湖北生物科技職業(yè)學(xué)院《工業(yè)催化》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《工業(yè)催化》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、在化工分離過(guò)程中，精餾是常用的方法之一。當(dāng)處理具有較大相對(duì)揮發(fā)度的混合物時(shí)，以下關(guān)于精餾塔所需理論塔板數(shù)的說(shuō)法，正確的是：（）A.相對(duì)揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越多B.相對(duì)揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越少C.理論塔板數(shù)與相對(duì)揮發(fā)度無(wú)關(guān)D.相對(duì)揮發(fā)度對(duì)理論塔板數(shù)的影響不確定2、在化工傳熱過(guò)程中，換熱器是常見(jiàn)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(lèi)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3、在化工分離過(guò)程中，離子交換樹(shù)脂常用于分離離子型物質(zhì)。對(duì)于一種強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，以下哪種離子更容易被交換？（）A.鈉離子B.鈣離子C.氫離子D.鎂離子4、在化工結(jié)晶過(guò)程中，影響晶體生長(zhǎng)速度和晶體形態(tài)的因素眾多。以下哪個(gè)因素通常對(duì)晶體生長(zhǎng)速度的影響相對(duì)較小？（）A.過(guò)飽和度B.攪拌強(qiáng)度C.溶液的pH值D.結(jié)晶器的材質(zhì)5、化工過(guò)程中的蒸發(fā)操作，若要降低溶液的沸點(diǎn)升高，以下哪種方法可行？（）A.提高操作壓力B.降低操作壓力C.增加溶質(zhì)濃度D.減小進(jìn)料量6、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的相平衡時(shí)，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關(guān)系。對(duì)于一種揮發(fā)性液體，以下關(guān)于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢(shì)，正確的是：（）A.溫度升高，蒸氣壓線性增加B.溫度升高，蒸氣壓指數(shù)增加C.溫度升高，蒸氣壓先增加后減小D.溫度升高，蒸氣壓不變7、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于純物質(zhì)的臨界狀態(tài)，以下哪個(gè)參數(shù)在臨界狀態(tài)時(shí)沒(méi)有明確的數(shù)值？（）A.溫度B.壓力C.體積D.密度8、在化工吸收過(guò)程中，如果吸收劑的用量無(wú)限增大，吸收率會(huì)如何變化？（）A.吸收率無(wú)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9、在化工分離過(guò)程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于一個(gè)反滲透膜分離過(guò)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(dòng)力B.利用膜的選擇性透過(guò)性C.溶質(zhì)會(huì)透過(guò)膜進(jìn)入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)10、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱過(guò)程，以下關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能和熵的變化，哪項(xiàng)說(shuō)法是正確的？（）A.內(nèi)能不變，熵增加B.內(nèi)能增加，熵不變C.內(nèi)能減少，熵不變D.內(nèi)能不變，熵不變11、在化工過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)方面的考慮對(duì)于減少環(huán)境污染最為重要？（）A.選擇清潔的原料B.優(yōu)化反應(yīng)條件C.采用高效的分離技術(shù)D.設(shè)計(jì)合理的廢物處理方案12、化工過(guò)程中的精餾操作是常見(jiàn)的分離方法。在一個(gè)連續(xù)精餾塔中，若進(jìn)料組成發(fā)生變化，塔頂和塔底產(chǎn)品的純度會(huì)受到怎樣的影響？（）A.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均不變B.塔頂產(chǎn)品純度降低，塔底產(chǎn)品純度不變C.塔頂產(chǎn)品純度不變，塔底產(chǎn)品純度降低D.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均可能發(fā)生變化13、化工中的吸收塔設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)因素。當(dāng)處理高濃度氣體時(shí)，以下哪種吸收塔的類(lèi)型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔14、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)需要承受高溫高壓且具有腐蝕性介質(zhì)的反應(yīng)容器，以下哪種材料最為適合？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.碳鋼15、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.液封二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工過(guò)程的質(zhì)量傳遞中，擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)定方法及其在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。2、（本題5分）化工原理中的蒸發(fā)操作常用于溶液的濃縮，請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明蒸發(fā)過(guò)程的原理和特點(diǎn)，包括蒸發(fā)器的類(lèi)型（如中央循環(huán)管式、外加熱式等）和操作要點(diǎn)，并分析如何提高蒸發(fā)效率。3、（本題5分）在化工原理中，液體精餾過(guò)程中的塔板效率是衡量精餾塔性能的重要指標(biāo)。請(qǐng)闡述塔板效率的定義和影響因素，并分析如何提高精餾塔的塔板效率。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)流化床干燥器用于干燥濕物料，濕物料的處理量為1500kg/h，初含水量為0.35（濕基），終含水量為0.05（濕基），干燥介質(zhì)為熱空氣，進(jìn)口溫度為130°C，濕度為0.005kg/kg干氣，出口溫度為70°C，濕度為0.02kg/kg干氣。求干燥介質(zhì)的消耗量和干燥器的傳熱面積。2、（本題5分）某二元混合物在常壓下進(jìn)行閃蒸，進(jìn)料組成xF=0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），閃蒸溫度下的平衡關(guān)系為y=0.6x+0.3，進(jìn)料量為100kmol/h。求閃蒸后汽相和液相的流量及組成。3、（本題5分）某理想氣體在絕熱條件下進(jìn)行膨脹，初始溫度為500K，壓力為2MPa，體積為1m3。膨脹后壓力降至1MPa，求膨脹后的溫度和體積。已知?dú)怏w的絕熱指數(shù)為1.4。4、（本題5分）一個(gè)吸收塔用于吸收空氣中的氨氣，進(jìn)氣中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，吸收劑為水，流量為2000kg/h，氣液接觸面積為100m2，傳質(zhì)系數(shù)為0.05kmol/(m2·h·kPa)，平衡關(guān)系符合亨利定律，亨利系數(shù)為200kPa，計(jì)算氨氣的吸收率。5、（本題5分）一個(gè)化工廠用膜分離器分離兩種氣體混合物，其中一種氣體的滲透率為5×10^-4m3/(m2·s·Pa)，膜面積為10m2，兩側(cè)壓差為200kPa。計(jì)算該氣體的滲透流量。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一家化工廠在進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)物料供應(yīng)不及時(shí)和生產(chǎn)進(jìn)度不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。請(qǐng)分析產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因，并提出優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度的方案