山東英才學(xué)院《輕化工程儀器分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁山東英才學(xué)院《輕化工程儀器分析》

2023-2024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15個小題，每小題1分，共15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、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質(zhì)。當使用有機溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)時，以下哪個因素對萃取效率的影響最為顯著？（）A.萃取劑的選擇B.萃取溫度C.相比（有機相和水相的體積比）D.攪拌速度2、在化工熱力學(xué)中，對于一個絕熱可逆膨脹過程，系統(tǒng)的溫度和壓力會如何變化？（）A.溫度降低，壓力降低B.溫度升高，壓力升高C.溫度不變，壓力降低D.溫度降低，壓力不變3、在化工設(shè)備的設(shè)計中，換熱器的設(shè)計需要考慮傳熱效率和壓降。對于一個管殼式換熱器，以下關(guān)于折流板的作用，不正確的是：（）A.增加傳熱面積B.提高流速C.支撐管束D.減小壓降4、化工中的萃取塔設(shè)計需要考慮萃取劑的分散和聚并。對于一個需要高效萃取的過程，以下哪個萃取塔的內(nèi)部構(gòu)件能夠促進萃取劑的分散？（）A.篩板B.填料C.轉(zhuǎn)盤D.攪拌器5、在化工熱力學(xué)中，對于真實氣體的壓縮因子，以下哪個因素對其影響最大？（）A.溫度B.壓力C.氣體的種類D.以上因素影響程度相同6、在化工吸收過程中，如果吸收劑的用量無限增大，吸收率會如何變化？（）A.吸收率無限增大B.吸收率趨近于1C.吸收率保持不變D.吸收率逐漸減小7、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應(yīng)速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調(diào)整不依賴于系統(tǒng)的特性8、在化工分離過程中，以下哪種方法常用于分離分子量差異較大的混合物？（）A.電泳B.超濾C.滲析D.電滲析9、在化工流體流動的研究中，對于粘性流體在圓形管道中的流動，當雷諾數(shù)小于2000時，流體的流動狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時雷諾數(shù)會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/410、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，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力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)11、在化工過程的物料衡算中，若一個連續(xù)生產(chǎn)過程沒有物料的積累，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪種表述是正確的？（）A.輸入物料量一定大于輸出物料量B.輸入物料量一定等于輸出物料量C.輸入物料量一定小于輸出物料量D.輸入物料量與輸出物料量的大小關(guān)系不確定12、在化工設(shè)計中，需要考慮設(shè)備的布局和管道的走向。對于一個具有多個反應(yīng)釜和分離設(shè)備的化工廠，以下哪個原則在設(shè)備布局時應(yīng)首先遵循？（）A.流程順暢B.節(jié)省空間C.便于操作和維修D(zhuǎn).符合安全規(guī)范13、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對于一個可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變14、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子15、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應(yīng)用。對于含有高濃度有機物的廢水，以下哪種膜分離技術(shù)的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）隨著化工行業(yè)對新材料的研發(fā)，分析納米復(fù)合材料的制備技術(shù)、性能特點以及在化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的冷凍結(jié)晶技術(shù)，包括冷凍結(jié)晶的原理、影響因素以及在化工分離和提純中的應(yīng)用和工藝優(yōu)化。3、（本題5分）化工原理中的蒸餾操作是重要的分離方法，請詳細說明簡單蒸餾、平衡蒸餾和精餾的區(qū)別和聯(lián)系，并分析它們在不同工況下的應(yīng)用。4、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的熱功轉(zhuǎn)換過程中，不可逆損失的計算和分析方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一理想氣體混合物，由50%（摩爾分數(shù)）的氮氣和50%的氧氣組成。總壓力為200kPa，溫度為300K。已知氮氣和氧氣的摩爾定壓熱容分別為29.1J/(mol·K)和29.4J/(mol·K)。計算該混合物的摩爾定壓熱容。2、（本題5分）在一個化學(xué)反應(yīng)器中進行平行反應(yīng)A→B（速率常數(shù)k?=2h?1），A→C（速率常數(shù)k?=1h?1），初始時A的濃度為5mol/L，反應(yīng)時間為3h，計算B和C的濃度。3、（本題5分）在一個套管換熱器中，用熱流體將冷流體從30℃加熱到70℃。熱流體入口溫度為150℃，出口溫度為90℃，冷流體流量為1500kg/h，比熱容為3.8kJ/(kg·℃)。總傳熱系數(shù)為600W/(m2·℃)，內(nèi)管外徑為25mm，壁厚為2.5mm，計算換熱器的長度。4、（本題5分）某精餾塔分離二元混合物，進料熱狀況為氣液混合物，其中氣相摩爾分數(shù)為0.4，進料中輕組分的摩爾分數(shù)為0.5，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分數(shù)為0.95，塔釜殘液中輕組分的摩爾分數(shù)為0.05，回流比為3。計算進料線方程和理論塔板數(shù)。5、（本題5分）一個絕熱固定床反應(yīng)器中進行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)熱為-50kJ/mol，進料溫度為300K，反應(yīng)物濃度為1mol/m3，流速為5m3/h，反應(yīng)速率表達式為r=kC，其中k=0.1s^(-1)。假設(shè)絕熱溫升系數(shù)為10K/mol，求達到50%轉(zhuǎn)化率時的床層溫度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家橡膠生產(chǎn)企業(yè)需要提高橡膠的耐臭氧性。請分析從化學(xué)工程角度可以采取哪些方法。2、（本題10分）一家化工廠在進行節(jié)能減排工作時，發(fā)現(xiàn)部分員工缺乏節(jié)能減排的意識和積極性。請分析員工缺乏意識和積極性的原因，并提出提高員工節(jié)能