白銀希望職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工業(yè)催化原理》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，共3頁白銀希望職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工業(yè)催化原理》

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、化工中的蒸餾操作是常見的分離方法之一。在進(jìn)行共沸蒸餾時(shí)，以下哪種共沸劑的選擇原則最為關(guān)鍵？（）A.共沸劑與原混合物的沸點(diǎn)差B.共沸劑的毒性和安全性C.共沸劑與原混合物的互溶性D.共沸劑的價(jià)格和易得性2、在化工中的吸附分離過程，關(guān)于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.吸附劑應(yīng)具有較大的比表面積、良好的選擇性和吸附容量，常見的吸附劑有活性炭、分子篩等。吸附劑的再生方法包括加熱再生、降壓再生和置換再生等B.吸附劑的選擇只考慮其吸附容量，其他性能不重要C.吸附劑的再生過程復(fù)雜，成本高，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免吸附劑的再生D.所有的吸附劑都可以采用同一種再生方法，且再生效果相同3、在化工反應(yīng)的催化劑中毒現(xiàn)象中，以下哪種物質(zhì)通常不是導(dǎo)致催化劑中毒的常見因素？（）A.重金屬離子B.惰性氣體C.硫化物D.鹵素化合物4、化工生產(chǎn)中的過濾操作用于分離固體和液體混合物。對(duì)于過濾設(shè)備的選擇和操作，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.真空過濾機(jī)適用于粘性大的物料B.板框壓濾機(jī)過濾面積大C.過濾速度與過濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌5、在化工過程的優(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.簡化模型D.驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)自催化反應(yīng)，以下哪種操作方式可能導(dǎo)致反應(yīng)失控？（）A.連續(xù)進(jìn)料B.間歇操作C.半間歇操作D.以上操作方式都不會(huì)導(dǎo)致失控7、在化工精餾塔的設(shè)計(jì)中，若要提高塔的分離效率，可以采取多種措施。以下哪種措施對(duì)提高分離效率的作用相對(duì)較??？（）A.增加塔板數(shù)B.增大塔徑C.優(yōu)化塔板結(jié)構(gòu)D.選擇合適的回流比8、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的強(qiáng)度計(jì)算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于一個(gè)承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/49、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。以下哪種涂層材料的耐腐蝕性通常較好？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚乙烯涂層C.油漆涂層D.鍍鋅涂層10、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11、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對(duì)于高溫高壓的化工設(shè)備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷12、化工原理中，對(duì)于吸收塔的設(shè)計(jì)，若氣體的流量增大，而其他條件不變，為了保持相同的吸收率，以下哪種措施需要采??？（）A.增大吸收劑的流量B.減小吸收劑的流量C.增加塔板數(shù)D.減少塔板數(shù)13、在化工傳熱計(jì)算中，當(dāng)冷熱流體進(jìn)行并流換熱和逆流換熱時(shí)，在相同的進(jìn)出口溫度條件下，哪種換熱方式的平均溫差較大？（）A.并流換熱B.逆流換熱C.兩者平均溫差相同D.取決于流體的性質(zhì)14、在化工過程控制中，反饋控制是常用的控制策略之一。當(dāng)被控變量受到一個(gè)階躍干擾時(shí)，以下關(guān)于反饋控制系統(tǒng)的響應(yīng)，正確的是：（）A.被控變量立即回到設(shè)定值B.被控變量逐漸回到設(shè)定值C.被控變量會(huì)超過設(shè)定值D.被控變量不會(huì)受到干擾的影響15、化工中的吸收塔設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)因素。當(dāng)處理高濃度氣體時(shí)，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16、對(duì)于化工中的膜分離技術(shù)，以下關(guān)于反滲透膜的分離原理，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.反滲透膜是一種半透膜，在壓力作用下，溶劑從高濃度溶液一側(cè)透過膜向低濃度溶液一側(cè)遷移，實(shí)現(xiàn)混合物的分離B.反滲透膜的分離只取決于膜的孔徑大小，與溶液的性質(zhì)和壓力無關(guān)C.反滲透膜分離過程中，溶質(zhì)會(huì)在膜表面沉積，導(dǎo)致膜的通量逐漸下降D.反滲透膜只能用于分離水溶液，對(duì)有機(jī)溶液的分離效果很差17、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D.攪拌器18、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對(duì)于一個(gè)膜分離系統(tǒng)，以下哪個(gè)操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積19、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.無法確定溫度的影響程度20、在化工設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。以下關(guān)于工藝流程選擇的依據(jù)，不全面的是（）A.原料性質(zhì)和產(chǎn)品要求B.技術(shù)成熟度C.操作人員的喜好D.經(jīng)濟(jì)合理性二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）結(jié)合現(xiàn)代化學(xué)工程的發(fā)展，全面論述納米技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用，包括納米材料的制備、性能以及在催化、藥物傳遞等方面的潛在價(jià)值。2、（本題5分）結(jié)合生物化工的發(fā)展，深入探討生物發(fā)酵過程的優(yōu)化控制，包括培養(yǎng)基配方、發(fā)酵條件、代謝調(diào)控等方面對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。3、（本題5分）闡述在化工反應(yīng)過程的強(qiáng)化技術(shù)中，如微通道反應(yīng)、超重力反應(yīng)等，如何通過創(chuàng)新的設(shè)備和工藝手段提高反應(yīng)速率和選擇性。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)環(huán)保型溶劑的需求增加，分析離子液體、超臨界流體等新型溶劑在化學(xué)反應(yīng)和分離過程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和局限性。5、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)的壓力增大，分析化工企業(yè)的環(huán)境責(zé)任和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，包括環(huán)境績效評(píng)估、生命周期評(píng)價(jià)等方法的應(yīng)用。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)需要提高處理效率。請(qǐng)分析可以采取哪些措施。2、（本題5分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)過程需要精確控制反應(yīng)時(shí)間和溫度。請(qǐng)分析如何實(shí)現(xiàn)有效的控制策略。3、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行工藝優(yōu)化，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本。請(qǐng)分析工藝優(yōu)化的方法和步驟。4、（本題5分）在化肥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要改進(jìn)施肥方法以提高肥料的利用率。請(qǐng)分析具體的改進(jìn)措施。5、（本題5分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)過程需要控制反應(yīng)的pH值。請(qǐng)分析如何實(shí)現(xiàn)精確的pH控制。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)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，催化劑顆粒直徑為0.6mm，密度為1800kg/m3，氣體流速為2.5m/s，床層空隙率為0.45，求催化劑的帶出速度和最小流化速度。2、（本題10分）一個(gè)吸收塔用稀硫酸溶液吸收工業(yè)廢氣中的氨氣，進(jìn)氣中氨氣的濃度為10%（體積分?jǐn)?shù)），流量為2000m3/h，吸收劑硫酸溶液的流量為5000L/h，濃度為0.5mol/L。吸收反應(yīng)為：2NH?+H?SO?→(NH?)?SO?。假設(shè)反應(yīng)完全，計(jì)算出口氣體中氨氣的濃度和硫酸