江西科技職業(yè)學(xué)院《能源化工設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)江西科技職業(yè)學(xué)院《能源化工設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2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、化工生產(chǎn)過(guò)程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點(diǎn)相近的有機(jī)化合物時(shí)，以下哪種操作條件的改變對(duì)分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進(jìn)料量D.升高操作壓力2、化工生產(chǎn)中的膜分離過(guò)程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過(guò)程的特點(diǎn)和應(yīng)用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質(zhì)B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過(guò)程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離3、化工中的結(jié)晶過(guò)程受到多種因素的影響。對(duì)于一個(gè)結(jié)晶體系，以下哪個(gè)因素對(duì)晶體的形態(tài)和粒度分布影響最為顯著？（）A.過(guò)飽和度B.冷卻速率C.攪拌強(qiáng)度D.晶種的加入量4、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)平行反應(yīng)，若主反應(yīng)的活化能大于副反應(yīng)的活化能，升高溫度對(duì)主反應(yīng)的選擇性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低5、化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)的溫度和壓力有關(guān)。對(duì)于一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力6、對(duì)于化工中的萃取精餾過(guò)程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個(gè)是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對(duì)揮發(fā)度，從而實(shí)現(xiàn)分離沸點(diǎn)接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對(duì)其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過(guò)程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級(jí)數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時(shí)間D.以上操作條件都不利8、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(shuō)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9、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(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化工流程，以下關(guān)于模型簡(jiǎn)化的原則，不正確的是：（）A.忽略對(duì)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)10、在化工過(guò)程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對(duì)于一個(gè)具有多個(gè)輸入和輸出的復(fù)雜化工過(guò)程，以下哪個(gè)方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經(jīng)驗(yàn)判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計(jì)分析D.模擬計(jì)算11、在化工反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中，需要確定反應(yīng)的級(jí)數(shù)和速率常數(shù)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)體系，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法最有助于準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)級(jí)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、化工過(guò)程中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。在一個(gè)冷卻結(jié)晶過(guò)程中，若冷卻速度過(guò)快，可能會(huì)導(dǎo)致什么問(wèn)題？（）A.晶體粒度均勻B.晶體純度提高C.形成大量細(xì)小晶體D.提高結(jié)晶收率13、在化工熱力學(xué)中，以下哪種狀態(tài)方程在計(jì)算高溫高壓下氣體的性質(zhì)時(shí)較為準(zhǔn)確？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程14、對(duì)于化工中的化學(xué)反應(yīng)速率方程，以下關(guān)于其建立方法，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.建立化學(xué)反應(yīng)速率方程通常需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同條件下的反應(yīng)速率，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和分析，確定反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù)B.化學(xué)反應(yīng)速率方程可以通過(guò)理論推導(dǎo)直接得到，不需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定C.只要知道反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，就可以寫出化學(xué)反應(yīng)速率方程D.化學(xué)反應(yīng)速率方程一旦確定，就不會(huì)隨反應(yīng)條件的改變而改變15、在化工過(guò)程的經(jīng)濟(jì)評(píng)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)目的收益等于成本二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）化工分離過(guò)程中的離子交換操作常用于分離和提純離子化合物。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹離子交換的原理和應(yīng)用領(lǐng)域，并討論離子交換樹脂的性能和再生方法。2、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)的持續(xù)關(guān)注，分析粉塵爆炸的形成機(jī)制、預(yù)防措施以及在化工生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管控方法。3、（本題5分）化工熱力學(xué)中的狀態(tài)方程在描述流體的PVT關(guān)系中起著關(guān)鍵作用，請(qǐng)介紹幾種常見的狀態(tài)方程（如范德華方程、Redlich-Kwong方程等），并說(shuō)明它們的適用范圍和局限性。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)吸收塔中，用稀硫酸吸收氨氣，進(jìn)塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，出塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.01，吸收劑中硫酸的濃度為0.5mol/L，氣液比為2，亨利系數(shù)為0.8MPa。計(jì)算吸收塔的傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度。2、（本題5分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)釜中進(jìn)行如下反應(yīng)：3A+B→2C+D。初始時(shí)A、B的濃度分別為6mol/L和4mol/L，反應(yīng)5小時(shí)后，A的濃度變?yōu)?mol/L，求該反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)。3、（本題5分）在一個(gè)絕熱的活塞氣缸中進(jìn)行如下反應(yīng)：2A+B→3C，初始時(shí)A、B的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為3mol，求平衡常數(shù)K。4、（本題5分）一個(gè)間歇反應(yīng)釜進(jìn)行二級(jí)反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為2L/(mol·h)，初始濃度為4mol/L，反應(yīng)3小時(shí)后，求反應(yīng)物A的濃度。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(guò)程中的熱損失為6%。計(jì)算空氣的消耗量。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，需要使用特種設(shè)備