南京工業(yè)大學(xué)《化工實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)訓(xùn)》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頁南京工業(yè)大學(xué)

《化工實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)訓(xùn)》2022-2023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、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對于一個(gè)投資較大但運(yùn)行成本較低的工藝方案，以下關(guān)于其經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)，正確的是：（）A.一定是經(jīng)濟(jì)可行的B.一定是不經(jīng)濟(jì)的C.需要通過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析來確定D.僅根據(jù)投資和運(yùn)行成本無法判斷2、在化工流體的湍流流動(dòng)中，渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點(diǎn)？（）A.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于分子擴(kuò)散系數(shù)B.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)C.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)大于分子擴(kuò)散系數(shù)D.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)的大小關(guān)系不確定3、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。對于一個(gè)反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動(dòng)力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會(huì)透過膜進(jìn)入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)4、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關(guān)于余熱回收的方式和技術(shù)，不準(zhǔn)確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預(yù)熱物料C.回收效率一定能達(dá)到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)5、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6、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7、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8、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。以下哪種涂層材料的耐腐蝕性通常較好？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚乙烯涂層C.油漆涂層D.鍍鋅涂層9、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系復(fù)雜。對于湍流流動(dòng)，以下哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.摩擦系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)B.摩擦系數(shù)與管壁粗糙度有關(guān)C.隨著雷諾數(shù)增加，摩擦系數(shù)逐漸減小D.不同的湍流模型對摩擦系數(shù)的計(jì)算結(jié)果可能不同10、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(qiáng)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(qiáng)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(huì)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11、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑顆粒內(nèi)擴(kuò)散阻力的影響因素，不正確的是：（）A.催化劑的孔徑B.反應(yīng)氣體的濃度C.反應(yīng)溫度D.催化劑的形狀12、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產(chǎn)品的純度不符合要求，以下哪種調(diào)節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進(jìn)料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量13、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，研究反應(yīng)級數(shù)的確定方法時(shí)，以下關(guān)于初始速率法的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.只需要測量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)操作簡單14、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)15、在化工工藝設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。對于一個(gè)生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的不同工藝流程，以下關(guān)于選擇的依據(jù)，不正確的是：（）A.設(shè)備投資成本B.操作人員的經(jīng)驗(yàn)C.原材料的供應(yīng)D.產(chǎn)品的質(zhì)量16、對于化工中的傳熱設(shè)備，以下關(guān)于換熱器的強(qiáng)化傳熱方法，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.換熱器的強(qiáng)化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過增加流體的流速、改變流動(dòng)狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強(qiáng)化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會(huì)增加阻力損失，因此不應(yīng)采用這種方法來強(qiáng)化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強(qiáng)化傳熱17、化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是化工生產(chǎn)的核心問題之一。對于理想間歇反應(yīng)器和連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，以下比較錯(cuò)誤的是（）A.間歇反應(yīng)器適合小批量生產(chǎn)B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器生產(chǎn)效率一定更高C.兩者的反應(yīng)時(shí)間計(jì)算方法不同D.物料混合情況有所差異18、在化工原理中，研究流體在管道中的流動(dòng)阻力時(shí)，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時(shí)，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大19、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20、在化學(xué)工程領(lǐng)域，對于多相反應(yīng)體系，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對反應(yīng)速率的影響，哪種說法是正確的？（）A.相間傳質(zhì)通常會(huì)限制反應(yīng)速率B.相間傳質(zhì)對反應(yīng)速率沒有影響C.相間傳質(zhì)總是會(huì)加快反應(yīng)速率D.相間傳質(zhì)的影響取決于反應(yīng)類型21、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)離心泵的安裝高度過高時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)什么問題？（）A.流量增大B.揚(yáng)程降低C.發(fā)生氣蝕現(xiàn)象D.效率提高22、化工原理中，對于過濾操作，若過濾壓差增大，過濾速率會(huì)如何變化？（）A.線性增大B.非線性增大C.不變D.先增大后不變23、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)?？（）A.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24、在化學(xué)工程中，對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25、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進(jìn)反應(yīng)。對于攪拌器的類型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強(qiáng)度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求26、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。以下關(guān)于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價(jià)格越便宜越好27、在化工過程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下關(guān)于相似放大法的優(yōu)點(diǎn)，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.基于物理相似原理B.能夠較好地預(yù)測放大后的性能C.不需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)D.適用于各種類型的化工過程28、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關(guān)于共沸精餾的原理和特點(diǎn)，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實(shí)現(xiàn)完全分離D.操作條件較為復(fù)雜29、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)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30、在化工過程的物料衡算中，需要準(zhǔn)確確定各種物料的流量和組成。對于一個(gè)復(fù)雜的化工流程，以下哪種方法能夠更有效地減少物料衡算的誤差？（）A.分步驟衡算B.采用經(jīng)驗(yàn)公式C.忽略次要物料D.增加測量次數(shù)二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）有一反應(yīng)釜進(jìn)行零級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為2mol/(L·s)，初始濃度為6mol/L，反應(yīng)進(jìn)行4s后，求反應(yīng)物A的濃度。2、（本題5分）一個(gè)反應(yīng)精餾塔中進(jìn)行可逆反應(yīng)A+B?C+D，反應(yīng)平衡常數(shù)K=2。進(jìn)料中A和B的摩爾比為1:1，進(jìn)料流量為100mol/h，塔頂餾出物中C的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4。求塔底產(chǎn)品中A的摩爾分?jǐn)?shù)。3、（本題5分）一個(gè)化工廠有一個(gè)精餾塔，用來分離氯仿（A）和四氯化碳（B）的混合物。進(jìn)料流量為90kmol/h，進(jìn)料中氯仿的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，塔頂餾出液中氯仿的摩爾分?jǐn)?shù)為0.98，塔釜液中氯仿的摩爾分?jǐn)?shù)為0.02?；亓鞅葹?，相對揮發(fā)度為1.8。計(jì)算塔頂和塔釜的產(chǎn)品流量。4、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級不可逆反應(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。5、（本題5分）某化工廠需要將1200m3/h的含塵氣體進(jìn)行凈化，粉塵顆粒的密度為1600kg/m3，粒徑分布符合Rosin-Rammler分布，分布指數(shù)為1.8，最小粒徑為2μm，求所需旋風(fēng)分離器的直徑和分離效率。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋在化工過程的乳化與破乳現(xiàn)象中，如何分析乳化的形成機(jī)制和影響因素，采取有效的破乳方法實(shí)現(xiàn)油水分離。2、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的蒸汽壓縮制冷循環(huán)中，制冷劑的選擇原則和性能評價(jià)指標(biāo)。3、（本題5分）論述在化工過程的萃取操作中，如何提高萃取效率和實(shí)現(xiàn)多級萃取的優(yōu)化。4、（本題5分）分析在化工過程的故障診斷與容錯(cuò)控制中，如何利用傳感器數(shù)據(jù)