漯河食品職業(yè)學(xué)院《工業(yè)催化基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《工業(yè)催化基礎(chǔ)》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、對(duì)于化工中的非均相反應(yīng)過(guò)程，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.相間傳質(zhì)會(huì)影響非均相反應(yīng)的速率和選擇性。如果傳質(zhì)速率小于反應(yīng)速率，反應(yīng)會(huì)受到傳質(zhì)的限制；如果傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，反應(yīng)則主要受化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制B.相間傳質(zhì)對(duì)非均相反應(yīng)沒(méi)有影響，反應(yīng)速率只取決于化學(xué)反應(yīng)本身C.相間傳質(zhì)總是會(huì)促進(jìn)非均相反應(yīng)的進(jìn)行，提高反應(yīng)速率和選擇性D.相間傳質(zhì)的影響可以忽略不計(jì)，在研究非均相反應(yīng)時(shí)不需要考慮2、在化工過(guò)程的自動(dòng)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(xiàng)說(shuō)法是不準(zhǔn)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(shí)間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時(shí)間可以增強(qiáng)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3、化工原理中，對(duì)于吸收塔的設(shè)計(jì)，若氣體的流量增大，而其他條件不變，為了保持相同的吸收率，以下哪種措施需要采取？（）A.增大吸收劑的流量B.減小吸收劑的流量C.增加塔板數(shù)D.減少塔板數(shù)4、對(duì)于化工中的傳熱設(shè)備，以下關(guān)于換熱器的強(qiáng)化傳熱方法，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.換熱器的強(qiáng)化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過(guò)增加流體的流速、改變流動(dòng)狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強(qiáng)化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會(huì)增加阻力損失，因此不應(yīng)采用這種方法來(lái)強(qiáng)化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強(qiáng)化傳熱5、在化工過(guò)程的安全管理中，需要制定應(yīng)急預(yù)案。對(duì)于一個(gè)可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的化工裝置，以下哪個(gè)方面在應(yīng)急預(yù)案中應(yīng)重點(diǎn)考慮？（）A.人員疏散B.火災(zāi)撲救C.環(huán)境監(jiān)測(cè)D.以上都是6、化工設(shè)備的選材需要考慮多種因素。以下關(guān)于化工設(shè)備選材的原則，不準(zhǔn)確的是（）A.耐腐蝕性B.強(qiáng)度和剛度C.材料價(jià)格越低越好D.加工性能7、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，以下哪種類型的反應(yīng)器適用于反應(yīng)速率慢且需要長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)的情況？（）A.間歇式反應(yīng)器B.連續(xù)式反應(yīng)器C.半連續(xù)式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器8、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9、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10、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于干燥過(guò)程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時(shí)進(jìn)行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴(kuò)散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對(duì)干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要11、關(guān)于化工過(guò)程中的流化床反應(yīng)器，以下哪種情況不是其常見(jiàn)的操作問(wèn)題？（）A.溝流現(xiàn)象B.騰涌現(xiàn)象C.催化劑磨損D.反應(yīng)溫度過(guò)低12、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)流動(dòng)的管式反應(yīng)器中的二級(jí)反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于反應(yīng)器體積的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)速率常數(shù)C.進(jìn)料流量D.反應(yīng)溫度13、化工中的結(jié)晶器有多種類型。對(duì)于蒸發(fā)結(jié)晶器和冷卻結(jié)晶器的特點(diǎn)和適用范圍，以下描述不正確的是（）A.蒸發(fā)結(jié)晶器適用于溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)B.冷卻結(jié)晶器需要控制冷卻速度C.兩者的操作原理相同D.結(jié)晶器的選型要根據(jù)具體情況14、化工生產(chǎn)中的過(guò)濾操作，過(guò)濾介質(zhì)的選擇對(duì)過(guò)濾效果有重要影響。以下關(guān)于過(guò)濾介質(zhì)的性能和選擇原則，不正確的是（）A.要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度B.過(guò)濾阻力要小C.過(guò)濾介質(zhì)的選擇不考慮價(jià)格D.要適應(yīng)過(guò)濾物料的性質(zhì)15、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(duì)于一個(gè)生產(chǎn)多種產(chǎn)品的化工廠，以下哪個(gè)因素在確定工藝流程時(shí)的權(quán)重通常最大？（）A.原材料的供應(yīng)B.產(chǎn)品的市場(chǎng)需求C.生產(chǎn)設(shè)備的通用性D.環(huán)保法規(guī)的要求二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工生產(chǎn)的結(jié)晶過(guò)程中，如何利用結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型來(lái)優(yōu)化結(jié)晶過(guò)程。2、（本題5分）結(jié)合現(xiàn)代化學(xué)工程的發(fā)展，全面論述納米技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用，包括納米材料的制備、性能以及在催化、藥物傳遞等方面的潛在價(jià)值。3、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過(guò)程中的蒸餾操作，包括簡(jiǎn)單蒸餾、平衡蒸餾、精餾等方法的原理、特點(diǎn)和適用范圍，以及蒸餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算。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)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)可逆反應(yīng)A?B，正反應(yīng)速率常數(shù)為0.3h?1，逆反應(yīng)速率常數(shù)為0.1h?1，初始濃度A為4mol/L，反應(yīng)時(shí)間為6h，計(jì)算此時(shí)A和B的濃度。2、（本題5分）某化工廠進(jìn)行燃燒反應(yīng)，燃料為丁烷，空氣過(guò)剩系數(shù)為1.05，丁烷的燃燒熱為2878kJ/mol，計(jì)算燃燒產(chǎn)物的溫度和熱損失。3、（本題5分）一個(gè)絕熱壓縮過(guò)程，將1mol理想氣體從初始狀態(tài)（P1=1atm，T1=300K）壓縮到終態(tài)壓力P2=5atm，已知?dú)怏w的Cp,m=29.1J/(mol·K)，求終態(tài)溫度T2及壓縮過(guò)程所做的功。4、（本題5分）一個(gè)間歇反應(yīng)釜中進(jìn)行三級(jí)不可逆反應(yīng)2A+B→C，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5L2/(mol2·h)。初始時(shí)A的濃度為2mol/L，B的濃度為1mol/L，反應(yīng)時(shí)間為3h，計(jì)算反應(yīng)結(jié)束時(shí)C的濃度。5、（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0.5h^-1。進(jìn)料流量為10L/h，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L。求達(dá)到80%轉(zhuǎn)化率時(shí)反應(yīng)器的體積。假設(shè)反應(yīng)混合物的密度不變。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行一項(xiàng)化工過(guò)程的模擬研究時(shí)，模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)