上海震旦職業(yè)學(xué)院《分離工程》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頁上海震旦職業(yè)學(xué)院《分離工程》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工過程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟(jì)效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素2、在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要測量各種物理量。對于測量微小壓力差，以下哪種測量儀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)3、在化工過程的優(yōu)化中，常常需要對多個目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡。以下哪項(xiàng)不是常見的優(yōu)化目標(biāo)？（）A.最大化產(chǎn)量B.最小化能耗C.最大化設(shè)備投資D.最小化環(huán)境污染4、在化工反應(yīng)動力學(xué)的研究中，需要確定反應(yīng)的級數(shù)和速率常數(shù)。對于一個復(fù)雜的反應(yīng)體系，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法最有助于準(zhǔn)確測定反應(yīng)級數(shù)？（）A.改變反應(yīng)物濃度B.改變反應(yīng)溫度C.加入催化劑D.改變反應(yīng)壓力5、在化工流程模擬中，需要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來描述系統(tǒng)的行為。以下關(guān)于模型建立的步驟，哪一個順序是合理的？（）A.確定模型結(jié)構(gòu)、收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證B.收集數(shù)據(jù)、確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證C.收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、確定模型結(jié)構(gòu)、模型驗(yàn)證D.確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、收集數(shù)據(jù)、模型驗(yàn)證6、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對于一個放熱反應(yīng)，以下哪種操作方式可能是合適的？（）A.絕熱操作B.等溫操作C.變溫操作D.以上操作方式效果相同7、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系時，除了阿倫尼烏斯方程，還有其他模型。以下關(guān)于這些模型的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.適用范圍不同B.計(jì)算精度相同C.考慮因素不同D.表達(dá)形式不同8、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?，體積變化不為零C.焓變不為零，體積變化為零D.焓變和體積變化均不為零9、在化工分離過程中，萃取是一種有效的分離方法。對于一個液液萃取體系，當(dāng)萃取劑與原溶劑的互溶性增加時，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10、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進(jìn)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11、在化工吸附過程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項(xiàng)因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色12、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運(yùn)輸，需要采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說明這種氣體的爆炸危險(xiǎn)性是高還是低？（）A.高B.低C.無法確定D.取決于其他因素13、在化工過程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的選擇非常重要。對于一個以最小化生產(chǎn)成本為目標(biāo)的化工過程，以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設(shè)備折舊成本C.產(chǎn)品銷售收入D.人工成本14、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.強(qiáng)烈的攪拌15、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方程二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述在化工反應(yīng)工程中，如何進(jìn)行反應(yīng)系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性分析和采取相應(yīng)的控制措施。2、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對設(shè)備進(jìn)行防腐處理，請闡述常見的化工設(shè)備腐蝕類型（如化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕等）和防腐措施，包括材料選擇和涂層防護(hù)等。3、（本題5分）化工原理中涉及到的吸收操作常用于氣體混合物的分離，請闡述吸收過程的基本原理，包括吸收劑的選擇原則和吸收塔的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個絕熱固定床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2A+B→3C。進(jìn)料中A、B的摩爾比為2:1，總進(jìn)料流量為5mol/s，入口溫度為500K。反應(yīng)熱為-200kJ/mol，比熱容為100J/(mol·K)。假設(shè)反應(yīng)速率方程為r=k*C_A^2*C_B，其中k=10L^2/(mol^2·s)，C_A和C_B分別為A和B的濃度。計(jì)算出口溫度和各組分的濃度。2、（本題5分）某化學(xué)反應(yīng)在等溫等容條件下進(jìn)行，反應(yīng)式為2A→3B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.02min^-1，初始時A的濃度為4mol/L，反應(yīng)進(jìn)行2小時后，計(jì)算B的濃度。3、（本題5分）某理想氣體經(jīng)歷一個多變過程，從初始狀態(tài)（壓力2MPa，溫度400K）變化到終態(tài)（壓力0.5MPa，溫度300K），多變指數(shù)為1.2，計(jì)算氣體對外所做的功。4、（本題5分）一個吸收塔用清水吸收空氣中的丙酮，進(jìn)塔氣體中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，氣體流量為800kmol/h，要求吸收率達(dá)到80%。液氣比為最小液氣比的1.5倍，平衡關(guān)系為y=1.8x。計(jì)算吸收劑的用量和塔底溶液中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)。5、（本題5分）某化工廠使用吸收塔處理含二氧化硫的廢氣，進(jìn)口氣體中二氧化硫的濃度為8%（體積分?jǐn)?shù)），尾氣要求二氧化硫濃度不超過0.2%（體積分?jǐn)?shù)）。吸收劑為石灰乳，氣液比為15，平衡關(guān)系為Y=1.2X。計(jì)算所需的傳質(zhì)單元高度。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題