聊城大學(xué)《化工原理（Ⅰ）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)聊城大學(xué)

《化工原理（Ⅰ）》2023-2024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1分，共15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)動(dòng)力學(xué)中，研究反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定方法時(shí)，以下關(guān)于初始速率法的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.只需要測(cè)量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單2、在化工設(shè)備的防腐措施中，陰極保護(hù)是一種常見(jiàn)的方法。對(duì)于一個(gè)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(yáng)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3、在化工分離過(guò)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(dòng)力，哪種說(shuō)法是正確的？（）A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差4、化學(xué)反應(yīng)的速率不僅取決于反應(yīng)物的濃度，還受溫度的影響。關(guān)于溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，以下表述不準(zhǔn)確的是（）A.溫度升高，反應(yīng)速率一定加快B.符合阿倫尼烏斯方程C.存在一個(gè)最佳反應(yīng)溫度D.不同反應(yīng)對(duì)溫度的敏感程度不同5、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，以下哪種類型的反應(yīng)器適用于反應(yīng)速率慢且需要長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)的情況？（）A.間歇式反應(yīng)器B.連續(xù)式反應(yīng)器C.半連續(xù)式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器6、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的汽液平衡計(jì)算，以下哪種方法在高壓條件下更為適用？（）A.理想溶液模型B.活度系數(shù)法C.狀態(tài)方程法D.經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式7、在化工燃燒過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時(shí)，會(huì)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8、在化工傳遞過(guò)程中，熱傳導(dǎo)是常見(jiàn)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(shuō)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9、化工中的吸附分離過(guò)程常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個(gè)因素對(duì)吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時(shí)間10、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR），以下關(guān)于其停留時(shí)間分布的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.停留時(shí)間分布較寬B.存在返混C.停留時(shí)間均一D.適用于慢反應(yīng)11、在化工熱力學(xué)研究中，對(duì)于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分?jǐn)?shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過(guò)總壓和摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算12、對(duì)于化工過(guò)程中的流體流動(dòng)，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個(gè)是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來(lái)判斷流體流動(dòng)類型（層流或湍流）的無(wú)量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對(duì)大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無(wú)關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動(dòng)阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對(duì)流體流動(dòng)的研究沒(méi)有實(shí)際意義，只是一個(gè)理論概念13、在化工傳熱過(guò)程中，換熱器是常見(jiàn)的設(shè)備。當(dāng)需要在高溫、高壓條件下進(jìn)行高效傳熱時(shí)，以下哪種換熱器類型通常是首選？（）A.管殼式換熱器B.板式換熱器C.螺旋板式換熱器D.熱管換熱器14、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系時(shí)，安托尼方程是常用的經(jīng)驗(yàn)公式。以下關(guān)于安托尼方程參數(shù)的獲取方法，不正確的是：（）A.實(shí)驗(yàn)測(cè)定B.理論推導(dǎo)C.經(jīng)驗(yàn)估算D.數(shù)據(jù)擬合15、在化工精餾塔的設(shè)計(jì)中，若要提高塔的分離效率，可以采取多種措施。以下哪種措施對(duì)提高分離效率的作用相對(duì)較小？（）A.增加塔板數(shù)B.增大塔徑C.優(yōu)化塔板結(jié)構(gòu)D.選擇合適的回流比二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論氣固相催化反應(yīng)中的內(nèi)擴(kuò)散限制的判斷方法和消除措施，包括Thiele模數(shù)的計(jì)算和催化劑顆粒尺寸的優(yōu)化，并分析內(nèi)擴(kuò)散限制對(duì)反應(yīng)選擇性和收率的影響。2、（本題5分）簡(jiǎn)述在化工設(shè)備的腐蝕與防護(hù)中，如何分析腐蝕的原因和機(jī)理，采取有效的防護(hù)措施，如涂層、陰極保護(hù)和緩蝕劑等。3、（本題5分）分析在生物化工領(lǐng)域，如何利用微生物或酶進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化和生物合成，生產(chǎn)有價(jià)值的化學(xué)品或藥物，并討論其面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢(shì)。4、（本題5分）簡(jiǎn)述在精細(xì)化學(xué)品的合成工藝研究中，如何進(jìn)行工藝路線的創(chuàng)新和改進(jìn)，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率。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)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）串聯(lián)一個(gè)活塞流反應(yīng)器（PFR）進(jìn)行二級(jí)反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2L/(mol·s)。CSTR的體積為10L，進(jìn)料中A的濃度為4mol/L，進(jìn)料流量為5L/s，PFR的體積為20L。計(jì)算出口處A的濃度。2、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，氣體的表觀流速為1m/s，床層空隙率為0.5，求最小流化速度。3、（本題5分）一個(gè)連續(xù)精餾塔，塔頂采用分凝器，部分回流，回流液組成xL=0.8（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9，塔頂汽相組成yD=0.95，求回流比R。4、（本題5分）在一個(gè)精餾塔中，進(jìn)料為含甲醇35%（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）和水65%的混合物，進(jìn)料量為400kmol/h，要求塔頂餾出液中甲醇的含量不低于92%，塔底釜?dú)堃褐屑状嫉暮坎桓哂?%。已知甲醇和水的相對(duì)揮發(fā)度為7，求最小回流比和理論板數(shù)。5、（本題5分）某化學(xué)反應(yīng)A+3B→2C，在等溫等容的間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，初始濃度[A]?=4mol/L，[B]?=8mol/L，反應(yīng)速率方程為-rA=k[A][B]，其中k=1.2L/(mol·h)。反應(yīng)6小時(shí)后，計(jì)算A的濃度和B的濃度。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某化工項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，需要進(jìn)行安全生產(chǎn)隱患排查和治理，以消除安全隱患。請(qǐng)分析安全生產(chǎn)隱患排查和治理的重點(diǎn)和方法。2、（