玉柴職業(yè)技術(shù)學(xué)院《環(huán)境催化技術(shù)》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頁玉柴職業(yè)技術(shù)學(xué)院《環(huán)境催化技術(shù)》

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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在化工熱力學(xué)中，研究混合物的汽液平衡時(shí)，泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計(jì)算是重要內(nèi)容。對(duì)于一個(gè)二元混合物，以下關(guān)于泡點(diǎn)和露點(diǎn)的關(guān)系，正確的是：（）A.泡點(diǎn)總是低于露點(diǎn)B.泡點(diǎn)總是高于露點(diǎn)C.泡點(diǎn)和露點(diǎn)可能相等D.泡點(diǎn)和露點(diǎn)沒有關(guān)系2、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對(duì)萃取效果的影響相對(duì)較??？（）A.兩相的接觸時(shí)間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類型3、在化學(xué)反應(yīng)工程中，以下哪種類型的反應(yīng)對(duì)反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級(jí)反應(yīng)B.一級(jí)反應(yīng)C.二級(jí)反應(yīng)D.三級(jí)反應(yīng)4、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5、在化工原理中，研究流體在管內(nèi)的強(qiáng)制對(duì)流傳熱時(shí)，以下關(guān)于努塞爾數(shù)（Nu）的影響因素，不正確的是：（）A.流體的導(dǎo)熱系數(shù)B.管道的長(zhǎng)度C.流體的流速D.流體的物性參數(shù)6、在化工過程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下關(guān)于相似放大法的優(yōu)點(diǎn)，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.基于物理相似原理B.能夠較好地預(yù)測(cè)放大后的性能C.不需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)D.適用于各種類型的化工過程7、在化工工藝流程設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素以確保生產(chǎn)的高效和穩(wěn)定。對(duì)于一個(gè)涉及多個(gè)反應(yīng)和分離步驟的流程，以下哪個(gè)因素對(duì)于優(yōu)化流程順序最為關(guān)鍵？（）A.反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率B.產(chǎn)物的純度要求C.各步驟的成本D.原料的供應(yīng)穩(wěn)定性8、在化工設(shè)備的選型中，需要綜合考慮性能、價(jià)格和可靠性等因素。對(duì)于一個(gè)需要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，以下哪個(gè)因素的權(quán)重通常最高？（）A.設(shè)備的性能B.設(shè)備的價(jià)格C.設(shè)備的可靠性D.設(shè)備的維護(hù)成本9、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系復(fù)雜。對(duì)于湍流流動(dòng)，以下哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.摩擦系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)B.摩擦系數(shù)與管壁粗糙度有關(guān)C.隨著雷諾數(shù)增加，摩擦系數(shù)逐漸減小D.不同的湍流模型對(duì)摩擦系數(shù)的計(jì)算結(jié)果可能不同10、在化工熱力學(xué)中，以下哪種狀態(tài)方程在計(jì)算高溫高壓下氣體的性質(zhì)時(shí)較為準(zhǔn)確？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程11、在化工熱力學(xué)中，研究混合氣體的性質(zhì)時(shí)，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對(duì)于一個(gè)由兩種理想氣體組成的混合氣體，以下關(guān)于分壓和分體積的說法，正確的是：（）A.分壓之和等于總壓，分體積之和等于總體積B.分壓之和大于總壓，分體積之和大于總體積C.分壓之和小于總壓，分體積之和小于總體積D.分壓與分體積之間沒有確定的關(guān)系12、在化工分離過程中，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.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.晶體的粒度D.溶液的溫度13、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)混合物進(jìn)行分離。對(duì)于一個(gè)沸點(diǎn)差較小的液體混合物，以下哪種分離方法的分離效果更好？（）A.普通精餾B.萃取精餾C.共沸精餾D.膜分離14、化工中的干燥設(shè)備種類繁多。對(duì)于干燥一種含水量較高且易結(jié)塊的物料，以下哪種干燥設(shè)備更為適用？（）A.流化床干燥器B.廂式干燥器C.噴霧干燥器D.回轉(zhuǎn)圓筒干燥器15、在化工傳熱過程中，當(dāng)熱流體通過間壁將熱量傳遞給冷流體時(shí)，若要提高傳熱效率，可以采取多種措施。以下哪種方法通常不是有效的手段？（）A.增大傳熱面積B.提高冷熱流體的溫差C.增加間壁的厚度D.提高流體的流速二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過程中的等離子體技術(shù)，包括等離子體的產(chǎn)生方式、作用原理以及在材料表面處理、廢氣處理等方面的應(yīng)用。2、（本題5分）闡述在化工過程的能量分析和綜合中，如何評(píng)估能量的利用效率，發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力，并通過能量集成和優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。3、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)工程中，討論非均相催化反應(yīng)的特點(diǎn)和過程，包括催化劑的外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散和表面反應(yīng)步驟，并說明如何消除內(nèi)外擴(kuò)散的影響以提高反應(yīng)速率。4、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的超聲化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計(jì)，包括超聲換能器的選擇、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)以及反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)效果的影響。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)式為C2H4+H2→C2H6，進(jìn)料中乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.8，氫氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.2，總進(jìn)料流量為500mol/h，反應(yīng)壓力為2MPa，溫度為200℃，反應(yīng)平衡常數(shù)為10，計(jì)算乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率。2、（本題5分）某氣體混合物由A、B、C三種組分組成，總壓為800kPa，摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.3、0.5、0.2，溫度為300K。已知A、B、C的臨界溫度分別為150K、200K、300K，臨界壓力分別為4000kPa、5000kPa、6000kPa，求混合物的對(duì)比溫度和對(duì)比壓力。3、（本題5分）某精餾塔分離甲醇-水混合物，進(jìn)料量為6000kg/h，進(jìn)料組成（甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為0.4，塔頂餾出液中甲醇含量不低于0.9，塔底釜液中甲醇含量不高于0.05。操作回流比為3.5，相對(duì)揮發(fā)度為3.0。計(jì)算塔頂和塔底產(chǎn)品的質(zhì)量流量以及冷凝器的熱負(fù)荷（假設(shè)進(jìn)料為飽和液體）。4、（本題5分）一個(gè)吸收塔用清水吸收空氣中的丙酮，進(jìn)氣中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，氣體流量為800m3/h，塔徑為1.5m，液泛氣速為2m/s，操作氣速為0.8倍液泛氣速。計(jì)算塔的高度。5、（本題5分）在一個(gè)套管換熱器中，用熱流體將冷流體從30℃加熱到70℃。熱流體入口溫度為150℃，出口溫度為90℃，冷流體流量為1500kg/h，比熱容為3.8kJ/(kg·℃)?？倐鳠嵯禂?shù)為600W/(m2·℃)，內(nèi)管外徑為25mm，壁厚為2.5mm，計(jì)算換熱器的長(zhǎng)度。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某化工廠的某個(gè)生產(chǎn)裝置在長(zhǎng)期運(yùn)行后，設(shè)備的可靠性下降，故障頻發(fā)。請(qǐng)分析設(shè)備可靠性下降的原因，并提出提高設(shè)備可靠性的維護(hù)和管理措施。2、（本題10分）某化工企業(yè)的污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致