南京林業(yè)大學(xué)《化工原理A（2）》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工原理A（2）》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、化工中的流化床反應(yīng)器具有許多優(yōu)點。在使用流化床反應(yīng)器進行反應(yīng)時，以下哪個操作條件對反應(yīng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應(yīng)溫度2、化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計和優(yōu)化是化工生產(chǎn)的核心問題之一。對于理想間歇反應(yīng)器和連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，以下比較錯誤的是（）A.間歇反應(yīng)器適合小批量生產(chǎn)B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器生產(chǎn)效率一定更高C.兩者的反應(yīng)時間計算方法不同D.物料混合情況有所差異3、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)4、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產(chǎn)品的純度不符合要求，以下哪種調(diào)節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量5、化工中的膜分離技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。對于分離小分子和大分子混合物，以下哪種膜材料和膜結(jié)構(gòu)的組合最為合適？（）A.陶瓷膜，對稱結(jié)構(gòu)B.聚合物膜，不對稱結(jié)構(gòu)C.金屬膜，多孔結(jié)構(gòu)D.無機膜，復(fù)合結(jié)構(gòu)6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個可逆放熱反應(yīng)，采用絕熱操作和采用換熱操作相比，以下關(guān)于反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的說法，正確的是：（）A.絕熱操作的轉(zhuǎn)化率更高B.換熱操作的轉(zhuǎn)化率更高C.轉(zhuǎn)化率相同D.取決于具體的反應(yīng)條件7、在化工流體流動的研究中，對于粘性流體在圓形管道中的流動，當(dāng)雷諾數(shù)小于2000時，流體的流動狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時雷諾數(shù)會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/48、對于化工工藝流程的設(shè)計，以下關(guān)于工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)是在滿足產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量要求的前提下，最大限度地降低投資成本和運行費用，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益B.工藝流程優(yōu)化只需要考慮技術(shù)上的可行性，不需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素C.工藝流程優(yōu)化的重點是增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的附加值D.工藝流程優(yōu)化主要是為了滿足環(huán)保要求，對生產(chǎn)效率和成本的影響可以忽略9、在化學(xué)吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。當(dāng)吸收一個具有較高溶解度的氣體時，以下關(guān)于吸收劑性能的要求，不正確的是：（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性要高B.吸收劑的揮發(fā)性要低C.吸收劑的粘度要大D.吸收劑與被吸收氣體的反應(yīng)速率要快10、在化學(xué)反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度、溫度等因素的關(guān)系至關(guān)重要。對于一個復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下關(guān)于反應(yīng)速率控制步驟的說法，正確的是：（）A.控制步驟的反應(yīng)速率最快B.控制步驟決定了整個反應(yīng)的速率C.控制步驟的反應(yīng)物濃度最高D.控制步驟受溫度影響最小11、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個氣液反應(yīng)，若反應(yīng)主要在液相中進行，提高反應(yīng)速率的有效方法是？（）A.增加氣相反應(yīng)物濃度B.增大液相反應(yīng)物濃度C.提高反應(yīng)溫度D.增大氣液接觸面積12、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，若要實現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對于一個放熱反應(yīng)，以下哪種操作方式可能是合適的？（）A.絕熱操作B.等溫操作C.變溫操作D.以上操作方式效果相同13、在化工流體流動領(lǐng)域，對于非牛頓流體的流動特性，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動阻力計算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動行為受剪切速率影響14、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.形成大量細小晶體D.提高結(jié)晶收率15、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，對于一個自催化反應(yīng)，反應(yīng)初期和后期的反應(yīng)速率變化趨勢是怎樣的？（）A.初期慢，后期快B.初期快，后期慢C.一直保持較快D.一直保持較慢16、對于化工中的傳熱設(shè)備，以下關(guān)于換熱器的強化傳熱方法，哪一項是正確的？（）A.換熱器的強化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過增加流體的流速、改變流動狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會增加阻力損失，因此不應(yīng)采用這種方法來強化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強化傳熱17、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，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.非隨機雙液模型18、在化學(xué)工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準(zhǔn)確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數(shù)下降19、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20、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護是常用的方法之一。若要選擇一種適用于強酸環(huán)境的涂層材料，以下哪種較為合適？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚氯乙烯涂層D.鈦金屬涂層二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的萃取操作，包括萃取劑的選擇原則、萃取過程的平衡關(guān)系以及多級萃取的計算和優(yōu)化方法。2、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化工過程中的電滲析技術(shù)，包括電滲析的原理、膜組件設(shè)計以及在脫鹽、廢水處理等方面的應(yīng)用。3、（本題5分）分析在化工過程的萃取操作中，萃取劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)和常見的萃取體系及其應(yīng)用。4、（本題5分）詳細說明在化工過程的膜分離系統(tǒng)中，如何進行膜污染的在線監(jiān)測和診斷。5、（本題5分）論述在化工設(shè)計中，如何進行環(huán)境保護設(shè)施的設(shè)計和三廢處理方案的制定。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家化工廠在進行安全生產(chǎn)檢查時，發(fā)現(xiàn)安全隱患排查不徹底，整改措施落實不到位。請分析安全隱患排查和整改存在問題的原因，并提出加強安全隱患管理的方案。2、（本題5分）在一項化工合成反應(yīng)中，反應(yīng)溫度的控制不穩(wěn)定，影響了反應(yīng)的選擇性和收率。請分析溫度控制不穩(wěn)定的原因，并提出改進溫度控制的技術(shù)手段。3、（本題5分）在食品添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要確保產(chǎn)品的安全性和質(zhì)量穩(wěn)定性。請分析在化學(xué)工程方面需要注意哪些問題。4、（本題5分）一家以生產(chǎn)化妝品原料為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中需要考慮環(huán)保和安全性要求。分析如何開發(fā)出環(huán)保型化妝品原料產(chǎn)品。5、（本題5分）一家化工企業(yè)在進行生產(chǎn)過程優(yōu)化時，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化方案在實際實施過程中遇到了員工抵制。請分析員工抵制的原因，并提出解決員工抵制問題的措施。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個吸附塔中，用活性炭吸附廢氣中的苯，吸附平衡符合Langmuir方程，吸附劑用量為80kg，進氣中苯的濃度為300mg/m3，出口濃度要求低于30mg/m3，計算吸附時間。2、（本題10分）某理想氣體在絕熱條件下進行膨脹，初始狀態(tài)為壓力10MPa、溫度500K，體積