上海健康醫(yī)學(xué)院《生化分離工程》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)上海健康醫(yī)學(xué)院《生化分離工程》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過(guò)程，其熵值是增加還是減少？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少2、化工過(guò)程中的膜分離技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。對(duì)于反滲透膜分離過(guò)程，若要提高水的透過(guò)率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側(cè)的壓力差B.降低膜兩側(cè)的壓力差C.提高進(jìn)料溶液的濃度D.降低進(jìn)料溶液的溫度3、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素。對(duì)于一個(gè)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(jì)和環(huán)保方面能夠達(dá)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4、在化工反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是期望產(chǎn)物，以下哪種操作方式有利于提高中間產(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(shí)間D.降低反應(yīng)壓力5、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過(guò)程。關(guān)于吸收過(guò)程中的氣液平衡關(guān)系，以下說(shuō)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(lèi)影響6、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)物料進(jìn)行干燥處理。對(duì)于一種濕物料，若采用熱風(fēng)干燥，風(fēng)的溫度越高，物料的干燥速率一定越快嗎？（）A.一定B.不一定C.取決于物料的性質(zhì)D.取決于干燥設(shè)備的類(lèi)型7、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于干燥過(guò)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(shí)進(jìn)行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴(kuò)散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對(duì)干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要8、在化工流程模擬中，建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型是關(guān)鍵。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化工流程，以下關(guān)于模型簡(jiǎn)化的原則，不正確的是：（）A.忽略對(duì)結(jié)果影響較小的因素B.盡量保留所有的細(xì)節(jié)C.保證模型的準(zhǔn)確性和可靠性D.根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的假設(shè)9、在化工結(jié)晶過(guò)程中，影響晶體生長(zhǎng)速度和晶體形態(tài)的因素眾多。以下哪個(gè)因素通常對(duì)晶體生長(zhǎng)速度的影響相對(duì)較??？（）A.過(guò)飽和度B.攪拌強(qiáng)度C.溶液的pH值D.結(jié)晶器的材質(zhì)10、化工傳遞過(guò)程包括動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個(gè)熱傳導(dǎo)過(guò)程中，若兩種材料的熱導(dǎo)率相差較大，界面處的溫度分布會(huì)呈現(xiàn)怎樣的特點(diǎn)？（）A.溫度分布均勻B.溫度在界面處發(fā)生突變C.溫度在界面附近有較大的梯度D.溫度在遠(yuǎn)離界面處有較大的梯度11、在化工傳質(zhì)過(guò)程中，分子擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散都對(duì)物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴(kuò)散方式的比較，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.分子擴(kuò)散的速率通常小于渦流擴(kuò)散B.分子擴(kuò)散與濃度梯度成正比，渦流擴(kuò)散與濃度梯度無(wú)關(guān)C.分子擴(kuò)散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴(kuò)散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴(kuò)散系數(shù)與流體的溫度無(wú)關(guān)，渦流擴(kuò)散系數(shù)與溫度有關(guān)12、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)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(shuō)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13、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過(guò)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(guò)飽和度B.較低的過(guò)飽和度C.較快的降溫速度D.強(qiáng)烈的攪拌14、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱過(guò)程，以下關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能和熵的變化，哪項(xiàng)說(shuō)法是正確的？（）A.內(nèi)能不變，熵增加B.內(nèi)能增加，熵不變C.內(nèi)能減少，熵不變D.內(nèi)能不變，熵不變15、化工中的流化床干燥器在運(yùn)行過(guò)程中需要控制合適的流化狀態(tài)。以下哪個(gè)參數(shù)對(duì)判斷流化狀態(tài)的好壞最為關(guān)鍵？（）A.流化床的壓降B.顆粒的帶出速度C.氣體的空塔速度D.床層的膨脹比16、關(guān)于化工過(guò)程中的干燥速率曲線，以下哪個(gè)階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能17、在化工反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中，需要確定反應(yīng)的級(jí)數(shù)和速率常數(shù)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)體系，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法最有助于準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)級(jí)數(shù)？（）A.改變反應(yīng)物濃度B.改變反應(yīng)溫度C.加入催化劑D.改變反應(yīng)壓力18、在化學(xué)吸收過(guò)程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。當(dāng)吸收一個(gè)具有較高溶解度的氣體時(shí)，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19、在化工原理實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法和誤差分析，不正確的是（）A.可以用線性回歸分析數(shù)據(jù)B.誤差分析只考慮隨機(jī)誤差C.可以通過(guò)作圖法直觀展示數(shù)據(jù)D.要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)估20、在化工反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)自催化反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系具有特殊的特點(diǎn)。以下關(guān)于自催化反應(yīng)的描述，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.反應(yīng)初期速率較慢B.存在一個(gè)最佳反應(yīng)物濃度使反應(yīng)速率最大C.反應(yīng)后期速率減慢D.反應(yīng)速率始終隨反應(yīng)物濃度的增加而增加21、在化工過(guò)程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關(guān)于余熱回收的方式和技術(shù)，不準(zhǔn)確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預(yù)熱物料C.回收效率一定能達(dá)到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)22、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)23、在化工過(guò)程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對(duì)于一個(gè)具有多個(gè)輸入和輸出的復(fù)雜化工過(guò)程，以下哪個(gè)方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經(jīng)驗(yàn)判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計(jì)分析D.模擬計(jì)算24、在化工過(guò)程控制中，比例積分微分（PID）控制器是常用的控制器類(lèi)型。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)整定的方法，不正確的是：（）A.試湊法B.臨界比例度法C.衰減曲線法D.理論計(jì)算法25、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。在一個(gè)間歇式攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行不可逆的一級(jí)反應(yīng)，若要提高產(chǎn)物的收率，以下哪種操作方式最為有效？（）A.增加反應(yīng)物濃度B.升高反應(yīng)溫度C.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間D.加快攪拌速度26、在化工傳熱設(shè)備中，熱管具有高效的傳熱性能。熱管內(nèi)部的工作液體在蒸發(fā)段蒸發(fā)，在冷凝段冷凝，其傳熱過(guò)程主要依靠什么原理？（）A.熱傳導(dǎo)B.熱對(duì)流C.熱輻射D.相變傳熱27、對(duì)于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類(lèi)型和特點(diǎn)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見(jiàn)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(qiáng)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(jiǎn)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(kāi)，有利于循環(huán)；強(qiáng)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(lèi)型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類(lèi)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(wú)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28、在化工過(guò)程的安全評(píng)估中，需要分析各種潛在的危險(xiǎn)因素。對(duì)于一個(gè)涉及高壓氣體儲(chǔ)存的化工裝置，以下哪個(gè)危險(xiǎn)因素最容易引發(fā)嚴(yán)重的事故？（）A.氣體泄漏B.容器爆炸C.靜電火花D.人為操作失誤29、在化學(xué)工程領(lǐng)域，對(duì)于多相反應(yīng)體系，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率的影響，哪種說(shuō)法是正確的？（）A.相間傳質(zhì)通常會(huì)限制反應(yīng)速率B.相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響C.相間傳質(zhì)總是會(huì)加快反應(yīng)速率D.相間傳質(zhì)的影響取決于反應(yīng)類(lèi)型30、在化工過(guò)程的模擬計(jì)算中，常使用一些商業(yè)軟件。以下哪個(gè)軟件不是主要用于化工過(guò)程模擬的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)吸收塔用含溶質(zhì)0.002（摩爾比）的溶劑吸收混合氣中的溶質(zhì)，進(jìn)口混合氣中溶質(zhì)的摩爾比為0.05，出口混合氣中溶質(zhì)的摩爾比要求降低到0.005，相平衡關(guān)系為Y=1.5X，液氣比為1.2（摩爾比）。求填料層高度。2、（本題5分）在一個(gè)吸收塔中，用清水吸收空氣中的有害氣體。進(jìn)塔氣體中有害氣體的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，出塔氣體中有害氣體的摩爾分?jǐn)?shù)為0.02，塔內(nèi)的平均傳質(zhì)推動(dòng)力為0.005，氣液傳質(zhì)系數(shù)kG=0.02kmol/(m^2·s·kPa)，求吸收塔的傳質(zhì)面積。3、（本題5分）某反應(yīng)釜中進(jìn)行可逆反應(yīng)2A+B?3C+D，平衡常數(shù)K=3，初始時(shí)A、B的濃度均為3mol/L，反應(yīng)在12L的容器中進(jìn)行，求達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。4、（本題5分）某二元理想溶液在90kPa下進(jìn)行精餾操作，進(jìn)料組成xF=0.35（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂采用部分冷凝器，回流比R=2.5，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.95。計(jì)算最小回流比Rmin和提餾段操作線方程。5、（本題5分）某化工廠使用吸收塔處理含氨氣的廢氣，進(jìn)口氣體中氨氣的濃度為10%（體積分?jǐn)?shù)），尾氣要求氨氣濃度不超過(guò)0.5%（體積分?jǐn)?shù)）。吸收劑為水，氣液比為20，平衡關(guān)系為Y=0.8X。計(jì)算所需的傳質(zhì)單元數(shù)。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行封頭的設(shè)計(jì)和計(jì)算。2、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，流體輸送是常見(jiàn)的操作。請(qǐng)論述離心泵的工作原理，并分析其在實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的故障及解決方法。3、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過(guò)程中的輻射加工技術(shù)，包括輻射源的類(lèi)型、輻射作用原理以及在高分子材料改性、食品保鮮等領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)的速率不僅取決于反應(yīng)物的濃度，還受到溫度的顯著影響。請(qǐng)結(jié)合阿倫尼烏斯方程，詳細(xì)