沈陽工學(xué)院《工業(yè)催化劑》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁沈陽工學(xué)院《工業(yè)催化劑》

2023-2024學(xué)年第二學(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批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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，對于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同2、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關(guān)于保溫層的選擇和計(jì)算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計(jì)算保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度D.考慮環(huán)境溫度對保溫效果的影響3、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對于精餾塔的設(shè)計(jì)和操作，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計(jì)算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進(jìn)料位置對塔的性能沒有影響D.塔板效率會影響實(shí)際塔板數(shù)4、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常見的方法之一。對于一個(gè)長期處于強(qiáng)酸環(huán)境中的設(shè)備，以下哪種涂層材料的防腐性能最為優(yōu)越？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹脂涂層5、在化工分離過程中，吸附分離常用于氣體和液體的凈化。對于一個(gè)物理吸附過程，以下關(guān)于吸附劑再生的方法，不正確的是：（）A.加熱解吸B.降壓解吸C.置換解吸D.化學(xué)方法解吸6、在化工燃燒過程中，為了實(shí)現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時(shí)，會產(chǎn)生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產(chǎn)生有害氣體D.燃燒速度加快7、在化工流程模擬中，建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型是關(guān)鍵。對于一個(gè)復(fù)雜的化工流程，以下關(guān)于模型簡化的原則，不正確的是：（）A.忽略對結(jié)果影響較小的因素B.盡量保留所有的細(xì)節(jié)C.保證模型的準(zhǔn)確性和可靠性D.根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的假設(shè)8、對于化工過程中的氣體凈化，以下哪種方法適用于去除微量有害氣體？（）A.吸收法B.吸附法C.燃燒法D.冷凝法9、化工中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)對產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。對于生產(chǎn)大顆粒晶體的結(jié)晶過程，以下哪個(gè)結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最為關(guān)鍵？（）A.具有強(qiáng)烈的攪拌B.較大的容積C.緩慢的冷卻速度D.良好的晶種添加裝置10、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，蒸發(fā)器的類型有多種。以下關(guān)于各種蒸發(fā)器的特點(diǎn)和適用場合，不正確的是（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單B.升膜蒸發(fā)器適用于高粘度溶液C.降膜蒸發(fā)器傳熱效率高D.蒸發(fā)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)11、化工中的精餾操作可以通過改變操作條件來提高分離效果。當(dāng)塔頂產(chǎn)品的純度要求較高時(shí)，以下哪個(gè)操作條件的調(diào)整最為有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜溫度C.增加塔頂采出量D.降低塔壓12、在化工生產(chǎn)中，常常需要對混合物進(jìn)行分離和提純。對于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分餾的方法進(jìn)行分離，以下哪種因素對分離效果的影響最為關(guān)鍵？（）A.混合物的組成比例B.分餾柱的高度和填充材料C.加熱溫度和速度D.冷卻介質(zhì)的溫度13、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長距離輸送？（）A.皮帶輸送機(jī)B.螺旋輸送機(jī)C.斗式提升機(jī)D.氣力輸送14、在化工流體流動中，當(dāng)流體流經(jīng)管道時(shí)會產(chǎn)生阻力損失。對于層流和湍流兩種流動狀態(tài)，以下關(guān)于阻力損失的特點(diǎn)，哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.層流的阻力損失與流速的一次方成正比B.湍流的阻力損失與流速的平方成正比C.層流的阻力損失通常小于湍流D.湍流的阻力損失與管道粗糙度無關(guān)15、在化學(xué)工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準(zhǔn)確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數(shù)下降16、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中的一級反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對于反應(yīng)時(shí)間的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)溫度C.反應(yīng)器的體積D.攪拌速度17、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18、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當(dāng)吸收劑用量增加時(shí)，以下關(guān)于吸收效果的變化，哪種說法是正確的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不變C.吸收率可能增加也可能不變D.吸收率一定減小19、在化工過程的系統(tǒng)分析中，能量衡算至關(guān)重要。以下關(guān)于能量衡算的基本原理和方法，不正確的是（）A.遵循能量守恒定律B.考慮各種形式的能量轉(zhuǎn)化C.可以忽略能量損失D.準(zhǔn)確確定能量輸入和輸出項(xiàng)20、在化工工藝流程設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮各種因素以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。對于一個(gè)生產(chǎn)多種產(chǎn)品的化工廠，以下哪個(gè)因素在確定工藝流程時(shí)的權(quán)重通常最大？（）A.原材料的供應(yīng)B.產(chǎn)品的市場需求C.生產(chǎn)設(shè)備的通用性D.環(huán)保法規(guī)的要求21、在化工熱力學(xué)中，對于真實(shí)氣體的狀態(tài)方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比會如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定22、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評價(jià)中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時(shí)，意味著什么？（）A.項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上不可行B.項(xiàng)目的收益小于成本C.項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上可行D.項(xiàng)目的收益等于成本23、在化工安全評價(jià)中，故障樹分析是一種常用的方法。以下關(guān)于故障樹分析的目的，不正確的是：（）A.確定系統(tǒng)的可靠性B.找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)C.預(yù)測系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程24、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。以下哪種措施對提高分離效率的作用相對較??？（）A.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25、在化工流體流動領(lǐng)域，對于非牛頓流體的流動特性，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動阻力計(jì)算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動行為受剪切速率影響26、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究催化劑對反應(yīng)速率的影響時(shí)，以下關(guān)于催化劑作用的描述，不正確的是：（）A.降低反應(yīng)的活化能B.改變反應(yīng)的平衡常數(shù)C.提高反應(yīng)的選擇性D.加快反應(yīng)速率27、化工中的過濾操作常用于分離固體和液體。對于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過濾設(shè)備的過濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)C.離心過濾機(jī)D.袋式過濾器28、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。當(dāng)選擇萃取劑時(shí)，以下哪個(gè)因素不是關(guān)鍵的考慮因素？（）A.對溶質(zhì)的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價(jià)格D.萃取劑的揮發(fā)性29、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30、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揮發(fā)度B.萃取劑的選擇至關(guān)重要C.操作壓力對分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠需要設(shè)計(jì)一個(gè)換熱器，將一種熱流體從200°C冷卻到100°C，流量為2000kg/h，比熱容為2kJ/(kg·K)。冷卻介質(zhì)為水，進(jìn)口溫度為20°C，出口溫度不超過60°C。求所需的換熱面積。2、（本題5分）對一濕物料進(jìn)行干燥，濕物料初始含水量為50%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），干燥后含水量降為10%。若處理量為100kg/h，求除去的水分量。3、（本題5分）某二元混合物在減壓下進(jìn)行閃蒸，進(jìn)料組成xF=0.35（摩爾分?jǐn)?shù)），閃蒸溫度下的平衡關(guān)系為y=0.5x+0.2，進(jìn)料量為80kmol/h。求閃蒸后汽相和液相的流量及組成。4、（本題5分）在一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行如下平行反應(yīng)：A→B（主反應(yīng)，速率常數(shù)k1=0.2min^-1），A→C（副反應(yīng)，速率常數(shù)k2=0.1min^-1）。初始時(shí)刻A的濃度為5mol/L，反應(yīng)時(shí)間為10min。計(jì)算B和C的生成量。5、（本題5分）在一個(gè)流化床干燥器中干燥某種顆粒物料，物料的初始含水量為25%（濕基），要求干燥至含水量為4%（濕基）。干燥器的生產(chǎn)能力為250kg/h干物料，空氣的進(jìn)口溫度為160℃，出口溫度為80℃，物料的比熱容為1.8kJ/(kg·K)，干燥過程中的熱損失為6%。計(jì)算空氣的消耗量。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析在化工分離過程中，如精餾、萃取、吸附等操作，如何根據(jù)混合物的性質(zhì)和分離要求選擇合適的分離方法，并說明其原理。2、（本題5分）解釋在化工生產(chǎn)的干燥過程中，如何確定干燥終點(diǎn)和判斷物料的干燥程度。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）化工熱力學(xué)中的逸度和活度的概念在溶液的研究中經(jīng)常用到，請解釋逸度和活度的定義和物理意義，并說明