìn)出口溫度分別為80°C和110°C。若熱流體的熱容量流率為2000W