營口職業(yè)技術學院《輕化工程儀器分析》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024學年第一學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、在化工原理的學習中，吸收操作是重要的傳質過程。關于吸收過程中的氣液平衡關系，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.氣液平衡關系不受溶質種類影響2、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對反應進行催化。對于一個需要高選擇性的催化反應，以下哪種催化劑的制備方法能夠更好地控制催化劑的活性和選擇性？（）A.浸漬法B.沉淀法C.溶膠-凝膠法D.離子交換法3、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對萃取效果的影響相對較??？（）A.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時間4、在化學反應工程中，對于一個連續(xù)流動的管式反應器中的二級反應，以下哪個因素對于反應器體積的影響最大？（）A.反應物的初始濃度B.反應速率常數(shù)C.進料流量D.反應溫度5、化學反應工程中的催化反應，催化劑起著關鍵作用。以下關于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應速率B.催化劑的活性會永久保持C.中毒和燒結會導致失活D.可以改變反應的選擇性6、在化學反應工程中，對于一個可逆放熱反應，采用絕熱操作和采用換熱操作相比，以下關于反應轉化率的說法，正確的是：（）A.絕熱操作的轉化率更高B.換熱操作的轉化率更高C.轉化率相同D.取決于具體的反應條件7、在化工反應工程中，研究反應的動力學方程對于優(yōu)化反應過程非常重要。對于一個復雜的多步反應，以下哪種實驗方法能夠更準確地確定動力學方程？（）A.間歇實驗B.連續(xù)實驗C.半連續(xù)實驗D.以上方法結合8、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對于易燃易爆物質的儲存和運輸，需要采取嚴格的防護措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說明這種氣體的爆炸危險性是高還是低？（）A.高B.低C.無法確定D.取決于其他因素9、化學反應的平衡常數(shù)與反應的溫度和壓力有關。對于一個吸熱反應，升高溫度，平衡常數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力10、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個復雜的化學反應體系，以下關于反應級數(shù)的確定方法，不準確的是（）A.實驗測定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗隨意猜測D.積分法11、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關于PID控制器參數(shù)的調整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調整不依賴于系統(tǒng)的特性12、化學反應的速率常數(shù)不僅與溫度有關，還與反應物的濃度有關。對于一個一級反應，當反應物濃度增加一倍時，速率常數(shù)會？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍13、在化工熱力學中，研究混合氣體的性質時，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對于一個由兩種理想氣體組成的混合氣體，以下關于分壓和分體積的說法，正確的是：（）A.分壓之和等于總壓，分體積之和等于總體積B.分壓之和大于總壓，分體積之和大于總體積C.分壓之和小于總壓，分體積之和小于總體積D.分壓與分體積之間沒有確定的關系14、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設備。對于一個逆流操作的換熱器，當冷熱流體的進口溫度不變，而熱流體的流量增加時，以下關于傳熱溫差的變化，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15、化工過程中的結晶器設計，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.較強的攪拌強度16、在化工過程的系統(tǒng)分析中，能量衡算至關重要。以下關于能量衡算的基本原理和方法，不正確的是（）A.遵循能量守恒定律B.考慮各種形式的能量轉化C.可以忽略能量損失D.準確確定能量輸入和輸出項17、在化工設備的設計中，關于壓力容器的設計準則，以下哪種表述是恰當?shù)?？（）A.壓力容器的設計應遵循強度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設計只需要考慮強度失效準則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設計可以采用低于標準的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設計壓力可以超過其標注的最高工作壓力，只要定期檢驗即可18、在化工分離過程中，蒸餾是一種廣泛應用的分離方法。對于一個二元理想混合物的簡單蒸餾過程，以下關于餾出液組成的變化，正確的是：（）A.餾出液組成逐漸降低B.餾出液組成逐漸升高C.餾出液組成保持不變D.餾出液組成先升高后降低19、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20、在化工反應動力學的研究中，需要確定反應的級數(shù)和速率常數(shù)。對于一個復雜的反應體系，以下哪種實驗方法最有助于準確測定反應級數(shù)？（）A.改變反應物濃度B.改變反應溫度C.加入催化劑D.改變反應壓力21、在化工自動化控制中，以下哪種控制方式能夠實現(xiàn)對被控變量的無差調節(jié)？（）A.位式控制B.比例控制C.積分控制D.微分控制22、對于化工中的非均相反應過程，以下關于相間傳質對反應的影響，哪一項是恰當?shù)?？（）A.相間傳質會影響非均相反應的速率和選擇性。如果傳質速率小于反應速率，反應會受到傳質的限制；如果傳質速率遠大于反應速率，反應則主要受化學反應動力學控制B.相間傳質對非均相反應沒有影響，反應速率只取決于化學反應本身C.相間傳質總是會促進非均相反應的進行，提高反應速率和選擇性D.相間傳質的影響可以忽略不計，在研究非均相反應時不需要考慮23、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及到氣體的壓縮過程。對于一個絕熱壓縮過程，若壓縮比相同，以下關于壓縮終溫的說法，正確的是：（）A.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越高B.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越低C.氣體比熱容對終溫沒有影響D.無法確定比熱容與終溫的關系24、對于化工中的傳熱設備，以下關于換熱器的強化傳熱方法，哪一項是正確的？（）A.換熱器的強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)可以通過增加流體的流速、改變流動狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會增加阻力損失，因此不應采用這種方法來強化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強化傳熱25、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產(chǎn)品的純度不符合要求，以下哪種調節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量26、對于化工原理中的吸收操作，以下關于吸收劑的選擇原則，哪一項是恰當?shù)?？（）A.吸收劑應具有良好的選擇性、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27、在化工熱力學中，熵增原理是一個重要的概念。以下關于熵增原理在化工過程中的應用，不準確的是（）A.判斷過程的可逆性B.評估能量利用效率C.熵增越大越好D.指導過程的優(yōu)化28、在化工流體力學中，對于流體在管道中的流動阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關系。當雷諾數(shù)在2000到4000之間時，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29、在化工過程的節(jié)能分析中，夾點技術是一種有效的方法。對于一個具有多個熱流和冷流的系統(tǒng)，以下關于夾點位置的確定，正確的是：（）A.夾點位于熱流和冷流溫差最小處B.夾點位于熱流和冷流溫差最大處C.夾點的位置與熱流和冷流的溫差無關D.無法確定夾點的位置30、關于化工生產(chǎn)中的結晶過程，以下哪種因素對晶體的生長速度影響最??？（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.溶質的分子量D.冷卻速度二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠需要設計一個儲罐來儲存一種液體化工原料，該原料的密度為800kg/m^3，最大儲存量為1000噸，儲存時間為30天?？紤]10%的余量，求儲罐的體積。2、（本題5分）一個絕熱固定床反應器中進行氣固相催化反應，反應為A+B→C，反應熱為-50kJ/mol。進料中A和B的摩爾比為1:1，進料溫度為300K，流量為10mol/s。已知反應的活化能為80kJ/mol，求達到60%轉化率時的床層溫度。3、（本題5分）一個流化床反應器中進行催化反應，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，氣體流速為2m/s，氣體密度為1.2kg/m3，摩擦系數(shù)為0.8，計算催化劑的帶出速度。4、（本題5分）一個蒸汽壓縮制冷循環(huán)中，制冷劑在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度為-10°C，在冷凝器中的冷凝溫度為40°C，制冷量為10kW，壓縮機的絕熱效率為0.8。計算壓縮機的功耗和冷凝器的熱負荷。5、（本題5分）在一個萃取過程中，用有機溶劑從水溶液中萃取溶質A。水相初始濃度為20g/L，有機相初始濃度為0。相比（有機相流量與水相流量之比）為1:2，分配系數(shù)為5。計算經(jīng)過兩級錯流萃取后，水相中溶質A的濃度。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析在化工過程的生物發(fā)酵過程中，如何優(yōu)化培養(yǎng)基配方、培養(yǎng)條件和發(fā)酵罐設計，提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質量。2、（本題5分）論述在化工反應工程中，如何考慮反應器內的流體流動對反應的影響。3、（本題5分）化工熱力學中的逸度和活度的概念在溶液的研究中經(jīng)常用到，請解釋逸度和活度的定義和物理意義，并說明它們在相平衡計算中的應用。4、（本題5分）化工過程中的干燥操作常用于去除物料中的水分。請闡述常見的干燥方法及其適