河南師范大學(xué)《化工原理II》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)河南師范大學(xué)《化工原理II》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(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、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2、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于真實(shí)氣體的狀態(tài)方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比會(huì)如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定3、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關(guān)于共沸精餾的原理和特點(diǎn)，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實(shí)現(xiàn)完全分離D.操作條件較為復(fù)雜4、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(shí)，以下哪種操作條件的改變對(duì)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5、化工過程中的攪拌操作可以強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱。對(duì)于一個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會(huì)如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度6、在化工生產(chǎn)的安全管理中，危險(xiǎn)因素的識(shí)別和評(píng)估至關(guān)重要。以下關(guān)于化工生產(chǎn)中的危險(xiǎn)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7、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器類型的選擇，哪種因素的影響最為關(guān)鍵？（）A.溶液的性質(zhì)B.處理量C.加熱蒸汽的壓力D.廠房的空間大小8、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，局部阻力的計(jì)算方法與沿程阻力不同。以下哪種局部阻力系數(shù)的確定方法最為準(zhǔn)確？（）A.經(jīng)驗(yàn)公式法B.實(shí)驗(yàn)測(cè)定法C.理論分析法D.以上方法效果相同9、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中，對(duì)于一個(gè)二級(jí)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(huì)變?yōu)樵瓉淼膸妆?？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍10、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。以下關(guān)于膜分離過程的特點(diǎn)，哪種描述是不正確的？（）A.分離效率高B.操作條件溫和C.適用范圍廣D.膜的成本低且易于維護(hù)11、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循強(qiáng)度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準(zhǔn)則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設(shè)計(jì)只需要考慮強(qiáng)度失效準(zhǔn)則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計(jì)可以采用低于標(biāo)準(zhǔn)的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計(jì)壓力可以超過其標(biāo)注的最高工作壓力，只要定期檢驗(yàn)即可12、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)混合物進(jìn)行分離和提純。對(duì)于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分餾的方法進(jìn)行分離，以下哪種因素對(duì)分離效果的影響最為關(guān)鍵？（）A.混合物的組成比例B.分餾柱的高度和填充材料C.加熱溫度和速度D.冷卻介質(zhì)的溫度13、在化學(xué)工程中，對(duì)于多相反應(yīng)體系的研究至關(guān)重要。當(dāng)進(jìn)行氣液固三相反應(yīng)時(shí)，以下哪個(gè)因素對(duì)反應(yīng)速率的影響最為復(fù)雜且難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)？（）A.氣體的擴(kuò)散速率B.液體的攪拌速度C.固體催化劑的孔隙結(jié)構(gòu)D.三相之間的接觸面積14、在化工生產(chǎn)中的攪拌釜中，以下哪種攪拌槳葉形式適用于高粘度流體的攪拌？（）A.螺旋槳式B.渦輪式C.錨式D.槳式15、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇需要考慮多種因素。對(duì)于一個(gè)在高溫高壓下工作的反應(yīng)器，以下關(guān)于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強(qiáng)度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導(dǎo)熱性要差D.材料的韌性要足二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在化學(xué)吸收過程中，吸收劑的性能對(duì)吸收效果至關(guān)重要。請(qǐng)?jiān)敿?xì)分析影響吸收劑選擇的因素，并舉例說明如何根據(jù)不同的吸收任務(wù)選擇合適的吸收劑。2、（本題5分）結(jié)合化工過程的節(jié)能需求，深入探討熱泵技術(shù)在化工中的應(yīng)用原理、系統(tǒng)組成以及在精餾、干燥等單元操作中的節(jié)能效果。3、（本題5分）闡述在化工反應(yīng)過程的強(qiáng)化技術(shù)中，如微通道反應(yīng)、超重力反應(yīng)等，如何通過創(chuàng)新的設(shè)備和工藝手段提高反應(yīng)速率和選擇性。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)萃取塔用有機(jī)溶劑萃取水溶液中的溶質(zhì)A，水相進(jìn)料量為1000kg/h，溶質(zhì)A的初始濃度為20g/L，有機(jī)相進(jìn)料量為800kg/h，溶質(zhì)A在有機(jī)相和水相中的分配系數(shù)為3。計(jì)算單級(jí)萃取后水相中溶質(zhì)A的濃度。2、（本題5分）某二元理想溶液在101.3kPa下進(jìn)行精餾操作，進(jìn)料組成為xF=0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂采用全凝器，回流比為3，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9。求最小回流比和理論塔板數(shù)。3、（本題5分）在一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行可逆反應(yīng)A?B，正反應(yīng)速率常數(shù)k1=0.2h^-1，逆反應(yīng)速率常數(shù)k2=0.1h^-1。初始時(shí)刻A的濃度為3mol/L，反應(yīng)進(jìn)行6小時(shí)后，計(jì)算A和B的濃度。4、（本題5分）一個(gè)連續(xù)精餾塔分離二元理想混合物，塔頂采用部分冷凝器，進(jìn)料為飽和蒸汽，進(jìn)料中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.6，塔頂產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)為0.98，塔釜產(chǎn)品的摩爾分?jǐn)?shù)為0.02，回流比為4，相對(duì)揮發(fā)度為2.5。求理論板數(shù)和進(jìn)料位置。5、（本題5分）有一精餾塔，進(jìn)料為含苯40%（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）和甲苯60%的混合物，進(jìn)料量為100kmol/h。要求塔頂餾出液中苯的含量不低于90%，塔底釜?dú)堃褐斜降暮坎桓哂?0%。已知相對(duì)揮發(fā)度為2.5，求最小回流比和理論板數(shù)。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中需要使用大量的水資源，而水資源短缺成為企業(yè)