青島理工大學(xué)《煤氣化工藝學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《煤氣化工藝學(xué)》2023-2024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30個小題，每小題1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、在化工反應(yīng)過程中，催化劑的中毒會嚴(yán)重影響反應(yīng)性能。對于一個容易中毒的催化劑，以下哪種措施能夠有效地預(yù)防催化劑中毒？（）A.對原料進(jìn)行預(yù)處理B.控制反應(yīng)溫度和壓力C.定期對催化劑進(jìn)行再生D.以上都是2、對于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類型和特點，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.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3、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的措施之一。以下哪種余熱回收方式的效率通常較低？（）A.直接熱交換B.余熱發(fā)電C.熱泵回收D.自然散熱4、在化工過程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對于一個絕熱反應(yīng)過程，以下哪個能量項的變化對反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計？（）A.內(nèi)能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化5、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過程。關(guān)于吸收過程中的氣液平衡關(guān)系，以下說法不正確的是（）A.溶解度隨溫度升高而降低B.壓力增大，溶解度增大C.亨利定律只適用于稀溶液D.氣液平衡關(guān)系不受溶質(zhì)種類影響6、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶器設(shè)計中，以下哪個因素對晶體的粒度分布影響最大？（）A.溶液的過飽和度控制B.結(jié)晶器的攪拌強度C.結(jié)晶器的材質(zhì)D.結(jié)晶器的形狀7、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(jìn)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8、在化工過程的能量分析中，熵增原理是一個重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，哪項表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過程的可行性B.絕熱不可逆過程的熵增大于零C.熵增越大，過程的能量利用效率越高D.可逆過程的熵增為零9、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通?？梢苑譃榻Y(jié)合水和非結(jié)合水。以下關(guān)于這兩種水分的特性，哪項說法是不準(zhǔn)確的？（）A.結(jié)合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結(jié)合水的干燥較結(jié)合水容易C.結(jié)合水與物料的結(jié)合力較強D.非結(jié)合水的含量與物料的性質(zhì)無關(guān)10、在化工中的過濾操作，關(guān)于過濾介質(zhì)的選擇和過濾機(jī)的類型，以下哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.過濾介質(zhì)應(yīng)具有足夠的機(jī)械強度、化學(xué)穩(wěn)定性和適當(dāng)?shù)目紫洞笮?。常見的過濾介質(zhì)有織物介質(zhì)、多孔固體介質(zhì)和堆積介質(zhì)等。過濾機(jī)有板框壓濾機(jī)、葉濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)等，不同類型的過濾機(jī)適用于不同的過濾任務(wù)B.過濾介質(zhì)的孔隙越小越好，能夠提高過濾精度C.所有的過濾機(jī)都采用相同的過濾原理和操作方式，只是結(jié)構(gòu)不同D.過濾機(jī)的處理能力只取決于過濾面積，與過濾介質(zhì)和操作條件無關(guān)11、化工中的干燥器有多種類型，如廂式干燥器、流化床干燥器等。以下關(guān)于不同類型干燥器的優(yōu)缺點，不準(zhǔn)確的是（）A.廂式干燥器操作簡單B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的選擇只考慮干燥速率D.要綜合考慮多種因素12、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對萃取效果的影響相對較?。浚ǎ〢.兩相的接觸時間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類型13、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子14、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個連續(xù)流動的管式反應(yīng)器中的二級反應(yīng)，以下哪個因素對于反應(yīng)器體積的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)速率常數(shù)C.進(jìn)料流量D.反應(yīng)溫度15、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的手段之一。對于高溫廢氣的余熱回收，以下哪種換熱器較為適用？（）A.板式換熱器B.管殼式換熱器C.翅片管換熱器D.螺旋板式換熱器16、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(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17、在化工工藝設(shè)計中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。對于一個生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的不同工藝流程，以下關(guān)于選擇的依據(jù)，不正確的是：（）A.設(shè)備投資成本B.操作人員的經(jīng)驗C.原材料的供應(yīng)D.產(chǎn)品的質(zhì)量18、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴(yán)格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對精餾塔的設(shè)計和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個關(guān)鍵組分，不存在多個關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對精餾過程越有利19、在化工過程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計過程控制（SPC）方法被廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于SPC方法的作用，哪項描述不準(zhǔn)確？（）A.預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量20、在化工分離過程中，離子交換分離技術(shù)常用于分離離子型物質(zhì)。以下關(guān)于離子交換樹脂的再生，哪種方法最為常用？（）A.用酸或堿溶液處理B.用鹽溶液處理C.加熱處理D.電解處理21、在化工熱力學(xué)中，對于理想氣體的狀態(tài)方程，以下哪個方程在高溫低壓條件下能更準(zhǔn)確地描述其行為？（）A.范德華方程B.維里方程C.理想氣體狀態(tài)方程D.RK方程22、在化學(xué)反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)動力學(xué)對于優(yōu)化反應(yīng)過程至關(guān)重要。對于一個復(fù)雜的連串反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是所需產(chǎn)物，以下哪種操作條件通常有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應(yīng)溫度B.增加反應(yīng)物濃度C.縮短反應(yīng)時間D.降低反應(yīng)壓力23、在化工生產(chǎn)中的干燥過程中，以下哪種干燥介質(zhì)的吸濕能力相對較弱？（）A.空氣B.氮氣C.水蒸氣D.煙道氣24、對于化工過程中的氣體凈化，以下哪種方法適用于去除微量有害氣體？（）A.吸收法B.吸附法C.燃燒法D.冷凝法25、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26、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27、化工原理中，對于精餾塔的設(shè)計，若要提高塔頂產(chǎn)品的純度，同時保持一定的處理量，以下哪種方法可行？（）A.增加塔板數(shù)B.減小回流比C.降低塔釜溫度D.增大進(jìn)料量28、在化工燃燒過程中，為了實現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時，會產(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29、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)級數(shù)的確定方法時，以下關(guān)于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應(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.實驗操作簡單30、在化工過程控制中，反饋控制是一種常見的控制策略。以下關(guān)于反饋控制的特點，哪項描述是不準(zhǔn)確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測量值進(jìn)行調(diào)節(jié)C.可能存在一定的滯后D.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，催化劑顆粒直徑為0.6mm，密度為1800kg/m3，氣體流速為2.5m/s，床層空隙率為0.45，求催化劑的帶出速度和最小流化速度。2、（本題5分）某化工廠有一蒸汽管道，外徑為273mm，壁厚為12mm，管道外覆蓋一層厚度為120mm的保溫材料，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.08W/(m·K)，管道內(nèi)蒸汽溫度為280°C，環(huán)境溫度為25°C，求每米管道的熱損失（假設(shè)管道外表面對環(huán)境的對流傳熱系數(shù)為8W/(m2·K)）。3、（本題5分）在一個精餾塔中分離二元混合物A和B，進(jìn)料組成x_F=0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂產(chǎn)品組成x_D=0.9，塔底產(chǎn)品組成x_W=0.1，回流比為3。求最小回流比和理論板數(shù)。4、（本題5分）在一個雙組分精餾塔中，進(jìn)料為含易揮發(fā)組分A30%（摩爾分?jǐn)?shù)）的混合物，塔頂產(chǎn)品中A的含量為90%，塔底產(chǎn)品中A的含量為5%。進(jìn)料流量為100kmol/h，回流比為3。求塔頂和塔底產(chǎn)品的流量。5、（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0.4（輕組分），泡點進(jìn)料，塔頂產(chǎn)品組成為0.9，塔底產(chǎn)品組成為0.1，相對揮發(fā)度為3，回流比為3，求理論板數(shù)和進(jìn)料位置。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析在化學(xué)工程實驗中，如何設(shè)計實驗方案以有效地研究影響化學(xué)反應(yīng)或分離過程的因素，同時保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。2、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對設(shè)備進(jìn)行防腐處理，請闡述常見的化工設(shè)備腐蝕類型（如化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕等）和防腐措施，包括材料選擇和涂層防護(hù)等。3、（本題5分）論述在化工反應(yīng)工程中，如何進(jìn)行反應(yīng)系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性分析和采取相應(yīng)的控制措施。4、（本題5分）分析在化工過程的攪拌釜式反應(yīng)器放大中，如何根據(jù)小試數(shù)據(jù)和相似原理，解決放大過程中的攪拌效果、傳熱