南京工業(yè)大學(xué)《化工原理實驗B》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工原理實驗B》2023-2024學(xué)年第一學(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25個小題，每小題1分，共25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、在化工設(shè)備的設(shè)計中，需要考慮壓力對設(shè)備強度的要求。對于一個承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭2、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個可逆放熱反應(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3、化工過程中的傳熱強化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件4、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運輸，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設(shè)備D.加強人員培訓(xùn)5、在化工過程的安全管理中，需要制定應(yīng)急預(yù)案。對于一個可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的化工裝置，以下哪個方面在應(yīng)急預(yù)案中應(yīng)重點考慮？（）A.人員疏散B.火災(zāi)撲救C.環(huán)境監(jiān)測D.以上都是6、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個串聯(lián)反應(yīng)，若中間產(chǎn)物是目標產(chǎn)物，以下哪種操作條件有利于提高中間產(chǎn)物的選擇性？（）A.提高反應(yīng)溫度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.減少反應(yīng)物濃度7、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，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.共沸精餾一定能實現(xiàn)完全分離D.操作條件較為復(fù)雜8、在化工工藝設(shè)計中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。對于一個生產(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C.原材料的供應(yīng)D.產(chǎn)品的質(zhì)量9、在化工原理中，研究液體在填料塔中的流動時，以下關(guān)于填料層壓降的影響因素，不正確的是：（）A.填料的類型B.液體的流量C.填料的堆積方式D.液體的密度10、關(guān)于化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪種因素對晶體的生長速度影響最小？（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.溶質(zhì)的分子量D.冷卻速度11、在化工反應(yīng)動力學(xué)的研究中，需要確定反應(yīng)的級數(shù)和速率常數(shù)。對于一個復(fù)雜的反應(yīng)體系，以下哪種實驗方法最有助于準確測定反應(yīng)級數(shù)？（）A.改變反應(yīng)物濃度B.改變反應(yīng)溫度C.加入催化劑D.改變反應(yīng)壓力12、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13、在化工反應(yīng)過程中，催化劑的中毒會嚴重影響反應(yīng)性能。對于一個容易中毒的催化劑，以下哪種措施能夠有效地預(yù)防催化劑中毒？（）A.對原料進行預(yù)處理B.控制反應(yīng)溫度和壓力C.定期對催化劑進行再生D.以上都是14、在化工過程的節(jié)能減排措施中，能量集成技術(shù)發(fā)揮著重要作用。對于一個包含多個熱交換過程的化工系統(tǒng)，以下哪種能量集成方法能夠最大程度地提高能源利用效率？（）A.熱交換網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化B.熱泵技術(shù)應(yīng)用C.余熱鍋爐利用D.以上都是15、在化工傳熱計算中，當冷熱流體進行并流換熱和逆流換熱時，在相同的進出口溫度條件下，哪種換熱方式的平均溫差較大？（）A.并流換熱B.逆流換熱C.兩者平均溫差相同D.取決于流體的性質(zhì)16、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個因素對于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強度C.過飽和度D.晶種的加入量17、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.準確確定能量輸入和輸出項18、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19、化工過程中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。在一個冷卻結(jié)晶過程中，若冷卻速度過快，可能會導(dǎo)致什么問題？（）A.晶體粒度均勻B.晶體純度提高C.形成大量細小晶體D.提高結(jié)晶收率20、在化工精餾過程中，進料熱狀態(tài)會影響精餾塔的操作。以下哪種進料熱狀態(tài)會使精餾段的塔板數(shù)增加，提餾段的塔板數(shù)減少？（）A.過熱蒸汽進料B.飽和蒸汽進料C.氣液混合物進料D.冷液進料21、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22、在化工設(shè)計中，管道布置是重要的環(huán)節(jié)之一。以下關(guān)于化工管道布置的原則和要求，不正確的是（）A.要考慮物料特性B.盡量減少彎頭和閥門C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修23、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)24、在化工傳熱過程中，增加傳熱面積可以提高傳熱效率。以下哪種方式增加傳熱面積的效果最顯著？（）A.增加管道長度B.增加管道直徑C.使用翅片管D.增加換熱器的數(shù)量25、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對于一個可逆放熱反應(yīng)，為了提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應(yīng)溫度B.提高反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.及時移除反應(yīng)產(chǎn)物二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工分離過程中的膜分離技術(shù)中，膜材料的選擇和膜組件的設(shè)計是影響膜性能和成本的重要因素。請詳細介紹常見的膜材料和膜組件的類型，并討論如何根據(jù)分離任務(wù)選擇合適的膜材料和設(shè)計膜組件。2、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過程中的液膜分離技術(shù)，包括液膜的組成、制備方法以及在金屬離子分離、廢水處理等方面的應(yīng)用。3、（本題5分）論述在化工設(shè)備的設(shè)計中，如何進行人孔和手孔的設(shè)計和布置。4、（本題5分）解釋在化工設(shè)備的制造過程中，焊接工藝的選擇和質(zhì)量控制要點。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在市場上競爭力不足。請分析從化學(xué)工程角度可以采取哪些措施來提高競爭力。2、（本題5分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在儲存和運輸過程中出現(xiàn)了變質(zhì)和泄漏的情況。分析原因并提出改進措施以確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全。3、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了脆化現(xiàn)象。請分析可能的原因并提出防護措施。4、（本題5分）某化工廠的某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水具有高濃度的重金屬離子，處理難度大。請分析廢水處理困難的原因，并提出有效的重金屬離子去除方法。5、（本題5分）一家化工企業(yè)在進行化工產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)時，發(fā)現(xiàn)能源消耗過高，成本大幅增加。請對這一現(xiàn)象進行分析，找出導(dǎo)致能耗過高的因素，并給出節(jié)能措施。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個固定床催化反應(yīng)器中進行一級不可逆反應(yīng)A→B，催化劑顆粒直徑為3mm，孔隙率為0.4，反應(yīng)速率常數(shù)為0.8s^(-1)，床層空隙率為0.5，進料濃度為5mol/L，體積流量為0.01m3/s。計算催化劑床層的長度。2、（本題10分）某化工廠的一個反應(yīng)釜中進行如下反應(yīng)：3A+B→2C+D。初始時A、B的濃度分別為6mol/L