玉柴職業(yè)技術學院《環(huán)境催化技術》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁玉柴職業(yè)技術學院《環(huán)境催化技術》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在化工熱力學中，研究混合物的汽液平衡時，泡點和露點的計算是重要內容。對于一個二元混合物，以下關于泡點和露點的關系，正確的是：（）A.泡點總是低于露點B.泡點總是高于露點C.泡點和露點可能相等D.泡點和露點沒有關系2、在化工生產中的液液萃取過程中，以下哪種因素對萃取效果的影響相對較小？（）A.兩相的接觸時間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設備的類型3、在化學反應工程中，以下哪種類型的反應對反應物濃度的變化最為敏感？（）A.零級反應B.一級反應C.二級反應D.三級反應4、化學反應工程中，對于一個平行反應，若主反應的活化能大于副反應的活化能，升高溫度對主反應的選擇性會產生怎樣的影響？（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低5、在化工原理中，研究流體在管內的強制對流傳熱時，以下關于努塞爾數（Nu）的影響因素，不正確的是：（）A.流體的導熱系數B.管道的長度C.流體的流速D.流體的物性參數6、在化工過程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下關于相似放大法的優(yōu)點，哪種說法是不準確的？（）A.基于物理相似原理B.能夠較好地預測放大后的性能C.不需要大量的實驗數據D.適用于各種類型的化工過程7、在化工工藝流程設計中，需要考慮多種因素以確保生產的高效和穩(wěn)定。對于一個涉及多個反應和分離步驟的流程，以下哪個因素對于優(yōu)化流程順序最為關鍵？（）A.反應的轉化率B.產物的純度要求C.各步驟的成本D.原料的供應穩(wěn)定性8、在化工設備的選型中，需要綜合考慮性能、價格和可靠性等因素。對于一個需要長期連續(xù)運行的關鍵設備，以下哪個因素的權重通常最高？（）A.設備的性能B.設備的價格C.設備的可靠性D.設備的維護成本9、在化工流體流動的阻力計算中，摩擦系數與雷諾數的關系復雜。對于湍流流動，以下哪種說法是不準確的？（）A.摩擦系數僅與雷諾數有關B.摩擦系數與管壁粗糙度有關C.隨著雷諾數增加，摩擦系數逐漸減小D.不同的湍流模型對摩擦系數的計算結果可能不同10、在化工熱力學中，以下哪種狀態(tài)方程在計算高溫高壓下氣體的性質時較為準確？（）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11、在化工熱力學中，研究混合氣體的性質時，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對于一個由兩種理想氣體組成的混合氣體，以下關于分壓和分體積的說法，正確的是：（）A.分壓之和等于總壓，分體積之和等于總體積B.分壓之和大于總壓，分體積之和大于總體積C.分壓之和小于總壓，分體積之和小于總體積D.分壓與分體積之間沒有確定的關系12、在化工分離過程中，結晶是一種常用的分離方法。對于一個溶液結晶過程，以下關于影響晶體生長速度的因素，不正確的是：（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.晶體的粒度D.溶液的溫度13、在化工生產中，經常需要對混合物進行分離。對于一個沸點差較小的液體混合物，以下哪種分離方法的分離效果更好？（）A.普通精餾B.萃取精餾C.共沸精餾D.膜分離14、化工中的干燥設備種類繁多。對于干燥一種含水量較高且易結塊的物料，以下哪種干燥設備更為適用？（）A.流化床干燥器B.廂式干燥器C.噴霧干燥器D.回轉圓筒干燥器15、在化工傳熱過程中，當熱流體通過間壁將熱量傳遞給冷流體時，若要提高傳熱效率，可以采取多種措施。以下哪種方法通常不是有效的手段？（）A.增大傳熱面積B.提高冷熱流體的溫差C.增加間壁的厚度D.提高流體的流速二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化學工程中，全面論述化工過程中的等離子體技術，包括等離子體的產生方式、作用原理以及在材料表面處理、廢氣處理等方面的應用。2、（本題5分）闡述在化工過程的能量分析和綜合中，如何評估能量的利用效率，發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力，并通過能量集成和優(yōu)化配置實現(xiàn)能源的高效利用。3、（本題5分）化學反應工程中，討論非均相催化反應的特點和過程，包括催化劑的外擴散、內擴散和表面反應步驟，并說明如何消除內外擴散的影響以提高反應速率。4、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的超聲化學反應器設計，包括超聲換能器的選擇、反應器結構以及反應條件對反應效果的影響。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠進行加氫反應，反應式為C2H4+H2→C2H6，進料中乙烯的摩爾分數為0.8，氫氣的摩爾分數為0.2，總進料流量為500mol/h，反應壓力為2MPa，溫度為200℃，反應平衡常數為10，計算乙烯的平衡轉化率。2、（本題5分）某氣體混合物由A、B、C三種組分組成，總壓為800kPa，摩爾分數分別為0.3、0.5、0.2，溫度為300K。已知A、B、C的臨界溫度分別為150K、200K、300K，臨界壓力分別為4000kPa、5000kPa、6000kPa，求混合物的對比溫度和對比壓力。3、（本題5分）某精餾塔分離甲醇-水混合物，進料量為6000kg/h，進料組成（甲醇質量分數）為0.4，塔頂餾出液中甲醇含量不低于0.9，塔底釜液中甲醇含量不高于0.05。操作回流比為3.5，相對揮發(fā)度為3.0。計算塔頂和塔底產品的質量流量以及冷凝器的熱負荷（假設進料為飽和液體）。4、（本題5分）一個吸收塔用清水吸收空氣中的丙酮，進氣中丙酮的摩爾分數為0.05，氣體流量為800m3/h，塔徑為1.5m，液泛氣速為2m/s，操作氣速為0.8倍液泛氣速。計算塔的高度。5、（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·℃)。總傳熱系數為600W/(m2·℃)，內管外徑為25mm，壁厚為2.5mm，計算換熱器的長度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某化工廠的某個生產裝置在長期運行后，設備的可靠性下降，故障頻發(fā)。請分析設備可靠性下降的原因，并提出提高設備可靠性的維護和管理措施。2、（本題10分）某化工企業(yè)的污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導致