中國勞動關(guān)系學(xué)院《化工過程分析與合成》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頁中國勞動關(guān)系學(xué)院

《化工過程分析與合成》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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中，只有一項是符合題目要求的．）1、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(guān)于相似放大法的優(yōu)點(diǎn)，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.基于物理相似原理B.能夠較好地預(yù)測放大后的性能C.不需要大量的實(shí)驗數(shù)據(jù)D.適用于各種類型的化工過程2、化工中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在多效蒸發(fā)過程中，以下哪個因素對蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)影響最大？（）A.加熱蒸汽的溫度B.溶液的沸點(diǎn)升高C.蒸發(fā)器的結(jié)垢D.效間的溫差損失3、對于化工過程中的氣體凈化，以下哪種方法適用于去除微量有害氣體？（）A.吸收法B.吸附法C.燃燒法D.冷凝法4、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)過程中，以下哪種蒸發(fā)器適用于處理熱敏性物料？（）A.降膜蒸發(fā)器B.升膜蒸發(fā)器C.刮板蒸發(fā)器D.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器5、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子6、在化工過程的節(jié)能措施中，熱集成技術(shù)能夠有效地提高能源利用效率。以下關(guān)于熱集成技術(shù)的原理，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實(shí)現(xiàn)熱量的回收和再利用7、在化工精餾操作中，要實(shí)現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個操作參數(shù)的改變對塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進(jìn)料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量8、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的研究中，對于一個二級反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的平方成正比。若初始反應(yīng)物濃度增加一倍，反應(yīng)速率會變?yōu)樵瓉淼膸妆叮浚ǎ〢.2倍B.4倍C.8倍D.16倍9、在化工設(shè)備的防腐措施中，陰極保護(hù)是一種常見的方法。對于一個處于電解質(zhì)溶液中的金屬設(shè)備，以下哪種陰極保護(hù)方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護(hù)結(jié)合D.以上效果相同10、在化工分離過程中，精餾操作是常用的方法之一。當(dāng)混合物中各組分的相對揮發(fā)度接近時，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進(jìn)料位置11、在化工中的分離設(shè)備性能評價中，關(guān)于分離效率的指標(biāo)，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.分離效率的常用指標(biāo)包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標(biāo)組分的回收程度；純度則表示產(chǎn)品中目標(biāo)組分的含量B.分離效率只需要用純度一個指標(biāo)來評價，其他指標(biāo)不重要C.分離因子越大，說明分離越困難，分離設(shè)備的性能越差D.回收率越高，說明分離設(shè)備的能耗越高，經(jīng)濟(jì)性越差12、在化工設(shè)備的設(shè)計中，壓力容器的設(shè)計需要遵循嚴(yán)格的規(guī)范。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，以下關(guān)于其壁厚計算的依據(jù)，不正確的是：（）A.材料的屈服強(qiáng)度B.容器的直徑C.容器內(nèi)的壓力D.容器的長度13、在化工熱力學(xué)中，對于混合物的熱力學(xué)性質(zhì)計算，以下哪種方法通常需要較多的實(shí)驗數(shù)據(jù)支持？（）A.狀態(tài)方程法B.活度系數(shù)法C.理想溶液模型D.正規(guī)溶液模型14、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15、在化工設(shè)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(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，以下哪個因素的權(quán)重通常最高？（）A.設(shè)備的性能B.設(shè)備的價格C.設(shè)備的可靠性D.設(shè)備的維護(hù)成本16、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，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力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會透過膜進(jìn)入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)17、在化工過程的物料衡算中，以下哪種情況通?？梢约僭O(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以18、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運(yùn)輸，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設(shè)備D.加強(qiáng)人員培訓(xùn)19、化工生產(chǎn)過程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點(diǎn)相近的有機(jī)化合物時，以下哪種操作條件的改變對分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進(jìn)料量D.升高操作壓力20、在化工熱力學(xué)中，對于一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過程，其熵值是增加還是減少？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少21、在化工流體的湍流流動中，渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點(diǎn)？（）A.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于分子擴(kuò)散系數(shù)B.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)C.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)大于分子擴(kuò)散系數(shù)D.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)的大小關(guān)系不確定22、化工熱力學(xué)中，對于混合物的汽液平衡計算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強(qiáng)，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準(zhǔn)確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機(jī)雙液模型23、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應(yīng)用。對于一個具有較大滯后特性的化工過程，以下哪種PID參數(shù)的調(diào)整方法能夠更好地提高控制效果？（）A.增大比例系數(shù)B.增大積分時間C.增大微分時間D.同時增大比例系數(shù)和積分時間24、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25、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，需要考慮熱穩(wěn)定性問題。以下關(guān)于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過絕熱操作線分析B.與反應(yīng)的放熱量和傳熱速率有關(guān)C.反應(yīng)物濃度對熱穩(wěn)定性沒有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性26、化學(xué)反應(yīng)的動力學(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)于動力學(xué)方程的建立方法，不正確的是（）A.通過實(shí)驗數(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)驗和理論分析27、在化工過程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點(diǎn)技術(shù)是一種常用的方法。以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的主要作用，哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.確定最小公用工程用量B.識別能量回收的潛力C.優(yōu)化換熱器網(wǎng)絡(luò)D.直接降低反應(yīng)的活化能28、在化工過程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關(guān)鍵參數(shù)。對于一個化工過程模型，以下關(guān)于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評估參數(shù)變化對結(jié)果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡化模型D.驗證模型的準(zhǔn)確性29、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30、在化工過程的控制系統(tǒng)中，反饋控制是常見的控制方式之一。以下關(guān)于反饋控制的特點(diǎn)，哪種說法是不正確的？（）A.能夠克服擾動的影響B(tài).控制作用基于偏差C.可以實(shí)現(xiàn)無差控制D.響應(yīng)速度較慢二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣中含有二氧化硫（SO2），需要用堿液吸收。進(jìn)氣中SO2的濃度為2000ppm（體積分?jǐn)?shù)），氣體流量為5000m3/h，吸收液中堿的濃度為0.5mol/L，液氣比為1.5。假設(shè)吸收反應(yīng)為瞬間完成，計算吸收液的用量。2、（本題5分）在一個流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，催化劑顆粒的直徑為0.5mm，密度為2000kg/m^3，氣體的密度為1.2kg/m^3，黏度為1.8×10^(-5)Pa·s，求最小流化速度。3、（本題5分）在一個流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，反應(yīng)速率方程為r=k*exp(-E/RT)*C_A，其中k=10^6L/(mol·h)，活化能E=50000J/mol，氣體常數(shù)R=8.314J/(mol·K)，反應(yīng)溫度為500K，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，求反應(yīng)速率。4、（本題5分）一個精餾塔用于分離苯（B）和甲苯（T）的混合物，進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，進(jìn)料流量為100kmol/h，塔頂餾出液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.9，塔底釜液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)要求為0.1。回流比為3，相對揮發(fā)度為2.5。計算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量。5、（本題5分）一個非等溫間歇反應(yīng)器中進(jìn)行不可逆放熱反應(yīng)A→B，反應(yīng)活化能為50000J/mol，指前因子為1×10^7L/(mol·s)，初始溫度為300K，反應(yīng)熱為-50000J/mol。計算在絕熱條件下反應(yīng)達(dá)到80%轉(zhuǎn)化率時的溫度。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）化工設(shè)備中的換熱器在熱量交換中起著關(guān)鍵作用，請闡述常見換熱器的類型（如管殼式、板式等）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍，并分析如何提高換熱器的傳熱效率。2、（本題5分）在化工過程中，深入探討精餾塔的設(shè)計與操作參數(shù)優(yōu)化，分析影響分離效果的因素如塔板數(shù)、回流比等，并闡述如何通過優(yōu)化來提高產(chǎn)品純度和降低能耗。3、（本題5分）論述在化工過程的萃取操作中，如何提高萃取效率和實(shí)現(xiàn)多級萃取的優(yōu)化。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)的國際化發(fā)展，分析國際化工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對化工產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程的要求，以及企業(yè)如何適應(yīng)和遵循這些標(biāo)準(zhǔn)。5、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑的制備方法和表征技