湖南文理學(xué)院《化工原理（二）》2022-2023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頁湖南文理學(xué)院

《化工原理（二）》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、化工過程中的蒸發(fā)操作，若要降低溶液的沸點升高，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.減小進料量2、在化學(xué)工程中，對于均相混合物的分離，以下哪種方法通?；诟鹘M分沸點的差異？（）A.萃取B.蒸餾C.結(jié)晶D.吸附3、在化工中的結(jié)晶過程，關(guān)于影響結(jié)晶產(chǎn)品粒度分布的因素，以下哪種說法是正確的？（）A.結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布主要受溶液的過飽和度、攪拌強度、冷卻速率和晶種的加入等因素的影響B(tài).結(jié)晶過程中，溶液的過飽和度越低，結(jié)晶產(chǎn)品的粒度越大C.攪拌強度對結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布沒有影響，只影響結(jié)晶的速率D.晶種的加入會使結(jié)晶產(chǎn)品的粒度變小，不利于得到大顆粒的結(jié)晶產(chǎn)品4、在化學(xué)反應(yīng)工程中，以下哪種類型的反應(yīng)對反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級反應(yīng)B.一級反應(yīng)C.二級反應(yīng)D.三級反應(yīng)5、在化工分離過程中，超濾膜分離技術(shù)常用于分離大分子物質(zhì)。以下關(guān)于超濾膜的特點，哪種描述是不正確的？（）A.截留分子量固定B.操作壓力低C.分離精度高D.容易被污染6、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護是常見的方法之一。對于一個長期處于強酸環(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7、在化工過程的安全評估中，危險與可操作性分析（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.識別潛在的危險B.評估風(fēng)險的大小C.提出改進措施D.確定事故的責(zé)任方8、在化工設(shè)備的防腐措施中，陰極保護是一種常見的方法。對于一個處于電解質(zhì)溶液中的金屬設(shè)備，以下哪種陰極保護方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護結(jié)合D.以上效果相同9、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對反應(yīng)過程有著重要影響。對于一個可逆反應(yīng)，以下哪種類型的催化劑能夠同時提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負(fù)催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以10、在化工過程的節(jié)能措施中，熱集成技術(shù)能夠有效地提高能源利用效率。以下關(guān)于熱集成技術(shù)的原理，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實現(xiàn)熱量的回收和再利用11、在化工過程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計過程控制（SPC）方法被廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于SPC方法的作用，哪項描述不準(zhǔn)確？（）A.預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量12、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個復(fù)雜反應(yīng)體系中的平行競爭反應(yīng)，以下哪種方法可以提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性？（）A.選擇合適的催化劑B.改變反應(yīng)溫度C.調(diào)整反應(yīng)物的濃度D.以上方法都可以13、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)過程中，以下哪種蒸發(fā)器適用于處理熱敏性物料？（）A.降膜蒸發(fā)器B.升膜蒸發(fā)器C.刮板蒸發(fā)器D.強制循環(huán)蒸發(fā)器14、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通常可以分為結(jié)合水和非結(jié)合水。以下關(guān)于這兩種水分的特性，哪項說法是不準(zhǔn)確的？（）A.結(jié)合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結(jié)合水的干燥較結(jié)合水容易C.結(jié)合水與物料的結(jié)合力較強D.非結(jié)合水的含量與物料的性質(zhì)無關(guān)15、在化工傳熱過程中，當(dāng)熱流體通過間壁將熱量傳遞給冷流體時，若要提高傳熱效率，可以采取多種措施。以下哪種方法通常不是有效的手段？（）A.增大傳熱面積B.提高冷熱流體的溫差C.增加間壁的厚度D.提高流體的流速16、在化工過程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點技術(shù)是一種常用的方法。以下關(guān)于夾點技術(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17、在化工中的氣固相催化反應(yīng)過程，關(guān)于催化劑的中毒和失活，以下哪種說法是正確的？（）A.催化劑的中毒是指少量雜質(zhì)使催化劑的活性和選擇性顯著下降，且這種中毒通常是不可逆的。催化劑的失活則包括中毒、燒結(jié)、積炭等多種原因，有些失活是可逆的，有些是不可逆的B.催化劑的中毒和失活都是由于反應(yīng)物濃度過高導(dǎo)致的，降低反應(yīng)物濃度可以避免C.催化劑一旦中毒或失活，就無法恢復(fù)其活性，必須更換新的催化劑D.催化劑的中毒和失活對反應(yīng)速率和選擇性沒有影響，不需要關(guān)注18、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補反饋控制的不足。對于一個受可測干擾影響的過程，以下關(guān)于前饋控制的特點，正確的是：（）A.根據(jù)偏差進行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測量干擾19、在化工干燥過程中，干燥速率曲線通?？梢苑譃閹讉€階段。以下哪個階段的干燥速率主要受物料內(nèi)部水分?jǐn)U散控制？（）A.恒速干燥階段B.降速干燥階段C.預(yù)熱階段D.平衡階段20、化學(xué)反應(yīng)的選擇性對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和原料利用率非常重要。以下關(guān)于提高化學(xué)反應(yīng)選擇性的方法，不正確的是（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應(yīng)條件C.隨意改變反應(yīng)物比例D.優(yōu)化反應(yīng)路徑21、在化工過程的模擬計算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對于一個包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是22、在化工吸收塔的設(shè)計中，液氣比是一個重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時，以下哪種情況不會發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費用增加23、在化工設(shè)備設(shè)計中，材料的選擇需要考慮多種因素。對于一個在高溫高壓下工作的反應(yīng)器，以下關(guān)于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導(dǎo)熱性要差D.材料的韌性要足24、在化工過程的安全評估中，需要分析各種潛在的危險因素。對于一個涉及高壓氣體儲存的化工裝置，以下哪個危險因素最容易引發(fā)嚴(yán)重的事故？（）A.氣體泄漏B.容器爆炸C.靜電火花D.人為操作失誤25、在化工精餾操作中，要實現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個操作參數(shù)的改變對塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量26、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運輸，需要采取嚴(yán)格的防護措施。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性是高還是低？（）A.高B.低C.無法確定D.取決于其他因素27、在化工傳熱過程中，對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，各層的熱阻和溫差之間存在何種關(guān)系？（）A.熱阻越大，溫差越大B.熱阻越大，溫差越小C.熱阻與溫差無關(guān)D.取決于傳熱系數(shù)28、關(guān)于化工過程中的膜分離應(yīng)用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附29、對于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)30、化工中的吸附分離過程常用于氣體和液體的凈化。對于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個因素對吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時間二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某精餾塔的操作壓力為1atm，塔頂溫度為78°C，塔釜溫度為102°C，進料溫度為90°C，平均相對揮發(fā)度為2，進料位置在第8塊板（從塔頂往下數(shù)），計算進料板的溫度。2、（本題5分）一個化工廠用膜分離器分離氫氣（H2）和氮氣（N2）的混合物，其中H2的滲透率為8×10^-4m3/(m2·s·Pa)，膜面積為12m2，兩側(cè)壓差為150kPa。計算H2的滲透流量。3、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生含溶質(zhì)A濃度為1000mg/L的廢水，流量為100m^3/h?，F(xiàn)采用萃取法處理，萃取劑與廢水的流量比為1:2，分配系數(shù)為5，計算萃取后廢水中溶質(zhì)A的濃度。4、（本題5分）一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）進行一級不可逆反應(yīng)3A→2B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.08h^-1，進料中A的濃度為1.5mol/L，流量為6L/h，求達到75%轉(zhuǎn)化率時所需的反應(yīng)器體積。5、（本題5分）在一個吸收塔中，用濃度為0.03mol/L的吸收劑吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進塔氣體中A的分壓為12kPa，出塔氣體中A的分壓為2.4kPa，氣體流量為1000m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀況），吸收劑用量為1500L/h，求吸收率和吸收液中溶質(zhì)A的濃度。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器中的返混現(xiàn)象會影響反應(yīng)結(jié)果。請論述返混的概念和產(chǎn)生原因，并分析如何通過實驗或模型來描述和控制返混程度。2、（本題5分）化工熱力學(xué)中的焓平衡在化工過程的能量分析中具有重要作用，請解釋焓的概念和焓平衡方程的表達式，并說明如何通過焓平衡分析來評估化工過程的能量利用效率。3、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論多相催化反應(yīng)中的催化劑孔結(jié)構(gòu)對反應(yīng)性能的影響，包括孔徑分布、孔容和比表面積等因素，并說明如何優(yōu)化催化劑的孔結(jié)構(gòu)。4、（本題5分）簡述在化工過程的管式反應(yīng)器