新鄉(xiāng)學(xué)院《精細(xì)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《精細(xì)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、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、在化工過(guò)程的控制系統(tǒng)中，反饋控制是常見(jiàn)的控制方式之一。以下關(guān)于反饋控制的特點(diǎn)，哪種說(shuō)法是不正確的？（）A.能夠克服擾動(dòng)的影響B(tài).控制作用基于偏差C.可以實(shí)現(xiàn)無(wú)差控制D.響應(yīng)速度較慢2、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)混合物進(jìn)行分離。對(duì)于一個(gè)沸點(diǎn)差較小的液體混合物，以下哪種分離方法的分離效果更好？（）A.普通精餾B.萃取精餾C.共沸精餾D.膜分離3、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會(huì)發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加4、對(duì)于化工中的傳熱設(shè)備，以下關(guān)于換熱器的強(qiáng)化傳熱方法，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.換熱器的強(qiáng)化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過(guò)增加流體的流速、改變流動(dòng)狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強(qiáng)化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會(huì)增加阻力損失，因此不應(yīng)采用這種方法來(lái)強(qiáng)化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強(qiáng)化傳熱5、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6、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，若要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進(jìn)工藝路線B.更換原材料C.增加設(shè)備投資D.減少勞動(dòng)力投入7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中的一級(jí)反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于反應(yīng)時(shí)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8、化工生產(chǎn)過(guò)程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點(diǎn)相近的有機(jī)化合物時(shí)，以下哪種操作條件的改變對(duì)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(jìn)料量D.升高操作壓力9、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)分析，以下方法不正確的是（）A.簡(jiǎn)化假設(shè)B.實(shí)驗(yàn)測(cè)定C.忽略次要反應(yīng)D.主觀猜測(cè)10、在化工設(shè)計(jì)中，需要對(duì)管道進(jìn)行選材。對(duì)于輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的管道，以下哪種材料通常不適合？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.聚四氟乙烯D.玻璃鋼11、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對(duì)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12、在化工反應(yīng)過(guò)程中，催化劑的中毒會(huì)嚴(yán)重影響反應(yīng)性能。對(duì)于一個(gè)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(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理B.控制反應(yīng)溫度和壓力C.定期對(duì)催化劑進(jìn)行再生D.以上都是13、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮物料的流動(dòng)模式。對(duì)于理想的平推流反應(yīng)器，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長(zhǎng)度逐漸變化C.不同停留時(shí)間的物料之間會(huì)混合D.反應(yīng)速率只與反應(yīng)器內(nèi)位置有關(guān)14、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素以確保反應(yīng)的高效進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)反應(yīng)速率的影響相對(duì)較小？（）A.催化劑的孔徑大小B.反應(yīng)物的濃度C.反應(yīng)容器的材質(zhì)D.催化劑的活性15、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)于一個(gè)化工過(guò)程模型，以下關(guān)于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評(píng)估參數(shù)變化對(duì)結(jié)果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡(jiǎn)化模型D.驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性16、化工設(shè)備的選材需要考慮多種因素。以下關(guān)于化工設(shè)備選材的原則，不準(zhǔn)確的是（）A.耐腐蝕性B.強(qiáng)度和剛度C.材料價(jià)格越低越好D.加工性能17、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18、在化工流程模擬中，需要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述系統(tǒng)的行為。以下關(guān)于模型建立的步驟，哪一個(gè)順序是合理的？（）A.確定模型結(jié)構(gòu)、收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證B.收集數(shù)據(jù)、確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證C.收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、確定模型結(jié)構(gòu)、模型驗(yàn)證D.確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、收集數(shù)據(jù)、模型驗(yàn)證19、化工中的萃取塔設(shè)計(jì)需要考慮萃取劑的分散和聚并。對(duì)于一個(gè)需要高效萃取的過(guò)程，以下哪個(gè)萃取塔的內(nèi)部構(gòu)件能夠促進(jìn)萃取劑的分散？（）A.篩板B.填料C.轉(zhuǎn)盤(pán)D.攪拌器20、在化工反應(yīng)的催化劑研究中，催化劑的活性中心結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種方法通常不能用于研究催化劑的活性中心？（）A.電子顯微鏡觀察B.化學(xué)分析C.紅外光譜分析D.肉眼直接觀察21、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，通常采用阿倫尼烏斯方程。當(dāng)活化能增大時(shí)，以下關(guān)于溫度對(duì)反應(yīng)速率影響程度的說(shuō)法，正確的是：（）A.溫度的影響程度減小B.溫度的影響程度增大C.溫度的影響程度不變D.無(wú)法確定溫度的影響程度22、化工中的氣液傳質(zhì)設(shè)備有多種類(lèi)型。對(duì)于填料塔和板式塔的比較，以下說(shuō)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23、在化工過(guò)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(shí)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24、對(duì)于化工中的傳質(zhì)過(guò)程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項(xiàng)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(dòng)B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達(dá)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(guò)程，對(duì)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(wú)關(guān)25、關(guān)于化工過(guò)程中的流化床反應(yīng)器，以下哪種情況不是其常見(jiàn)的操作問(wèn)題？（）A.溝流現(xiàn)象B.騰涌現(xiàn)象C.催化劑磨損D.反應(yīng)溫度過(guò)低26、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于真實(shí)氣體的狀態(tài)方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比會(huì)如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無(wú)法確定27、在化工過(guò)程控制中，前饋控制可以彌補(bǔ)反饋控制的不足。對(duì)于一個(gè)受可測(cè)干擾影響的過(guò)程，以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，正確的是：（）A.根據(jù)偏差進(jìn)行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測(cè)量干擾28、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，若中間產(chǎn)物是目標(biāo)產(chǎn)物，以下哪種操作條件有利于提高中間產(chǎn)物的選擇性？（）A.提高反應(yīng)溫度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.減少反應(yīng)物濃度29、在化工熱力學(xué)中，研究混合物的汽液平衡時(shí)，泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計(jì)算是重要內(nèi)容。對(duì)于一個(gè)二元混合物，以下關(guān)于泡點(diǎn)和露點(diǎn)的關(guān)系，正確的是：（）A.泡點(diǎn)總是低于露點(diǎn)B.泡點(diǎn)總是高于露點(diǎn)C.泡點(diǎn)和露點(diǎn)可能相等D.泡點(diǎn)和露點(diǎn)沒(méi)有關(guān)系30、在化學(xué)反應(yīng)工程中，以下哪種類(lèi)型的反應(yīng)對(duì)反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級(jí)反應(yīng)B.一級(jí)反應(yīng)C.二級(jí)反應(yīng)D.三級(jí)反應(yīng)二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)為3A→2B，反應(yīng)速率方程為r=kC_A3，其中k=0.3mol3/(L3·s)，進(jìn)料中A的濃度為2.5mol/L，氣體流速為6L/s。流化床的體積為60L，計(jì)算反應(yīng)器出口處A和B的濃度。2、（本題5分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)釜中進(jìn)行如下反應(yīng)：3A+B→2C+D。初始時(shí)A、B的濃度分別為6mol/L和4mol/L，反應(yīng)5小時(shí)后，A的濃度變?yōu)?mol/L，求該反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)。3、（本題5分）在一個(gè)流化床干燥器中干燥濕物料，濕物料的初始含水量為40%（濕基），干燥產(chǎn)品的含水量要求為5%（濕基），處理量為500kg/h。已知干燥介質(zhì)（熱空氣）的進(jìn)口溫度為120°C，出口溫度為80°C，濕度為0.01kg水/kg干空氣。求干燥介質(zhì)的消耗量和預(yù)熱器的加熱量。4、（本題5分）一個(gè)蒸發(fā)器將20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的鹽水溶液濃縮至40%，進(jìn)料量為2000kg/h，加熱蒸汽壓力為0.3MPa（絕壓），對(duì)應(yīng)的飽和溫度為133.3°C，蒸發(fā)器內(nèi)溶液的沸點(diǎn)升高為8°C，傳熱系數(shù)為1500W/(m2·K)。求加熱蒸汽消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。5、（本題5分）某化工廠需要用板式換熱器將一種熱流體從120℃冷卻到70℃，冷流體從30℃加熱到60℃。熱流體的流量為1500kg/h，比熱容為2.8kJ/(kg·K)，冷流體的比熱容為4.0kJ/(kg·K)。若換熱器的總傳熱系數(shù)為800W/(m2·K)，計(jì)算所需的換熱面積。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）化工分離過(guò)程中的精餾操作中，回流比的選擇對(duì)分離效果和能耗有重要影響。請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明回流比的概念和其對(duì)精餾過(guò)程的影響，并討論如何確定合適的回流比。2、（本題5分）在化學(xué)工程中，詳細(xì)論述質(zhì)量傳遞原理在吸收、萃取等單元操作中的應(yīng)用，探討影響傳質(zhì)速率的因素以及如何提高傳質(zhì)效率。3、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，壓縮氣體是常見(jiàn)的操作。請(qǐng)論述氣體壓縮過(guò)程的熱力學(xué)原理，并分析如何選擇合適的壓縮級(jí)數(shù)以提高效率和降低能耗。4、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的電滲析技術(shù)中，如何利用離子交換膜和電場(chǎng)作用實(shí)現(xiàn)溶液中離子的分離和濃縮，以及該技術(shù)在海水淡化和