浙江農(nóng)林大學(xué)暨陽學(xué)院《環(huán)境工程原理》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《環(huán)境工程原理》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在化工燃燒過程中，為了實現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時，會產(chǎn)生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產(chǎn)生有害氣體D.燃燒速度加快2、化工過程中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。在一個冷卻結(jié)晶過程中，若冷卻速度過快，可能會導(dǎo)致什么問題？（）A.晶體粒度均勻B.晶體純度提高C.形成大量細(xì)小晶體D.提高結(jié)晶收率3、對于化工中的化學(xué)反應(yīng)速率方程，以下關(guān)于其建立方法，哪一個是準(zhǔn)確的？（）A.建立化學(xué)反應(yīng)速率方程通常需要通過實驗測定不同條件下的反應(yīng)速率，然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和分析，確定反應(yīng)級數(shù)和速率常數(shù)B.化學(xué)反應(yīng)速率方程可以通過理論推導(dǎo)直接得到，不需要進(jìn)行實驗測定C.只要知道反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，就可以寫出化學(xué)反應(yīng)速率方程D.化學(xué)反應(yīng)速率方程一旦確定，就不會隨反應(yīng)條件的改變而改變4、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.溶液的沸點升高C.蒸發(fā)器的結(jié)垢D.效間的溫差損失5、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個氣固相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑顆粒內(nèi)擴散阻力的影響因素，不正確的是：（）A.催化劑的孔徑B.反應(yīng)氣體的濃度C.反應(yīng)溫度D.催化劑的形狀6、在化工分離過程中，反滲透膜分離技術(shù)在水處理中應(yīng)用廣泛。以下關(guān)于反滲透的驅(qū)動力，哪種說法是正確的？（）A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對于一個可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變8、在化工熱力學(xué)中，對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，以下關(guān)于其溫度和壓力變化的描述，正確的是：（）A.溫度升高，壓力降低B.溫度降低，壓力升高C.溫度和壓力均不變D.溫度降低，壓力降低9、化工中的精餾操作可以通過改變操作條件來提高分離效果。當(dāng)塔頂產(chǎn)品的純度要求較高時，以下哪個操作條件的調(diào)整最為有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜溫度C.增加塔頂采出量D.降低塔壓10、化工中的結(jié)晶器設(shè)計對產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。對于生產(chǎn)大顆粒晶體的結(jié)晶過程，以下哪個結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)特點最為關(guān)鍵？（）A.具有強烈的攪拌B.較大的容積C.緩慢的冷卻速度D.良好的晶種添加裝置11、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12、在化工傳質(zhì)過程中，分子擴散和渦流擴散都對物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴散方式的比較，哪項是不正確的？（）A.分子擴散的速率通常小于渦流擴散B.分子擴散與濃度梯度成正比，渦流擴散與濃度梯度無關(guān)C.分子擴散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴散系數(shù)與流體的溫度無關(guān)，渦流擴散系數(shù)與溫度有關(guān)13、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個因素對于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強度C.過飽和度D.晶種的加入量14、在化工過程控制中，比例積分微分（PID）控制器是常用的控制器類型。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)整定的方法，不正確的是：（）A.試湊法B.臨界比例度法C.衰減曲線法D.理論計算法15、在化工流體流動中，對于突擴管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴大兩倍，局部阻力系數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工過程中的膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，請闡述常見膜分離過程（如反滲透、超濾、微濾等）的分離原理和應(yīng)用領(lǐng)域，并分析膜污染的原因及防治措施。2、（本題5分）詳細(xì)說明在化工生產(chǎn)的干燥過程中，如何利用噴霧干燥技術(shù)制備微細(xì)顆粒產(chǎn)品。3、（本題5分）化工分離過程中的萃取操作中，萃取相和萃余相的組成計算是工藝設(shè)計的基礎(chǔ)。請詳細(xì)介紹萃取相和萃余相組成的計算方法，如三角形相圖法、杠桿規(guī)則等，并舉例說明如何應(yīng)用這些方法進(jìn)行萃取過程的設(shè)計計算。4、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的研究中，如何利用相圖來分析和理解物質(zhì)的相變過程和相平衡關(guān)系。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個吸收塔用稀硫酸溶液吸收工業(yè)廢氣中的氨氣，進(jìn)氣中氨氣的濃度為10%（體積分?jǐn)?shù)），流量為2000m3/h，吸收劑硫酸溶液的流量為5000L/h，濃度為0.5mol/L。吸收反應(yīng)為：2NH?+H?SO?→(NH?)?SO?。假設(shè)反應(yīng)完全，計算出口氣體中氨氣的濃度和硫酸溶液的濃度變化。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5MPa，溫度500K，體積1m3。膨脹后壓力降至1MPa，已知氣體的絕熱指數(shù)為1.4，求膨脹后的溫度和體積。3、（本題5分）一個化工廠用膜分離器分離氫氣（H2）和氮氣（N2）的混合物，其中H2的滲透率為8×10^-4m3/(m2·s·Pa)，膜面積為12m2，兩側(cè)壓差為150kPa。計算H2的滲透流量。4、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股含溶質(zhì)A的廢水，流量為1000L/h，初始濃度為1000mg/L?，F(xiàn)采用萃取法處理，萃取劑與廢水的流量比為0.5，平衡分配系數(shù)為5。計算經(jīng)過單級萃取后廢水中溶質(zhì)A的濃度。5、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)一種產(chǎn)品，需要經(jīng)過反應(yīng)、分離和提純等步驟。反應(yīng)過程中，反應(yīng)物A和B按照化學(xué)計量比1:2進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系為r=k*C_A*C_B^2，其中反應(yīng)速率常數(shù)k=2L^2/(mol^2·h)。初始時，反應(yīng)物A的濃度為2mol/L，反應(yīng)物B的濃度為4mol/L，反應(yīng)在一個體積為5L的反應(yīng)器中進(jìn)行，經(jīng)過3小時，求反應(yīng)物B的濃度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家涂料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了起泡現(xiàn)象。請分析原因并提出改進(jìn)措施。2、（本題10分）一個化工項目在建設(shè)過程中，需要進(jìn)行大量的設(shè)備采購，采購過程中出現(xiàn)了供應(yīng)商選擇不當(dāng)?shù)膯栴}。請分析供應(yīng)商選擇不當(dāng)?shù)脑?/p>