南寧理工學(xué)院《催化劑導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(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頁南寧理工學(xué)院《催化劑導(dǎo)論》

2023-2024學(xué)年第一學(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、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積2、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于干燥過程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時進行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要3、在化工過程的控制系統(tǒng)中，反饋控制是常見的控制方式之一。以下關(guān)于反饋控制的特點，哪種說法是不正確的？（）A.能夠克服擾動的影響B(tài).控制作用基于偏差C.可以實現(xiàn)無差控制D.響應(yīng)速度較慢4、在化工過程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.可以預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設(shè)計工藝流程5、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，以下哪個因素對于催化劑的內(nèi)擴散阻力影響最大？（）A.催化劑顆粒大小B.反應(yīng)物濃度C.反應(yīng)溫度D.氣體流速6、在化工生產(chǎn)中的干燥器選擇中，以下哪種干燥器適用于干燥熱敏性且易氧化的物料？（）A.廂式干燥器B.噴霧干燥器C.真空干燥器D.氣流干燥器7、化工生產(chǎn)過程中常常需要進行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點相近的有機化合物時，以下哪種操作條件的改變對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.增大進料量D.升高操作壓力8、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.強烈的攪拌9、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個因素對于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強度C.過飽和度D.晶種的加入量10、在化工中的分離設(shè)備性能評價中，關(guān)于分離效率的指標(biāo)，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.分離效率的常用指標(biāo)包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標(biāo)組分的回收程度；純度則表示產(chǎn)品中目標(biāo)組分的含量B.分離效率只需要用純度一個指標(biāo)來評價，其他指標(biāo)不重要C.分離因子越大，說明分離越困難，分離設(shè)備的性能越差D.回收率越高，說明分離設(shè)備的能耗越高，經(jīng)濟性越差11、在化工原理中，研究流體流動時，雷諾數(shù)是一個重要的無量綱參數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)大于4000時，流體的流動狀態(tài)通常為：（）A.層流B.過渡流C.湍流D.無法確定12、對于化工生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)，以下關(guān)于夾點技術(shù)的描述，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.夾點技術(shù)是通過分析過程系統(tǒng)中的物流和能流，找出系統(tǒng)用能的“瓶頸”，從而實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化B.夾點技術(shù)只能用于熱交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，對其他化工單元操作的節(jié)能沒有幫助C.夾點技術(shù)的應(yīng)用需要復(fù)雜的計算和專業(yè)軟件，實際操作難度大，效果不明顯D.夾點技術(shù)是一種過時的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)被新的技術(shù)所取代13、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個間歇釜式反應(yīng)器中的一級反應(yīng)，以下哪個因素對于反應(yīng)時間的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)溫度C.反應(yīng)器的體積D.攪拌速度14、化工過程中的過濾操作常用于分離固體和液體混合物。在一個恒壓過濾過程中，若過濾介質(zhì)的阻力可以忽略不計，過濾時間延長一倍，濾液體積會增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.無法確定15、在化工反應(yīng)工程中，以下哪種反應(yīng)器內(nèi)的物料濃度隨時間和空間變化？（）A.間歇釜式反應(yīng)器B.連續(xù)釜式反應(yīng)器C.平推流反應(yīng)器D.全混流反應(yīng)器二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）化工過程控制中，自動控制系統(tǒng)的組成和工作原理是重要的知識點。請詳細闡述自動控制系統(tǒng)的各個組成部分，并說明它們是如何協(xié)同工作實現(xiàn)控制目標(biāo)的。2、（本題5分）分析在化工過程的結(jié)晶過程中的晶體生長動力學(xué)研究中，如何通過實驗和理論分析確定晶體生長速率與過飽和度等因素的關(guān)系。3、（本題5分）分析在化工過程的放大設(shè)計中，如何解決從實驗室小試到工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，如傳熱傳質(zhì)差異、混合不均勻等。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某換熱器用溫度為200°C的熱流體加熱溫度為80°C的冷流體，熱流體的流量為10kg/s，比熱容為2kJ/(kg·K)，冷流體的流量為8kg/s，比熱容為4kJ/(kg·K)。若換熱器的傳熱系數(shù)為500W/(m2·K)，換熱面積為20m2，求冷熱流體的出口溫度。2、（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小時后，計算A的濃度和B的濃度。3、（本題5分）在一個固定床催化反應(yīng)器中進行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)為2A+B→3C，反應(yīng)速率方程為r=kC_A2C_B，其中k=0.1mol2/(L2·s)。進料中A、B的濃度分別為2mol/L和1mol/L，氣體流速為3L/s，反應(yīng)器體積為30L，計算出口處各組分的濃度。4、（本題5分）一個間歇釜式反應(yīng)器中進行如下復(fù)合反應(yīng)：A→B（r1=k1[A]），A→C（r2=k2[A]^2），其中k1=0.1h^-1，k2=0.02L/(mol·h)，初始時A的濃度為3mol/L，反應(yīng)4小時后，計算B和C的生成量。5、（本題5分）某換熱器用熱流體將冷流體從30°C加熱到90°C，熱流體入口溫度為150°C，出口溫度為90°C，冷流體流量為3kg/s，熱流體流量為2kg/s，熱流體比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷流體比熱容為4.1kJ/(kg·K)，求換熱器的傳熱效率和傳熱單元數(shù)。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在化