沈陽師范大學(xué)《化工分離工程》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頁沈陽師范大學(xué)《化工分離工程》

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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、關(guān)于化工過程中的膜分離應(yīng)用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附2、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個(gè)平行反應(yīng)，若主反應(yīng)的活化能大于副反應(yīng)的活化能，升高溫度對主反應(yīng)的選擇性會產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低3、在化工過程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點(diǎn)技術(shù)是一種常用的方法。以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的主要作用，哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.確定最小公用工程用量B.識別能量回收的潛力C.優(yōu)化換熱器網(wǎng)絡(luò)D.直接降低反應(yīng)的活化能4、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，若催化劑的孔徑過小，會對反應(yīng)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應(yīng)速率B.降低反應(yīng)速率C.對反應(yīng)速率無影響D.可能提高也可能降低反應(yīng)速率5、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)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(qiáng)度D.壁厚6、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，需要考慮壓力對設(shè)備強(qiáng)度的要求。對于一個(gè)承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強(qiáng)度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭7、在化工生產(chǎn)中的攪拌釜中，以下哪種攪拌槳葉形式適用于高粘度流體的攪拌？（）A.螺旋槳式B.渦輪式C.錨式D.槳式8、在化工流體力學(xué)中，對于流體在管道中的流動阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)雷諾數(shù)在2000到4000之間時(shí)，流體的流動狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過渡流D.不確定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(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10、在化工流體的湍流流動中，渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點(diǎn)？（）A.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于分子擴(kuò)散系數(shù)B.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)C.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)大于分子擴(kuò)散系數(shù)D.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)的大小關(guān)系不確定11、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設(shè)備。對于一個(gè)逆流操作的換熱器，當(dāng)冷熱流體的進(jìn)口溫度不變，而熱流體的流量增加時(shí)，以下關(guān)于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無法確定12、對于化工中的非均相反應(yīng)過程，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對反應(yīng)的影響，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.相間傳質(zhì)會影響非均相反應(yīng)的速率和選擇性。如果傳質(zhì)速率小于反應(yīng)速率，反應(yīng)會受到傳質(zhì)的限制；如果傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，反應(yīng)則主要受化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)控制B.相間傳質(zhì)對非均相反應(yīng)沒有影響，反應(yīng)速率只取決于化學(xué)反應(yīng)本身C.相間傳質(zhì)總是會促進(jìn)非均相反應(yīng)的進(jìn)行，提高反應(yīng)速率和選擇性D.相間傳質(zhì)的影響可以忽略不計(jì)，在研究非均相反應(yīng)時(shí)不需要考慮13、對于化工過程中的流體流動，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個(gè)是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動類型（層流或湍流）的無量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對流體流動的研究沒有實(shí)際意義，只是一個(gè)理論概念14、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，為了提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應(yīng)溫度B.提高反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)物15、在化工分離過程中，超濾膜分離技術(shù)常用于分離大分子物質(zhì)。以下關(guān)于超濾膜的特點(diǎn)，哪種描述是不正確的？（）A.截留分子量固定B.操作壓力低C.分離精度高D.容易被污染16、化工中的氣液傳質(zhì)設(shè)備有多種類型。對于填料塔和板式塔的比較，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.填料塔的壓降小B.板式塔的操作彈性大C.填料塔的持液量小D.板式塔的分離效率一定高于填料塔17、在化工反應(yīng)工程中，對于一個(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18、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的設(shè)計(jì)需要遵循嚴(yán)格的規(guī)范。對于一個(gè)承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，以下關(guān)于其壁厚計(jì)算的依據(jù)，不正確的是：（）A.材料的屈服強(qiáng)度B.容器的直徑C.容器內(nèi)的壓力D.容器的長度19、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(shí)，以下關(guān)于初始速率法的特點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)操作簡單20、在化學(xué)反應(yīng)器的選型中，對于反應(yīng)級數(shù)較高的反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型通常更合適？（）A.間歇反應(yīng)器B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器C.管式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋在化工過程的聚合反應(yīng)過程中的分子量分布控制中，如何通過調(diào)整反應(yīng)條件和使用鏈轉(zhuǎn)移劑等方法控制聚合物的分子量分布。2、（本題5分）請?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的電化學(xué)氧化技術(shù)，包括電極材料的選擇、反應(yīng)機(jī)理以及在廢水處理和有機(jī)合成中的應(yīng)用。3、（本題5分）化工分離過程中的吸附操作中，吸附等溫線是描述吸附劑吸附能力的重要工具。請?jiān)敿?xì)介紹常見的吸附等溫線模型，如Langmuir等溫線、Freundlich等溫線等，并分析如何利用這些模型來描述和預(yù)測吸附過程。4、（本題5分）化工過程中的膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，請闡述常見膜分離過程（如反滲透、超濾、微濾等）的分離原理和應(yīng)用領(lǐng)域，并分析膜污染的原因及防治措施。5、（本題5分）論述在化工過程的膜分離技術(shù)中，如何進(jìn)行膜組件的清洗和消毒以保證膜的性能和衛(wèi)生要求。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠的一個(gè)車間需要進(jìn)行節(jié)能減排改造。請分析可以采取哪些化學(xué)工程措施來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。2、（本題5分）一家化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備需要進(jìn)行防腐處理。請分析具體的處理方法和注意事項(xiàng)。3、（本題5分）某化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行環(huán)保設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行管理，以確保企業(yè)達(dá)標(biāo)排放。分析環(huán)保設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行管理的要點(diǎn)。4、（本題5分）在一個(gè)化工生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品的純度一直達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和應(yīng)用。請分析影響產(chǎn)品純度的因素，并提出提高純度的具體措施。5、（本題5分）一個(gè)化工項(xiàng)目在建設(shè)過程中，需要進(jìn)行大量的設(shè)備采購，采購過程中出現(xiàn)了供應(yīng)商選擇不當(dāng)?shù)膯栴}。請分析供應(yīng)商選擇不當(dāng)?shù)脑?，并提出?yōu)化供應(yīng)商選擇的策略。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)萃取塔中用有機(jī)溶劑萃取水溶液中的溶質(zhì)，水相進(jìn)料流量為5000kg/h，溶質(zhì)的初始濃度為0.05kg/kg，有機(jī)相流量為3000kg/h，平衡分配系數(shù)為2。求萃取后水相中溶質(zhì)的濃度。2、（本題10分）一個(gè)精餾塔的塔頂冷凝器需要將塔頂蒸汽全部冷凝，塔頂蒸汽流量為3000kg/h，汽化潛熱為2200kJ/kg，冷卻介質(zhì)為水，進(jìn)口溫度為25°C，