華東理工大學(xué)《工業(yè)催化與應(yīng)用》2021-2022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，共3頁華東理工大學(xué)

《工業(yè)催化與應(yīng)用》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會(huì)如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變2、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)物料進(jìn)行干燥處理。對(duì)于一種濕物料，若采用熱風(fēng)干燥，風(fēng)的溫度越高，物料的干燥速率一定越快嗎？（）A.一定B.不一定C.取決于物料的性質(zhì)D.取決于干燥設(shè)備的類型3、對(duì)于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類型和特點(diǎn)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.常見的蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器等。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效果好；懸筐式蒸發(fā)器便于清洗和維修；外加熱式蒸發(fā)器加熱室和分離室分開，有利于循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)速度大，傳熱系數(shù)高B.蒸發(fā)器的類型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類型都是在其基礎(chǔ)上改進(jìn)的C.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與溶液的性質(zhì)和流速無關(guān)，只取決于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.蒸發(fā)器的操作壓力越高，蒸發(fā)效率越高，能耗越低4、在化工傳質(zhì)過程中，分子擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散都對(duì)物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴(kuò)散方式的比較，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.分子擴(kuò)散的速率通常小于渦流擴(kuò)散B.分子擴(kuò)散與濃度梯度成正比，渦流擴(kuò)散與濃度梯度無關(guān)C.分子擴(kuò)散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴(kuò)散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴(kuò)散系數(shù)與流體的溫度無關(guān)，渦流擴(kuò)散系數(shù)與溫度有關(guān)5、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑顆粒內(nèi)擴(kuò)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、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7、化工過程中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。在一個(gè)冷卻結(jié)晶過程中，若冷卻速度過快，可能會(huì)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8、在化工吸收過程中，如果吸收劑的用量無限增大，吸收率會(huì)如何變化？（）A.吸收率無限增大B.吸收率趨近于1C.吸收率保持不變D.吸收率逐漸減小9、在化工分離過程中，膜分離的分離效率通常與膜的孔徑和膜的材質(zhì)有關(guān)。對(duì)于微濾膜，其分離的主要依據(jù)是？（）A.分子大小B.電荷性質(zhì)C.溶解度D.化學(xué)親和力10、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的熱效應(yīng)對(duì)于設(shè)計(jì)反應(yīng)器和控制反應(yīng)過程非常重要。對(duì)于一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，以下哪種措施能夠有效地控制反應(yīng)溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進(jìn)料D.以上都是11、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對(duì)萃取效果的影響相對(duì)較小？（）A.兩相的接觸時(shí)間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類型12、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對(duì)反應(yīng)過程有著重要影響。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，以下哪種類型的催化劑能夠同時(shí)提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負(fù)催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以13、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及到氣體的壓縮過程。對(duì)于一個(gè)絕熱壓縮過程，若壓縮比相同，以下關(guān)于壓縮終溫的說法，正確的是：（）A.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越高B.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越低C.氣體比熱容對(duì)終溫沒有影響D.無法確定比熱容與終溫的關(guān)系14、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱過程，以下關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能和熵的變化，哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.內(nèi)能不變，熵增加B.內(nèi)能增加，熵不變C.內(nèi)能減少，熵不變D.內(nèi)能不變，熵不變15、在化工中的氣固相催化反應(yīng)過程，關(guān)于催化劑的中毒和失活，以下哪種說法是正確的？（）A.催化劑的中毒是指少量雜質(zhì)使催化劑的活性和選擇性顯著下降，且這種中毒通常是不可逆的。催化劑的失活則包括中毒、燒結(jié)、積炭等多種原因，有些失活是可逆的，有些是不可逆的B.催化劑的中毒和失活都是由于反應(yīng)物濃度過高導(dǎo)致的，降低反應(yīng)物濃度可以避免C.催化劑一旦中毒或失活，就無法恢復(fù)其活性，必須更換新的催化劑D.催化劑的中毒和失活對(duì)反應(yīng)速率和選擇性沒有影響，不需要關(guān)注16、在化工傳遞過程中，熱傳導(dǎo)是常見的傳熱方式之一。關(guān)于熱傳導(dǎo)的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導(dǎo)率是物質(zhì)的固有屬性C.熱導(dǎo)率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱17、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18、在化工傳熱過程中，增加傳熱面積可以提高傳熱效率。以下哪種方式增加傳熱面積的效果最顯著？（）A.增加管道長(zhǎng)度B.增加管道直徑C.使用翅片管D.增加換熱器的數(shù)量19、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受內(nèi)壓的薄壁容器，以下哪個(gè)參數(shù)是確定容器壁厚的關(guān)鍵因素？（）A.工作壓力B.容器直徑C.材料的許用應(yīng)力D.以上因素都很關(guān)鍵20、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(yàn)選擇B.通過熱平衡計(jì)算C.采用經(jīng)濟(jì)厚度法D.以上方法效果相同21、在化工反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)自催化反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系具有特殊的特點(diǎn)。以下關(guān)于自催化反應(yīng)的描述，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.反應(yīng)初期速率較慢B.存在一個(gè)最佳反應(yīng)物濃度使反應(yīng)速率最大C.反應(yīng)后期速率減慢D.反應(yīng)速率始終隨反應(yīng)物濃度的增加而增加22、化工設(shè)備的設(shè)計(jì)需要考慮多種載荷，如風(fēng)載、地震載等。對(duì)于高聳的塔設(shè)備，以下哪種載荷通常是設(shè)計(jì)的控制因素？（）A.風(fēng)載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重23、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長(zhǎng)距離輸送？（）A.皮帶輸送機(jī)B.螺旋輸送機(jī)C.斗式提升機(jī)D.氣力輸送24、化工中的干燥設(shè)備種類繁多。對(duì)于干燥一種含水量較高且易結(jié)塊的物料，以下哪種干燥設(shè)備更為適用？（）A.流化床干燥器B.廂式干燥器C.噴霧干燥器D.回轉(zhuǎn)圓筒干燥器25、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作常用于溶液的濃縮。對(duì)于多效蒸發(fā)系統(tǒng)，以下關(guān)于其節(jié)能原理和特點(diǎn)，描述錯(cuò)誤的是（）A.利用二次蒸汽B.效數(shù)越多，節(jié)能效果越好C.設(shè)備投資增加D.操作復(fù)雜二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化工分離過程中，磁分離技術(shù)在廢水處理和礦物加工等領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景，請(qǐng)闡述磁分離的原理和過程，包括磁性顆粒的制備和磁場(chǎng)的作用，并分析其適用的物料體系和限制條件。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）論述在化工反應(yīng)工程中，如何考慮傳質(zhì)和傳熱對(duì)反應(yīng)過程的耦合影響。4、（本題5分）化工原理中涉及到的吸收操作常用于氣體混合物的分離，請(qǐng)闡述吸收過程的基本原理，包括吸收劑的選擇原則和吸收塔的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)需要提高處理效率。請(qǐng)分析可以采取哪些措施。2、（本題5分）一家食品加工企業(yè)需要對(duì)生產(chǎn)過程中的油脂進(jìn)行回收利用。請(qǐng)分析可行的方法。3、（本題5分）在農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要減少農(nóng)藥殘留。請(qǐng)分析可以采取哪些化學(xué)工程手段。4、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在職業(yè)危害因素監(jiān)測(cè)不到位的問題，可能影響員工健康。分析職業(yè)危害因素監(jiān)測(cè)不到位的原因及應(yīng)采取的改進(jìn)措施。5、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致廢水無法達(dá)標(biāo)排放。請(qǐng)分析故障原因并提出修復(fù)方案。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)間歇反應(yīng)釜中進(jìn)行自催化反應(yīng)A+B→2B，反應(yīng)速率方程為-r=kC?C?，其中k為反應(yīng)速率常數(shù)，C?為A的濃度，C?為B的濃度。初始時(shí)A和B的濃度分別為1mol/L和0.5mol/L，反應(yīng)速率常數(shù)為0.8L/(mol·h)，反應(yīng)時(shí)間為4h，計(jì)算反應(yīng)結(jié)束時(shí)A和B的濃度。2、（本題10分）一個(gè)管式換熱器，管內(nèi)走冷流體，管外走熱流體。冷流體進(jìn)口溫度為30°C，出口溫度為70°C，熱流體進(jìn)口溫度為180°C，出口溫度為120°C。已知冷流體的質(zhì)量流量為4000kg/h，比熱容為2.1kJ/(kg·K)，熱流體的質(zhì)量流量為