南京師范大學(xué)《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

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁南京師范大學(xué)《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、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，對于一個(gè)零級反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)。若將反應(yīng)容器的體積增大一倍，反應(yīng)時(shí)間會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.不變D.變?yōu)樵瓉淼囊话?、關(guān)于化工過程中的精餾塔節(jié)能措施，以下哪種方法不是有效的節(jié)能途徑？（）A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.優(yōu)化進(jìn)料熱狀態(tài)D.余熱回收利用3、對于化工過程中的萃取過程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度增大B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強(qiáng)D.萃取相和萃余相的分離難度增大4、在化工設(shè)備的選型中，需要綜合考慮性能、價(jià)格和可靠性等因素。對于一個(gè)需要長期連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，以下哪個(gè)因素的權(quán)重通常最高？（）A.設(shè)備的性能B.設(shè)備的價(jià)格C.設(shè)備的可靠性D.設(shè)備的維護(hù)成本5、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(gè)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(shí)間6、在化工傳質(zhì)過程中，分子擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散都對物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴(kuò)散方式的比較，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.分子擴(kuò)散的速率通常小于渦流擴(kuò)散B.分子擴(kuò)散與濃度梯度成正比，渦流擴(kuò)散與濃度梯度無關(guān)C.分子擴(kuò)散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴(kuò)散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴(kuò)散系數(shù)與流體的溫度無關(guān)，渦流擴(kuò)散系數(shù)與溫度有關(guān)7、在化工熱力學(xué)中，對于混合物的汽液平衡計(jì)算，以下哪種方法在高壓條件下更為適用？（）A.理想溶液模型B.活度系數(shù)法C.狀態(tài)方程法D.經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式8、在化工過程的物料衡算中，以下哪種情況通常可以假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以9、化工過程中的膜分離技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。對于反滲透膜分離過程，若要提高水的透過率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側(cè)的壓力差B.降低膜兩側(cè)的壓力差C.提高進(jìn)料溶液的濃度D.降低進(jìn)料溶液的溫度10、化工生產(chǎn)中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過程的特點(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.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離11、在化工設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。以下關(guān)于工藝流程選擇的依據(jù)，不全面的是（）A.原料性質(zhì)和產(chǎn)品要求B.技術(shù)成熟度C.操作人員的喜好D.經(jīng)濟(jì)合理性12、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(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13、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風(fēng)干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥14、對于化工工藝流程的設(shè)計(jì)，以下關(guān)于工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)是在滿足產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量要求的前提下，最大限度地降低投資成本和運(yùn)行費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益B.工藝流程優(yōu)化只需要考慮技術(shù)上的可行性，不需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素C.工藝流程優(yōu)化的重點(diǎn)是增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的附加值D.工藝流程優(yōu)化主要是為了滿足環(huán)保要求，對生產(chǎn)效率和成本的影響可以忽略15、在化工傳熱過程中，換熱器是常見的設(shè)備。當(dāng)需要在高溫、高壓條件下進(jìn)行高效傳熱時(shí)，以下哪種換熱器類型通常是首選？（）A.管殼式換熱器B.板式換熱器C.螺旋板式換熱器D.熱管換熱器二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）隨著化工過程強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展，分析微通道反應(yīng)器在化學(xué)反應(yīng)中的優(yōu)勢和應(yīng)用前景，包括提高傳熱傳質(zhì)效率、縮短反應(yīng)時(shí)間等方面。2、（本題5分）在化工原理中，氣體輸送設(shè)備，如鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等，其工作原理和性能特點(diǎn)對于氣體輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行至關(guān)重要。請闡述常見氣體輸送設(shè)備的工作原理和性能特點(diǎn)，并分析如何根據(jù)工藝要求選擇合適的氣體輸送設(shè)備。3、（本題5分）化工過程中的聚合反應(yīng)工程具有一定的復(fù)雜性，請說明自由基聚合、離子聚合和逐步聚合的反應(yīng)特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律，并分析聚合反應(yīng)過程中的傳熱和傳質(zhì)問題。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（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。2、（本題5分）某理想氣體經(jīng)歷一個(gè)多變過程，從初始狀態(tài)（壓力2MPa，溫度400K）變化到終態(tài)（壓力0.5MPa，溫度300K），多變指數(shù)為1.2，計(jì)算氣體對外所做的功。3、（本題5分）某化工廠的管道中輸送壓縮空氣，壓力為0.5MPa，溫度為40°C，管道直徑為0.15m，長度為80m，摩擦系數(shù)為0.025，空氣的密度為5.8kg/m3，計(jì)算管道的壓降。4、（本題5分）有一精餾塔用于分離苯（B）和甲苯（T）混合物，進(jìn)料組成x_F（苯的摩爾分?jǐn)?shù)）為0.4，進(jìn)料流量為100kmol/h，塔頂餾出液中苯的回收率為90%，塔底釜液中苯的含量為0.05（摩爾分?jǐn)?shù)）。求塔頂餾出液和塔底釜液的流量及組成。5、（本題5分）有一反應(yīng)釜進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.05min^-1，初始濃度為5mol/L，反應(yīng)進(jìn)行100min后，求反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)需要進(jìn)行升級改造。請分析改造的方向和重點(diǎn)。2、（本題10分）某化工企