安徽林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《催化劑工程》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_______學(xué)號_______姓名_______題號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、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，采用絕熱操作和采用換熱操作相比，以下關(guān)于反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的說法，正確的是：（）A.絕熱操作的轉(zhuǎn)化率更高B.換熱操作的轉(zhuǎn)化率更高C.轉(zhuǎn)化率相同D.取決于具體的反應(yīng)條件2、在化工分離過程中，離子交換樹脂常用于分離離子型物質(zhì)。對于一種強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，以下哪種離子更容易被交換？（）A.鈉離子B.鈣離子C.氫離子D.鎂離子3、在化工過程的模擬計(jì)算中，選擇合適的熱力學(xué)模型對于結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。對于一個(gè)含有極性物質(zhì)的體系，以下關(guān)于熱力學(xué)模型的選擇，不正確的是：（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.基團(tuán)貢獻(xiàn)模型4、化工生產(chǎn)中的過濾操作，過濾介質(zhì)的選擇對過濾效果有重要影響。以下關(guān)于過濾介質(zhì)的性能和選擇原則，不正確的是（）A.要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度B.過濾阻力要小C.過濾介質(zhì)的選擇不考慮價(jià)格D.要適應(yīng)過濾物料的性質(zhì)5、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。以下關(guān)于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價(jià)格越便宜越好6、在化工生產(chǎn)中的干燥過程中，以下哪種干燥介質(zhì)的吸濕能力相對較弱？（）A.空氣B.氮?dú)釩.水蒸氣D.煙道氣7、在化工傳熱過程中，換熱器是常見的設(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8、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素。對于一個(gè)產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學(xué)沉淀法C.膜分離法D.焚燒法9、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產(chǎn)品的純度不符合要求，以下哪種調(diào)節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進(jìn)料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量10、在化工反應(yīng)的多相催化中，催化劑的載體具有重要作用。以下關(guān)于催化劑載體的功能，哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.提高催化劑的活性B.增加催化劑的比表面積C.改善催化劑的熱穩(wěn)定性D.降低催化劑的成本11、在化工熱力學(xué)中，對于理想氣體的狀態(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12、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑外擴(kuò)散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應(yīng)物濃度D.升高反應(yīng)溫度13、化工過程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對濕度降低，干燥速率會怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢14、在化工熱力學(xué)中，對于一個(gè)封閉系統(tǒng)的絕熱過程，若系統(tǒng)對外做功，其內(nèi)能會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少15、在化工傳熱計(jì)算中，當(dāng)冷熱流體進(jìn)行并流換熱和逆流換熱時(shí)，在相同的進(jìn)出口溫度條件下，哪種換熱方式的平均溫差較大？（）A.并流換熱B.逆流換熱C.兩者平均溫差相同D.取決于流體的性質(zhì)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化工過程中的電滲析技術(shù)，包括電滲析的原理、膜組件設(shè)計(jì)以及在脫鹽、廢水處理等方面的應(yīng)用。2、（本題5分）在化工熱力學(xué)中，超額性質(zhì)是描述混合物與理想混合物偏差的重要概念。請解釋超額性質(zhì)的定義和物理意義，并說明如何通過實(shí)驗(yàn)測量或理論計(jì)算獲取超額性質(zhì)。3、（本題5分）請?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的液液萃取設(shè)備，包括萃取塔、離心萃取器等的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、操作性能以及在不同體系中的應(yīng)用選擇。4、（本題5分）分析在化工熱力學(xué)的熱化學(xué)計(jì)算中，燃燒熱和生成熱數(shù)據(jù)的應(yīng)用和計(jì)算方法。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)精餾塔用于分離乙醇和水的混合物，進(jìn)料中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.3，進(jìn)料流量為500kmol/h，塔頂餾出液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，塔釜液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，相對揮發(fā)度為8，計(jì)算回流比和理論塔板數(shù)。2、（本題5分）在一個(gè)吸附過程中，用活性炭吸附廢氣中的有機(jī)物，吸附平衡符合Freundlich方程，吸附劑用量為100kg，進(jìn)氣中有機(jī)物濃度為500mg/m3，出口濃度要求低于50mg/m3，計(jì)算吸附時(shí)間。3、（本題5分）某理想氣體在絕熱條件下經(jīng)過一個(gè)節(jié)流閥，從壓力5MPa、溫度300K膨脹到壓力1MPa。已知?dú)怏w的絕熱指數(shù)為1.4，計(jì)算膨脹后氣體的溫度。4、（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0.1mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為0.018Pa·s。計(jì)算最小流化速度和帶出速度。5、（本題5分）某化工廠需要設(shè)計(jì)一個(gè)蒸發(fā)器，將10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的鹽水溶液濃縮至20%，進(jìn)料流量為1000kg/h，蒸發(fā)溫度下溶液的比熱容為3.5kJ/(kg·K)，汽化潛熱為2250kJ/kg，加熱蒸汽溫度為120°C，冷凝溫度為100°C，計(jì)算所需的加熱蒸汽量。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在職業(yè)健康危害，需要進(jìn)行職業(yè)健康管理。分析職業(yè)健康管理的重點(diǎn)和方法。2、（本題10分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新，以降低企業(yè)的能源消耗和環(huán)境污染。分析節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新的方向和途徑。3、（