新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院《精細(xì)化工反應(yīng)設(shè)備與計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、化工中的攪拌釜式反應(yīng)器在很多情況下被使用。當(dāng)反應(yīng)物料的粘度隨反應(yīng)進(jìn)程發(fā)生顯著變化時(shí)，以下哪種攪拌槳轉(zhuǎn)速的控制策略能夠保證反應(yīng)的均勻性？（）A.恒定轉(zhuǎn)速B.逐漸增加轉(zhuǎn)速C.逐漸降低轉(zhuǎn)速D.根據(jù)物料粘度實(shí)時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)速2、化工生產(chǎn)中的萃取精餾常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。對(duì)于萃取精餾的原理和操作要點(diǎn)，以下說法不準(zhǔn)確的是（）A.加入萃取劑改變相對(duì)揮發(fā)度B.萃取劑的選擇至關(guān)重要C.操作壓力對(duì)分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量3、在化工安全工程中，火災(zāi)和爆炸是常見的事故類型。對(duì)于一個(gè)易燃易爆的化工場(chǎng)所，以下關(guān)于預(yù)防火災(zāi)爆炸的措施，不正確的是：（）A.提高操作壓力B.控制火源C.加強(qiáng)通風(fēng)D.采用防爆電氣設(shè)備4、在化工精餾塔的設(shè)計(jì)中，若要提高塔的分離效率，可以采取多種措施。以下哪種措施對(duì)提高分離效率的作用相對(duì)較?。浚ǎ〢.增加塔板數(shù)B.增大塔徑C.優(yōu)化塔板結(jié)構(gòu)D.選擇合適的回流比5、在化工反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是期望產(chǎn)物，以下哪種操作方式有利于提高中間產(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6、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)因素對(duì)于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚7、在化工中的過濾操作，關(guān)于過濾介質(zhì)的選擇和過濾機(jī)的類型，以下哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.過濾介質(zhì)應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和適當(dāng)?shù)目紫洞笮?。常見的過濾介質(zhì)有織物介質(zhì)、多孔固體介質(zhì)和堆積介質(zhì)等。過濾機(jī)有板框壓濾機(jī)、葉濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)等，不同類型的過濾機(jī)適用于不同的過濾任務(wù)B.過濾介質(zhì)的孔隙越小越好，能夠提高過濾精度C.所有的過濾機(jī)都采用相同的過濾原理和操作方式，只是結(jié)構(gòu)不同D.過濾機(jī)的處理能力只取決于過濾面積，與過濾介質(zhì)和操作條件無關(guān)8、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)流動(dòng)的管式反應(yīng)器中的二級(jí)反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于反應(yīng)器體積的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)速率常數(shù)C.進(jìn)料流量D.反應(yīng)溫度9、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10、在化工中的吸附分離過程，關(guān)于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.吸附劑應(yīng)具有較大的比表面積、良好的選擇性和吸附容量，常見的吸附劑有活性炭、分子篩等。吸附劑的再生方法包括加熱再生、降壓再生和置換再生等B.吸附劑的選擇只考慮其吸附容量，其他性能不重要C.吸附劑的再生過程復(fù)雜，成本高，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免吸附劑的再生D.所有的吸附劑都可以采用同一種再生方法，且再生效果相同11、關(guān)于化工過程中的干燥速率曲線，以下哪個(gè)階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能12、在化工過程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的選擇非常重要。對(duì)于一個(gè)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13、在化工過程的安全評(píng)估中，危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）是常用的方法之一。以下關(guān)于HAZOP分析的主要目的，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.識(shí)別潛在的危險(xiǎn)B.評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的大小C.提出改進(jìn)措施D.確定事故的責(zé)任方14、在化工傳遞過程中，關(guān)于對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.對(duì)流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無關(guān)B.對(duì)流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導(dǎo)率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系C.對(duì)流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計(jì)D.對(duì)流傳熱系數(shù)是一個(gè)固定值，不受任何外界條件的影響15、對(duì)于化工過程中的萃取過程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度增大B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強(qiáng)D.萃取相和萃余相的分離難度增大16、化工中的吸附過程，吸附等溫線可以描述吸附劑與吸附質(zhì)之間的平衡關(guān)系。以下關(guān)于常見吸附等溫線的類型和特點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.朗繆爾等溫線適用于單分子層吸附B.弗羅因德利希等溫線是非線性的C.吸附等溫線不受溫度影響D.可以用于吸附過程的設(shè)計(jì)17、在化工過程的物料衡算中，以下哪種情況通常可以假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以18、在化工設(shè)備的密封形式中，以下哪種密封適用于高溫高壓且有毒有害介質(zhì)的場(chǎng)合？（）A.填料密封B.機(jī)械密封C.迷宮密封D.液封19、化工過程中的結(jié)晶操作常用于分離和提純物質(zhì)。對(duì)于一種溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)，以下哪種結(jié)晶方法能夠獲得更高純度的產(chǎn)品？（）A.冷卻結(jié)晶B.蒸發(fā)結(jié)晶C.真空結(jié)晶D.溶析結(jié)晶20、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)物料進(jìn)行混合。對(duì)于高粘度物料的混合，以下哪種攪拌器的混合效果通常更好？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.螺帶式攪拌器二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋在化工過程的吸附過程分析中，如何研究吸附劑的吸附性能和吸附等溫線，優(yōu)化吸附操作條件和再生方法。2、（本題5分）分析在化工過程的精餾操作中，進(jìn)料熱狀態(tài)對(duì)精餾塔的操作和能耗的影響。3、（本題5分）化工熱力學(xué)中的熵平衡在分析化工過程的不可逆性方面具有重要作用，請(qǐng)解釋熵產(chǎn)生和熵流的概念，并說明如何通過熵平衡分析來改進(jìn)化工過程。4、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化工過程中的氣液傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定方法和影響因素，探討如何通過實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算確定傳質(zhì)系數(shù)以優(yōu)化傳質(zhì)過程。5、（本題5分）結(jié)合化工工藝的創(chuàng)新需求，深入探討實(shí)驗(yàn)室研究成果向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的過程和關(guān)鍵技術(shù)，包括中試放大、工藝優(yōu)化、設(shè)備選型等方面。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在日用化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要提高產(chǎn)品的保濕性。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面的解決方法。2、（本題5分）一個(gè)化工生產(chǎn)車間在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的廢棄物，對(duì)環(huán)境造成了較大壓力。請(qǐng)分析廢棄物產(chǎn)生的原因，評(píng)估其對(duì)環(huán)境的影響，并提出可行的廢棄物處理和減排方案。3、（本題5分）一家以生產(chǎn)有機(jī)化學(xué)品為主的企業(yè)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中面臨著成本上升、產(chǎn)品價(jià)格下降的壓力。分析企業(yè)應(yīng)如何應(yīng)對(duì)這種局面。4、（本題5分）在新能源領(lǐng)域，某企業(yè)開發(fā)的太陽能電池材料存在性能不穩(wěn)定的情況。請(qǐng)分析原因并提出改進(jìn)策略。5、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行成本管理信息化建設(shè)，以提高企業(yè)的成本管理效率。分析成本管理信息化建設(shè)的內(nèi)容和方法。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5h^(-1)，進(jìn)料濃度為2mol/L，進(jìn)料流量為5L/h，反應(yīng)器體積為20L。計(jì)算反應(yīng)器出口處A的濃度和B的生成速率。2、（本題10分）某理想氣體在絕熱條