廣西英華國(guó)際職業(yè)學(xué)院《工業(yè)催化劑設(shè)計(jì)及開發(fā)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《工業(yè)催化劑設(shè)計(jì)及開發(fā)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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)工程中，對(duì)于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高會(huì)導(dǎo)致平衡常數(shù)如何變化？同時(shí)，對(duì)反應(yīng)速率又會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率加快B.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率加快C.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率減慢D.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率減慢2、在化工分離過(guò)程中，離心分離是利用離心力實(shí)現(xiàn)分離的方法。對(duì)于一個(gè)固液混合物的離心分離過(guò)程，以下關(guān)于離心分離因數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.離心機(jī)的轉(zhuǎn)速B.混合物的密度差C.離心機(jī)的半徑D.分離時(shí)間3、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分離氣體混合物。在一個(gè)填料吸收塔中，用清水吸收氨氣，若要提高氨氣的吸收率，以下哪種方法效果不明顯？（）A.增加吸收劑的用量B.提高吸收塔的操作壓力C.降低吸收劑的溫度D.減小吸收塔的填料高度4、在化工吸收過(guò)程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)氣體吸收操作，以下哪種吸收劑的性質(zhì)不是主要的考量因素？（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性B.吸收劑的再生難度C.吸收劑的密度D.吸收劑對(duì)溶質(zhì)的選擇性5、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6、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)離心泵的安裝高度過(guò)高時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)什么問題？（）A.流量增大B.揚(yáng)程降低C.發(fā)生氣蝕現(xiàn)象D.效率提高7、化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程描述了反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。以下關(guān)于動(dòng)力學(xué)方程的建立方法，不正確的是（）A.通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合B.基于反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)C.憑空想象D.結(jié)合實(shí)驗(yàn)和理論分析8、在化工分離過(guò)程中，吸附分離常用于分離微量雜質(zhì)。以下關(guān)于吸附劑的再生方法，哪種方式通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生9、在化工設(shè)備的密封形式中，以下哪種密封適用于高溫高壓且有毒有害介質(zhì)的場(chǎng)合？（）A.填料密封B.機(jī)械密封C.迷宮密封D.液封10、在化工過(guò)程的傳熱強(qiáng)化中，以下哪種方法不是通過(guò)增加傳熱面積來(lái)實(shí)現(xiàn)的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板11、在化工流體輸送系統(tǒng)中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)輸送高黏度液體時(shí)，離心泵的性能會(huì)發(fā)生以下哪種變化？（）A.揚(yáng)程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不變12、化工過(guò)程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進(jìn)行氣體吸收操作時(shí)，如果要提高吸收劑對(duì)氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個(gè)措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速13、在化工工藝流程設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素以確保生產(chǎn)的高效和穩(wěn)定。對(duì)于一個(gè)涉及多個(gè)反應(yīng)和分離步驟的流程，以下哪個(gè)因素對(duì)于優(yōu)化流程順序最為關(guān)鍵？（）A.反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率B.產(chǎn)物的純度要求C.各步驟的成本D.原料的供應(yīng)穩(wěn)定性14、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。若輸送的液體粘度增大，離心泵的揚(yáng)程和流量會(huì)如何變化？（）A.揚(yáng)程增大，流量增大B.揚(yáng)程增大，流量減小C.揚(yáng)程減小，流量增大D.揚(yáng)程減小，流量減小15、化工中的干燥過(guò)程需要消耗大量能源。對(duì)于一個(gè)節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設(shè)備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過(guò)程的自動(dòng)化控制原理和系統(tǒng)組成，探討如何通過(guò)先進(jìn)控制策略實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)化控制。2、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的液液萃取中，相比的選擇對(duì)萃取效果的影響及確定方法。3、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的電滲析技術(shù)中，如何利用離子交換膜和電場(chǎng)作用實(shí)現(xiàn)溶液中離子的分離和濃縮，以及該技術(shù)在海水淡化和工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。4、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論復(fù)雜反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的分析方法，包括確定關(guān)鍵反應(yīng)步驟和簡(jiǎn)化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的策略，并分析如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)和模擬手段獲取反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的信息。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)膜分離過(guò)程中，處理含有溶質(zhì)A的水溶液，進(jìn)料濃度為1000ppm，膜的截留率為90%，透過(guò)液流量為500L/h，計(jì)算濃縮液中溶質(zhì)A的濃度和溶質(zhì)A的截留量。2、（本題5分）某理想氣體在絕熱條件下進(jìn)行膨脹，初始狀態(tài)為壓力10MPa、溫度500K，體積0.1m3，膨脹后壓力降至2MPa。已知該氣體的比熱容比為1.4，計(jì)算膨脹后的溫度和體積。3、（本題5分）一個(gè)逆流操作的列管式換熱器，熱流體進(jìn)口溫度為300°C，出口溫度為200°C，冷流體進(jìn)口溫度為50°C，出口溫度為150°C。熱流體的比熱容為2kJ/(kg·K)，冷流體的比熱容為4kJ/(kg·K)，總傳熱系數(shù)為200W/(m2·K)，求換熱器的換熱面積。4、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2h^-1。進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，進(jìn)料流速為10L/h，反應(yīng)器體積為50L。計(jì)算反應(yīng)器出口處A的濃度。5、（本題5分）某二元理想溶液在101.3kPa下進(jìn)行精餾操作，進(jìn)料組成為xF=0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂采用全凝器，回流比為3，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9。求最小回流比和理論塔板數(shù)。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了變形現(xiàn)象。請(qǐng)分析可能的原因并提出防護(hù)措施。2、（本題10分）某化工廠的一個(gè)車間需要進(jìn)行節(jié)能減排改造。請(qǐng)分析可以采取哪些化學(xué)工程措施來(lái)實(shí)