山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工業(yè)催化基礎(chǔ)》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頁山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《工業(yè)催化基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷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2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、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風(fēng)干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥2、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3、化工過程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在一個單效蒸發(fā)器中，若進(jìn)料的溫度升高，蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小4、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，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5、化工中的干燥過程需要消耗大量能源。對于一個節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設(shè)備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件6、在化工傳熱過程中，保溫層的設(shè)置可以減少熱量損失。以下關(guān)于保溫層厚度的確定，哪種方法最為準(zhǔn)確？（）A.根據(jù)經(jīng)驗選擇B.通過熱平衡計算C.采用經(jīng)濟(jì)厚度法D.以上方法效果相同7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR），以下關(guān)于其停留時間分布的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.停留時間分布較寬B.存在返混C.停留時間均一D.適用于慢反應(yīng)8、化工生產(chǎn)中的萃取精餾常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。對于萃取精餾的原理和操作要點(diǎn)，以下說法不準(zhǔn)確的是（）A.加入萃取劑改變相對揮發(fā)度B.萃取劑的選擇至關(guān)重要C.操作壓力對分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量9、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10、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.不需要大量的實驗數(shù)據(jù)D.適用于各種類型的化工過程11、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?2、在化工熱力學(xué)中，狀態(tài)方程對于描述流體的熱力學(xué)性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于常見狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，表述不準(zhǔn)確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計算復(fù)雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計算所有流體13、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時間D.以上操作條件都不利14、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15、在化工分離過程的設(shè)計中，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)晶器二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在化工原理中，沉降操作常用于分離顆粒混合物。請闡述重力沉降和離心沉降的原理，并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。2、（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。3、（本題5分）化工分離過程中的膜分離技術(shù)中，膜污染是影響膜性能和使用壽命的關(guān)鍵因素。請詳細(xì)介紹膜污染的類型和形成機(jī)制，并討論如何采取有效的措施來減輕膜污染。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠使用精餾塔分離二元混合物，進(jìn)料組成中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.9，塔釜液中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1。回流比為3，計算最小回流比和所需的理論塔板數(shù)。2、（本題5分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行二級不可逆反應(yīng)A+B→C，反應(yīng)速率常數(shù)k=2L/(mol·min)，進(jìn)料中A和B的濃度均為2mol/L，進(jìn)料流量為10L/min，反應(yīng)器體積為50L。計算反應(yīng)器出口處A、B和C的濃度。3、（本題5分）某化學(xué)反應(yīng)在等溫等容條件下進(jìn)行，反應(yīng)式為2A→3B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.02min^-1，初始時A的濃度為4mol/L，反應(yīng)進(jìn)行2小時后，計算B的濃度。4、（本題5分）一個固定床吸附器中用活性炭吸附空氣中的有機(jī)氣體，進(jìn)氣中有機(jī)氣體的濃度為1000mg/m3，氣體流量為1000m3/h，吸附劑的平衡吸附量為200mg/g，吸附劑的裝填量為500kg，計算吸附器的穿透時間。5、（本題5分）一理想氣體在絕熱可逆膨脹過程中，從初始狀態(tài)（T1=300K，P1=2atm）膨脹到終態(tài)體積為初始體積的2倍，求終態(tài)溫度T2。已知該氣體的Cv,m=20.79J/(mol·K)。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個化工項目在建設(shè)過程中需要進(jìn)行項目風(fēng)險管理策略制定，以降低項目風(fēng)險。請分析項目風(fēng)險管理策略制定的方法和步驟。2、（本題10分）一