臨汾職業(yè)技術(shù)學(xué)院《催化前沿》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁臨汾職業(yè)技術(shù)學(xué)院《催化前沿》

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、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進行加熱。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2、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。在一個間歇式攪拌反應(yīng)器中進行不可逆的一級反應(yīng)，若要提高產(chǎn)物的收率，以下哪種操作方式最為有效？（）A.增加反應(yīng)物濃度B.升高反應(yīng)溫度C.延長反應(yīng)時間D.加快攪拌速度3、在化工流體力學(xué)中，對于流體在管道中的流動阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。當雷諾數(shù)在2000到4000之間時，流體的流動狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過渡流D.不確定4、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器類型的選擇，哪種因素的影響最為關(guān)鍵？（）A.溶液的性質(zhì)B.處理量C.加熱蒸汽的壓力D.廠房的空間大小5、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6、化工原理中，對于過濾操作，若過濾壓差增大，過濾速率會如何變化？（）A.線性增大B.非線性增大C.不變D.先增大后不變7、對于化工過程中的流體流動，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動類型（層流或湍流）的無量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對流體流動的研究沒有實際意義，只是一個理論概念8、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9、在化工流體流動中，對于突擴管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴大兩倍，局部阻力系數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小10、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進反應(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11、在化工反應(yīng)的動力學(xué)研究中，通過實驗測定反應(yīng)速率常數(shù)時，以下哪種實驗方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應(yīng)法B.連續(xù)流動法C.示蹤法D.靜態(tài)法12、在化學(xué)工程中，對于多相反應(yīng)體系的研究至關(guān)重要。當進行氣液固三相反應(yīng)時，以下哪個因素對反應(yīng)速率的影響最為復(fù)雜且難以準確預(yù)測？（）A.氣體的擴散速率B.液體的攪拌速度C.固體催化劑的孔隙結(jié)構(gòu)D.三相之間的接觸面積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、化工設(shè)備的設(shè)計需要考慮多種載荷，如風(fēng)載、地震載等。對于高聳的塔設(shè)備，以下哪種載荷通常是設(shè)計的控制因素？（）A.風(fēng)載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重15、在化工熱力學(xué)中，對于理想溶液，其混合過程的焓變和體積變化通常是怎樣的？（）A.焓變和體積變化均為零B.焓變?yōu)榱悖w積變化不為零C.焓變不為零，體積變化為零D.焓變和體積變化均不為零16、在化工分離過程中，蒸餾是一種廣泛應(yīng)用的分離方法。對于一個二元理想混合物的簡單蒸餾過程，以下關(guān)于餾出液組成的變化，正確的是：（）A.餾出液組成逐漸降低B.餾出液組成逐漸升高C.餾出液組成保持不變D.餾出液組成先升高后降低17、在化工傳遞過程中，熱傳導(dǎo)是常見的傳熱方式之一。關(guān)于熱傳導(dǎo)的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導(dǎo)率是物質(zhì)的固有屬性C.熱導(dǎo)率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱18、在化工過程的優(yōu)化中，目標函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素19、化工過程中的結(jié)晶器設(shè)計，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.較強的攪拌強度20、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，對于一個自催化反應(yīng)，反應(yīng)初期和后期的反應(yīng)速率變化趨勢是怎樣的？（）A.初期慢，后期快B.初期快，后期慢C.一直保持較快D.一直保持較慢21、在化工流體流動的測量中，以下哪種流量計適用于測量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計B.電磁流量計C.孔板流量計D.超聲波流量計22、在化學(xué)吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。當吸收一個具有較高溶解度的氣體時，以下關(guān)于吸收劑性能的要求，不正確的是：（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性要高B.吸收劑的揮發(fā)性要低C.吸收劑的粘度要大D.吸收劑與被吸收氣體的反應(yīng)速率要快23、在化工熱力學(xué)的計算中，以下哪個熱力學(xué)性質(zhì)不是通過狀態(tài)方程直接計算得到的？（）A.壓力B.體積C.熵D.焓24、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25、化工中的干燥設(shè)備種類繁多。對于干燥一種含水量較高且易結(jié)塊的物料，以下哪種干燥設(shè)備更為適用？（）A.流化床干燥器B.廂式干燥器C.噴霧干燥器D.回轉(zhuǎn)圓筒干燥器二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工反應(yīng)工程中，如何進行反應(yīng)過程的優(yōu)化控制以提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率。2、（本題5分）化工熱力學(xué)中的焓和熵是重要的熱力學(xué)函數(shù)。請詳細解釋焓和熵的物理意義，并說明它們在化工過程分析和計算中的應(yīng)用。3、（本題5分）在化工流體流動的研究中，詳細描述流體在圓形管道內(nèi)流動時的阻力損失計算方法，并分析影響阻力損失的主要因素以及如何降低阻力損失。4、（本題5分）論述在化工熱力學(xué)的熵平衡計算中，熵產(chǎn)生的含義和其在過程分析中的作用。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和保質(zhì)期。請分析可以采取哪些化學(xué)工程手段。2、（本題5分）一個化工產(chǎn)品的儲存過程中，出現(xiàn)了產(chǎn)品變質(zhì)的情況，影響了產(chǎn)品質(zhì)量和銷售。請分析導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)的原因，并提出相應(yīng)的儲存條件優(yōu)化建議。3、（本題5分）在新能源領(lǐng)域，某企業(yè)開發(fā)的風(fēng)能發(fā)電設(shè)備存在效率不高的問題。請分析原因并提出改進策略。4、（本題5分）某化工項目在運營過程中，需要進行設(shè)備維護和保養(yǎng)，以延長設(shè)備使用壽命。請分析設(shè)備維護和保養(yǎng)的方法和周期。5、（本題5分）一個化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要使用特種設(shè)備，特種設(shè)備的管理存在漏洞。請分析特種設(shè)備管理漏洞產(chǎn)生的原因，并提出加強特種設(shè)備管理的措施。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)，催化劑顆粒直徑為5mm，孔隙率為0.4，床層空隙率為0.5，反應(yīng)速率常數(shù)為2h^-1，氣體流速為0.5m/s，求催化劑的有效因子。2、（本題10分）某一燃燒爐燃燒含硫燃料，燃料中硫的質(zhì)量分數(shù)為2%，燃燒后生成的二氧化硫中有80%被氧化為三氧化硫。燃燒爐的排氣量為10000m^3/h，溫度為200°C，壓力為101.3kPa。計算排氣中二氧化硫和三氧化硫的濃度。