陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《染整工藝原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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、在化工設(shè)備的設(shè)計中，對于承受外壓的薄壁容器，以下哪個因素對于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長度C.材料的強度D.壁厚2、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，對于一個零級反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)。若將反應(yīng)容器的體積增大一倍，反應(yīng)時間會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.不變D.變?yōu)樵瓉淼囊话?、在化工工藝流程設(shè)計中，需要綜合考慮各種因素以達到最優(yōu)的設(shè)計方案。對于一個生產(chǎn)多種產(chǎn)品的化工廠，以下哪個因素在確定工藝流程時的權(quán)重通常最大？（）A.原材料的供應(yīng)B.產(chǎn)品的市場需求C.生產(chǎn)設(shè)備的通用性D.環(huán)保法規(guī)的要求4、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5、在化學(xué)工程中，對于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關(guān)于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點描述，不正確的是（）A.簡單蒸餾是非穩(wěn)態(tài)過程B.平衡蒸餾是穩(wěn)態(tài)過程C.簡單蒸餾分離效果一定優(yōu)于平衡蒸餾D.平衡蒸餾的操作簡單6、對于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)7、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)過程中，以下哪種蒸發(fā)器適用于處理熱敏性物料？（）A.降膜蒸發(fā)器B.升膜蒸發(fā)器C.刮板蒸發(fā)器D.強制循環(huán)蒸發(fā)器8、化工中的吸附過程存在吸附平衡。對于一個給定的吸附體系，以下哪個因素對吸附平衡的影響最大？（）A.溫度B.壓力C.吸附劑的比表面積D.吸附質(zhì)的濃度9、在化工原理實驗中，測量數(shù)據(jù)的誤差分析是必不可少的。以下關(guān)于誤差的來源和處理方法，不正確的是（）A.系統(tǒng)誤差可以通過校準(zhǔn)消除B.隨機誤差可以通過多次測量平均減小C.粗大誤差對結(jié)果影響不大，可以忽略D.誤差分析可以評估實驗結(jié)果的可靠性10、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的動力學(xué)方程對于優(yōu)化反應(yīng)過程非常重要。對于一個復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下哪種實驗方法能夠更準(zhǔn)確地確定動力學(xué)方程？（）A.間歇實驗B.連續(xù)實驗C.半連續(xù)實驗D.以上方法結(jié)合11、對于化工中的萃取精餾過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實現(xiàn)分離沸點接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)12、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強化。對于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速13、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進行混合。對于高粘度物料的混合，以下哪種攪拌器的混合效果通常更好？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.螺帶式攪拌器14、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系時，除了阿倫尼烏斯方程，還有其他模型。以下關(guān)于這些模型的特點，不正確的是：（）A.適用范圍不同B.計算精度相同C.考慮因素不同D.表達形式不同15、在化工工藝流程設(shè)計中，需要考慮多種因素以確保生產(chǎn)的高效和穩(wěn)定。對于一個涉及多個反應(yīng)和分離步驟的流程，以下哪個因素對于優(yōu)化流程順序最為關(guān)鍵？（）A.反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率B.產(chǎn)物的純度要求C.各步驟的成本D.原料的供應(yīng)穩(wěn)定性16、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究中，對于一個一級反應(yīng)，其反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系是怎樣的？反應(yīng)半衰期又如何隨初始濃度變化？（）A.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成正比，半衰期與初始濃度無關(guān)B.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度成正比C.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度無關(guān)D.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成反比，半衰期與初始濃度成反比17、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18、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點。對于反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，錯誤的是（）A.利用壓力差實現(xiàn)分離B.可用于海水淡化C.對所有溶質(zhì)都有相同的截留率D.膜的性能對分離效果影響大19、在化工吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。對于一個氣體吸收操作，以下哪種吸收劑的性質(zhì)不是主要的考量因素？（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性B.吸收劑的再生難度C.吸收劑的密度D.吸收劑對溶質(zhì)的選擇性20、對于化工原理中的吸收操作，以下關(guān)于吸收劑的選擇原則，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.吸收劑應(yīng)具有良好的選擇性、溶解度大、揮發(fā)性小、腐蝕性小、黏度低等特點B.吸收劑的價格越高越好，以保證吸收效果C.吸收劑的揮發(fā)性越大越好，能夠提高吸收效率D.吸收劑的黏度對吸收過程沒有影響，不需要考慮21、在化工分離過程中，精餾塔的操作壓力對分離效果有重要影響。一般來說，降低操作壓力會導(dǎo)致以下哪種情況？（）A.相對揮發(fā)度增大B.相對揮發(fā)度減小C.塔板效率提高D.塔板數(shù)增加22、化工中的液液萃取過程，萃取相和萃余相的組成可以通過相平衡關(guān)系確定。以下關(guān)于相平衡關(guān)系的表示方法和應(yīng)用，不正確的是（）A.可以用三角形相圖表示B.可以計算萃取劑的最小用量C.相平衡關(guān)系不受溫度影響D.用于萃取過程的設(shè)計和計算23、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24、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素。對于一個產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟和環(huán)保方面能夠達到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學(xué)沉淀法C.膜分離法D.焚燒法25、在化工過程的物料輸送中，壓縮氣體的功耗與氣體的壓縮比有關(guān)。以下哪種壓縮過程的功耗最??？（）A.絕熱壓縮B.等溫壓縮C.多變壓縮D.等容壓縮26、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距離輸送？（）A.皮帶輸送機B.螺旋輸送機C.斗式提升機D.氣力輸送27、在化工設(shè)備的設(shè)計中，壓力容器的設(shè)計需要遵循嚴(yán)格的規(guī)范。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，以下關(guān)于其壁厚計算的依據(jù)，不正確的是：（）A.材料的屈服強度B.容器的直徑C.容器內(nèi)的壓力D.容器的長度28、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同29、化工中的吸收塔設(shè)計需要考慮多個因素。當(dāng)處理高濃度氣體時，以下哪種吸收塔的類型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔30、在化學(xué)工程中，對于多相反應(yīng)體系的研究至關(guān)重要。當(dāng)進行氣液固三相反應(yīng)時，以下哪個因素對反應(yīng)速率的影響最為復(fù)雜且難以準(zhǔn)確預(yù)測？（）A.氣體的擴散速率B.液體的攪拌速度C.固體催化劑的孔隙結(jié)構(gòu)D.三相之間的接觸面積二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個多級萃取過程中，含溶質(zhì)A的料液流量為120kg/h，溶質(zhì)A的初始濃度為0.2kg/kg，萃取劑流量為90kg/h，平衡關(guān)系為y=0.7x，求經(jīng)過4級萃取后萃余相中溶質(zhì)A的濃度。2、（本題5分）一個絕熱壓縮過程，氣體初始壓力為80kPa，初始溫度為27°C，壓縮后壓力為200kPa，絕熱指數(shù)為1.4，計算壓縮后氣體的溫度和比體積。3、（本題5分）一個板式換熱器用于冷卻一種熱油，熱油進口溫度為180°C，出口溫度為100°C，流量為800kg/h，比熱容為2.5kJ/(kg·K)。冷卻介質(zhì)為水，進口溫度為20°C，出口溫度為60°C，流量為1200kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)。計算換熱器的傳熱面積和對數(shù)平均溫差。4、（本題5分）某化工廠需要設(shè)計一個結(jié)晶器，將濃度為15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的溶液冷卻結(jié)晶，得到純度為95%的晶體，進料流量為500kg/h，結(jié)晶過程中的熱損失為10%，計算結(jié)晶器的冷卻負荷。5、（本題5分）某連續(xù)干燥過程中，濕物料的含水量從0.3（濕基）干燥至0.05（濕基），處理量為800kg/h。干燥介質(zhì)為熱空氣，進口溫度為120℃，濕度為0.01kg/kg干空氣，出口溫度為80℃。絕干物料比熱容為1.5kJ/(kg·℃)。計算干燥介質(zhì)的消耗量。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋在化工過程的萃取精餾中，如何根據(jù)原料組成和分離要求確定溶劑的種類和用量。2、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過程中的結(jié)晶器設(shè)計，包括結(jié)晶器的類型、結(jié)構(gòu)特點以及如何根據(jù)物料特性和生產(chǎn)要求選擇合適的結(jié)晶器。3、（本題5分）解釋在化工工藝設(shè)計中，如何綜合考慮原材料的選擇、反應(yīng)路線的確定、分離和提純步驟的安排以及三廢處理等方面，以實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)保的生產(chǎn)。