新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院《化工技術(shù)進(jìn)展》2023-2024學(xué)年第二學(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頁新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院

《化工技術(shù)進(jìn)展》2023-2024學(xué)年第二學(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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個熱力學(xué)定律是判斷過程自發(fā)方向的依據(jù)？（）A.熱力學(xué)第一定律B.熱力學(xué)第二定律C.熱力學(xué)第三定律D.蓋斯定律2、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個可逆放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高會導(dǎo)致平衡常數(shù)如何變化？同時，對反應(yīng)速率又會產(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3、化工中的液液萃取過程，萃取相和萃余相的組成可以通過相平衡關(guān)系確定。以下關(guān)于相平衡關(guān)系的表示方法和應(yīng)用，不正確的是（）A.可以用三角形相圖表示B.可以計(jì)算萃取劑的最小用量C.相平衡關(guān)系不受溫度影響D.用于萃取過程的設(shè)計(jì)和計(jì)算4、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5、在化工原理中，研究流體在管道中的流動阻力時，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大6、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，對于一個零級反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)。若將反應(yīng)容器的體積增大一倍，反應(yīng)時間會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.不變D.變?yōu)樵瓉淼囊话?、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。以下關(guān)于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價格越便宜越好8、對于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導(dǎo)熱油9、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。以下哪種涂層材料的耐腐蝕性通常較好？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚乙烯涂層C.油漆涂層D.鍍鋅涂層10、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)11、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12、在化工膜分離過程中，膜的性能對分離效果有著重要影響。以下關(guān)于膜性能的描述，哪項(xiàng)不是關(guān)鍵指標(biāo)？（）A.膜的孔徑分布B.膜的厚度C.膜的機(jī)械強(qiáng)度D.膜的顏色13、化工生產(chǎn)中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過程的特點(diǎn)和應(yīng)用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質(zhì)B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離14、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防腐是一種常見的方法。對于一個處于腐蝕性環(huán)境中的設(shè)備，以下關(guān)于涂層選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.涂層的顏色B.涂層的耐腐蝕性C.涂層與基體的結(jié)合力D.涂層的施工性能15、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，關(guān)于間歇式反應(yīng)器的特點(diǎn)，以下哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.間歇式反應(yīng)器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高B.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的組成和溫度等參數(shù)隨時間變化，操作靈活，但輔助時間長C.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的反應(yīng)速率始終保持不變，容易控制D.間歇式反應(yīng)器不需要攪拌裝置，物料能夠自動混合均勻16、在化工工藝設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。對于一個生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的不同工藝流程，以下關(guān)于選擇的依據(jù)，不正確的是：（）A.設(shè)備投資成本B.操作人員的經(jīng)驗(yàn)C.原材料的供應(yīng)D.產(chǎn)品的質(zhì)量17、在化工分離過程中，精餾塔的操作壓力對分離效果有重要影響。一般來說，降低操作壓力會導(dǎo)致以下哪種情況？（）A.相對揮發(fā)度增大B.相對揮發(fā)度減小C.塔板效率提高D.塔板數(shù)增加18、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對于一個可逆放熱反應(yīng)，為了提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應(yīng)溫度B.提高反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.及時移除反應(yīng)產(chǎn)物19、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.材料價格越低越好D.加工性能20、化工過程中的蒸發(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21、在化工生產(chǎn)中的流化床燃燒爐中，以下哪種因素不是影響燃燒效率的關(guān)鍵因素？（）A.燃料顆粒大小B.流化速度C.空氣過剩系數(shù)D.爐膛壓力22、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通?？梢苑譃榻Y(jié)合水和非結(jié)合水。以下關(guān)于這兩種水分的特性，哪項(xiàng)說法是不準(zhǔn)確的？（）A.結(jié)合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結(jié)合水的干燥較結(jié)合水容易C.結(jié)合水與物料的結(jié)合力較強(qiáng)D.非結(jié)合水的含量與物料的性質(zhì)無關(guān)23、化工中的過濾操作常用于分離固體和液體。對于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過濾設(shè)備的過濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)C.離心過濾機(jī)D.袋式過濾器24、在化工分離過程中，以下哪種方法常用于分離分子量差異較大的混合物？（）A.電泳B.超濾C.滲析D.電滲析25、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對于一個固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達(dá)到飽和，需要進(jìn)行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生26、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27、在化工分離過程的設(shè)計(jì)中，需要考慮分離設(shè)備的選型。對于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設(shè)備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結(jié)晶器28、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的相平衡時，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關(guān)系。對于一種揮發(fā)性液體，以下關(guān)于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢，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29、在化工流體流動的阻力計(jì)算中，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系復(fù)雜。對于湍流流動，以下哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.摩擦系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)B.摩擦系數(shù)與管壁粗糙度有關(guān)C.隨著雷諾數(shù)增加，摩擦系數(shù)逐漸減小D.不同的湍流模型對摩擦系數(shù)的計(jì)算結(jié)果可能不同30、在化工分離過程中，液液萃取的分配系數(shù)是衡量萃取效果的重要參數(shù)。對于一個特定的萃取體系，以下關(guān)于分配系數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.萃取劑的種類B.被萃取物質(zhì)的濃度C.溫度D.壓力二、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某精餾塔進(jìn)料為過熱蒸汽，進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.35，塔頂產(chǎn)品中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，塔釜產(chǎn)品中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，回流比為2.5，計(jì)算塔頂和塔釜的產(chǎn)品流量。2、（本題5分）某化工廠進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)式為C2H4+H2→C2H6，進(jìn)料中乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.8，氫氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.2，總進(jìn)料流量為500mol/h，反應(yīng)壓力為2MPa，溫度為200℃，反應(yīng)平衡常數(shù)為10，計(jì)算乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率。3、（本題5分）一個絕熱固定床反應(yīng)器中進(jìn)行二氧化硫氧化反應(yīng)：2SO2+O2→2SO3。已知進(jìn)料組成中SO2濃度為8%（摩爾分?jǐn)?shù)），O2濃度為10%，其余為惰性氣體。進(jìn)料流量為100mol/h，反應(yīng)溫度為500°C。反應(yīng)的平衡常數(shù)在該溫度下為100。假設(shè)反應(yīng)達(dá)到平衡，計(jì)算出口處SO3的濃度。4、（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。5、（本題5分）某化工廠需要儲存一種液體化工產(chǎn)品，該產(chǎn)品的密度為1200kg/m^3，最大儲存量為800噸，儲存時間為20天，考慮15%的余量，求儲罐的體積。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）隨著化工行業(yè)對智能化生產(chǎn)的追求，分析人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用前景，包括生產(chǎn)預(yù)測、故障診斷、優(yōu)化決策等方面。2、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論催化劑的制備方法和表征技術(shù)，包括浸漬法、沉淀法和溶膠-凝膠法等制備方法，以及比表面積測定、孔徑分布分析和活性評價等表征手段，并分析它們對催化劑性能的影響。3、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過程中的吸附分離工藝，包括變壓吸附、變溫吸附等技術(shù)的原理、工藝流程以及在氣體分離、凈化等方面的應(yīng)用。4、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，安全閥是重要的安全裝置。請闡述安全閥的工作原理和選型原則，并分析如何確保安全閥