北京化工大學(xué)《電催化原理與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京化工大學(xué)《電催化原理與應(yīng)用》

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30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評價中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時，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2、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3、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4、對于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達(dá)到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)5、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運(yùn)輸，需要采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說明這種氣體的爆炸危險性是高還是低？（）A.高B.低C.無法確定D.取決于其他因素6、在化工過程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.可以預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進(jìn)行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設(shè)計(jì)工藝流程7、化工過程中的分離操作廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)。對于萃取分離過程，以下關(guān)于萃取劑選擇的原則，不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.萃取劑價格越低越好，無需考慮其他因素D.易于回收和再生8、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強(qiáng)化。對于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速9、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(dāng)進(jìn)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(zhǔn)確預(yù)測？（）A.氣體的擴(kuò)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10、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質(zhì)。當(dāng)使用有機(jī)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(jī)相和水相的體積比）D.攪拌速度11、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個熱傳導(dǎo)過程中，若兩種材料的熱導(dǎo)率相差較大，界面處的溫度分布會呈現(xiàn)怎樣的特點(diǎn)？（）A.溫度分布均勻B.溫度在界面處發(fā)生突變C.溫度在界面附近有較大的梯度D.溫度在遠(yuǎn)離界面處有較大的梯度12、關(guān)于化工過程中的干燥速率曲線，以下哪個階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能13、在化工熱力學(xué)中，對于一個封閉系統(tǒng)的絕熱過程，若系統(tǒng)對外做功，其內(nèi)能會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少14、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15、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對于一個放熱反應(yīng)，以下哪種操作方式可能是合適的？（）A.絕熱操作B.等溫操作C.變溫操作D.以上操作方式效果相同16、在化工過程的優(yōu)化中，常常需要對多個目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡。以下哪項(xiàng)不是常見的優(yōu)化目標(biāo)？（）A.最大化產(chǎn)量B.最小化能耗C.最大化設(shè)備投資D.最小化環(huán)境污染17、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，以下哪個因素對于催化劑的內(nèi)擴(kuò)散阻力影響最大？（）A.催化劑顆粒大小B.反應(yīng)物濃度C.反應(yīng)溫度D.氣體流速18、在化工生產(chǎn)的安全管理中，危險因素的識別和評估至關(guān)重要。以下關(guān)于化工生產(chǎn)中的危險因素，不包括的是（）A.火災(zāi)和爆炸B.中毒和窒息C.設(shè)備故障D.員工心情好壞19、在化工過程的安全評估中，危險與可操作性分析（HAZOP）是常用的方法之一。以下關(guān)于HAZOP分析的主要目的，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.識別潛在的危險B.評估風(fēng)險的大小C.提出改進(jìn)措施D.確定事故的責(zé)任方20、關(guān)于化工過程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進(jìn)行分離？（）A.兩組分沸點(diǎn)接近且相對揮發(fā)度小B.兩組分沸點(diǎn)差異大且相對揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強(qiáng)D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱21、在化工工藝流程設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮各種因素以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。對于一個生產(chǎn)多種產(chǎn)品的化工廠，以下哪個因素在確定工藝流程時的權(quán)重通常最大？（）A.原材料的供應(yīng)B.產(chǎn)品的市場需求C.生產(chǎn)設(shè)備的通用性D.環(huán)保法規(guī)的要求22、在化工結(jié)晶設(shè)備的選擇中，需要考慮多種因素。以下哪項(xiàng)因素對于結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布影響相對較小？（）A.攪拌速度B.冷卻速率C.設(shè)備的材質(zhì)D.晶種的加入量23、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對反應(yīng)過程有著重要影響。對于一個可逆反應(yīng)，以下哪種類型的催化劑能夠同時提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負(fù)催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以24、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變25、在化工熱力學(xué)中，對于真實(shí)氣體的狀態(tài)方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比會如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定26、在化學(xué)反應(yīng)工程中，以下哪種類型的反應(yīng)對反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級反應(yīng)B.一級反應(yīng)C.二級反應(yīng)D.三級反應(yīng)27、化工中的吸附過程，吸附等溫線可以描述吸附劑與吸附質(zhì)之間的平衡關(guān)系。以下關(guān)于常見吸附等溫線的類型和特點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.朗繆爾等溫線適用于單分子層吸附B.弗羅因德利希等溫線是非線性的C.吸附等溫線不受溫度影響D.可以用于吸附過程的設(shè)計(jì)28、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在對流傳熱過程中，當(dāng)流體的流速增加時，以下關(guān)于對流傳熱系數(shù)的變化，正確的是：（）A.對流傳熱系數(shù)不變B.對流傳熱系數(shù)減小C.對流傳熱系數(shù)增大D.對流傳熱系數(shù)先增大后減小29、化工中的流化床反應(yīng)器具有許多優(yōu)點(diǎn)。在使用流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)時，以下哪個操作條件對反應(yīng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應(yīng)溫度30、在化工流體力學(xué)中，對于非牛頓流體的流動，其粘度通常不是常數(shù)。若一種非牛頓流體的表觀粘度隨剪切速率的增加而減小，這種流體被稱為？（）A.假塑性流體B.脹塑性流體C.賓漢流體D.觸變性流體二、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個二元混合物的組成為0.4（組分A）和0.6（組分B），在一定溫度和壓力下，其相對揮發(fā)度為3。進(jìn)行簡單蒸餾操作，餾出液中A的含量為0.7，求餾出液的量和釜?dú)堃旱慕M成。2、（本題5分）一個間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行二級可逆反應(yīng)A+B?2C，正反應(yīng)速率常數(shù)為4L2/(mol2·h)，逆反應(yīng)速率常數(shù)為1.5L2/(mol2·h)，初始濃度A為3mol/L，B為2mol/L，反應(yīng)時間為5h，計(jì)算此時各組分的濃度。3、（本題5分）在一個間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行二級不可逆反應(yīng)A+B→C，初始時A和B的濃度分別為3mol/L和2mol/L，反應(yīng)速率常數(shù)為2L/(mol·h)。反應(yīng)進(jìn)行5小時后，計(jì)算A、B和C的濃度。4、（本題5分）在一個套管式換熱器中，熱流體走管內(nèi)，進(jìn)口溫度為200°C，出口溫度為150°C，流量為5000kg/h，比熱容為2.5kJ/(kg·K)；冷流體走管間，進(jìn)口溫度為30°C，出口溫度為100°C，流量為8000kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱系數(shù)。5、（本題5分）某理想氣體經(jīng)歷絕熱可逆膨脹，初始狀態(tài)為壓力8MPa，溫度400K，體積0.5m3，膨脹后壓力降至2MPa，已知?dú)怏w的比熱容比為1.3，求膨脹后的溫度和體積。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說明在化工自動化控制中，常見的控制算法有哪些，以及它們在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。2、（本題5分）分析在化工反應(yīng)工程中，如何利用反應(yīng)動力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。3、（本題5分）解釋在化工過程的吸收操作中，如何進(jìn)行吸收劑的再生和循環(huán)利用以降低成本。4、（本題5分）簡述在化工過程的結(jié)晶器設(shè)計(jì)與操作中，如何考慮溶液的過飽和度、晶體生長速率和流