浙江傳媒學(xué)院《煤化工工藝學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁浙江傳媒學(xué)院

《煤化工工藝學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)需要承受高溫高壓且具有腐蝕性介質(zhì)的反應(yīng)容器，以下哪種材料最為適合？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.碳鋼2、對(duì)于化工中的化學(xué)反應(yīng)速率方程，以下關(guān)于其建立方法，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.建立化學(xué)反應(yīng)速率方程通常需要通過實(shí)驗(yàn)測定不同條件下的反應(yīng)速率，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和分析，確定反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù)B.化學(xué)反應(yīng)速率方程可以通過理論推導(dǎo)直接得到，不需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定C.只要知道反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，就可以寫出化學(xué)反應(yīng)速率方程D.化學(xué)反應(yīng)速率方程一旦確定，就不會(huì)隨反應(yīng)條件的改變而改變3、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)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4、在化工過程的物料輸送中，壓縮氣體的功耗與氣體的壓縮比有關(guān)。以下哪種壓縮過程的功耗最??？（）A.絕熱壓縮B.等溫壓縮C.多變壓縮D.等容壓縮5、在化學(xué)工程中，對(duì)于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關(guān)于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點(diǎn)描述，不正確的是（）A.簡單蒸餾是非穩(wěn)態(tài)過程B.平衡蒸餾是穩(wěn)態(tài)過程C.簡單蒸餾分離效果一定優(yōu)于平衡蒸餾D.平衡蒸餾的操作簡單6、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算，以下哪種方法通常需要較多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持？（）A.狀態(tài)方程法B.活度系數(shù)法C.理想溶液模型D.正規(guī)溶液模型7、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(duì)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、化工過程中的蒸發(fā)操作，若要降低溶液的沸點(diǎn)升高，以下哪種方法可行？（）A.提高操作壓力B.降低操作壓力C.增加溶質(zhì)濃度D.減小進(jìn)料量10、在化工過程的優(yōu)化中，常常需要對(duì)多個(gè)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11、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12、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個(gè)因素對(duì)于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強(qiáng)度C.過飽和度D.晶種的加入量13、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(duì)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(huì)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14、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)分析，以下方法不正確的是（）A.簡化假設(shè)B.實(shí)驗(yàn)測定C.忽略次要反應(yīng)D.主觀猜測15、在化工過程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點(diǎn)技術(shù)是一種常用的方法。以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的主要作用，哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.確定最小公用工程用量B.識(shí)別能量回收的潛力C.優(yōu)化換熱器網(wǎng)絡(luò)D.直接降低反應(yīng)的活化能二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工過程的吸收操作中，如何進(jìn)行吸收劑的再生和循環(huán)利用以降低成本。2、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論催化劑的制備方法和表征技術(shù)，包括浸漬法、沉淀法和溶膠-凝膠法等制備方法，以及比表面積測定、孔徑分布分析和活性評(píng)價(jià)等表征手段，并分析它們對(duì)催化劑性能的影響。3、（本題5分）解釋在化工過程的膜生物反應(yīng)器應(yīng)用中，如何利用膜的分離作用和生物反應(yīng)的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)高效的廢水處理和資源回收。4、（本題5分）在化工熱力學(xué)中，吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能是重要的熱力學(xué)函數(shù)。請(qǐng)解釋吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能的物理意義，并說明它們在判斷化學(xué)反應(yīng)和相變的自發(fā)性和方向上的應(yīng)用。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)列管式換熱器，用30℃的冷水將70℃的熱流體冷卻到40℃，熱流體的流量為1500kg/h，比熱容為2.0kJ/(kg·℃)，冷水的流量為2000kg/h，比熱容為4.0kJ/(kg·℃)。假設(shè)總傳熱系數(shù)為900W/(m2·℃)，換熱面積為10m2。計(jì)算冷流體的出口溫度。2、（本題5分）某吸收塔用清水吸收空氣中的氨氣，進(jìn)塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，出塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)要求降至0.01，氣液平衡關(guān)系為y=0.9x，液氣比為1.5，求傳質(zhì)單元數(shù)。3、（本題5分）在一個(gè)絕熱壓縮過程中，某種氣體的初始溫度為20°C，壓力為1atm，體積為10m3。壓縮后壓力升至5atm，假設(shè)氣體的比熱容比為1.4，求壓縮后的溫度和體積。4、（本題5分）一蒸汽管外包有兩層厚度相同、材料不同的絕熱層，已知內(nèi)層絕熱材料的熱導(dǎo)率為外層絕熱材料熱導(dǎo)率的兩倍。若將兩層絕熱材料互換，其他條件不變，求每米管長的熱損失變化情況。5、（本題5分）一個(gè)化工廠用膜過濾器過濾含有固體顆粒的懸浮液，膜的孔徑為0.1μm，過濾壓差為0.2MPa，懸浮液中固體顆粒的濃度為10g/L，過濾面積為0.5m2，過濾時(shí)間為2小時(shí)。假設(shè)過濾過程符合恒壓過濾方程，計(jì)算過濾后得到的濾液體積。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在一項(xiàng)化工合成反應(yīng)中，反應(yīng)溫度的控制不穩(wěn)定，影響了反應(yīng)的選擇性和收率。請(qǐng)分析溫度控制不穩(wěn)定的原因，并提出改進(jìn)溫度控制的技術(shù)手段。2、（本題10分）