廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工業(yè)有機(jī)合成》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工業(yè)有機(jī)合成》

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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在化工流體力學(xué)中，對(duì)于非牛頓流體的流動(dòng)，其粘度通常不是常數(shù)。若一種非牛頓流體的表觀粘度隨剪切速率的增加而減小，這種流體被稱為？（）A.假塑性流體B.脹塑性流體C.賓漢流體D.觸變性流體2、在化工過程的優(yōu)化中，常常需要對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡。以下哪項(xiàng)不是常見的優(yōu)化目標(biāo)？（）A.最大化產(chǎn)量B.最小化能耗C.最大化設(shè)備投資D.最小化環(huán)境污染3、對(duì)于化工中的非均相反應(yīng)過程，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)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(huì)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(huì)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(dòng)力學(xué)控制B.相間傳質(zhì)對(duì)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(huì)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4、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系時(shí)，安托尼方程是常用的經(jīng)驗(yàn)公式。以下關(guān)于安托尼方程參數(shù)的獲取方法，不正確的是：（）A.實(shí)驗(yàn)測(cè)定B.理論推導(dǎo)C.經(jīng)驗(yàn)估算D.數(shù)據(jù)擬合5、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于一個(gè)反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動(dòng)力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會(huì)透過膜進(jìn)入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)6、在化工過程的優(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7、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對(duì)分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴(yán)格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對(duì)精餾塔的設(shè)計(jì)和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個(gè)關(guān)鍵組分，不存在多個(gè)關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對(duì)精餾過程越有利8、在化工管道設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動(dòng)問題。對(duì)于一個(gè)高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動(dòng)？（）A.固定支架B.滑動(dòng)支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架9、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風(fēng)干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥10、化工過程的模擬和優(yōu)化對(duì)于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。在使用化工模擬軟件進(jìn)行過程優(yōu)化時(shí)，以下哪個(gè)參數(shù)的優(yōu)化對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的提升最為明顯？（）A.原材料的消耗B.產(chǎn)品的產(chǎn)量C.設(shè)備的投資D.操作工人的數(shù)量11、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(duì)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12、在化工原理中，研究液體在填料塔中的流動(dòng)時(shí)，以下關(guān)于填料層壓降的影響因素，不正確的是：（）A.填料的類型B.液體的流量C.填料的堆積方式D.液體的密度13、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進(jìn)反應(yīng)。對(duì)于攪拌器的類型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強(qiáng)度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求14、在化工流體力學(xué)中，伯努利方程有著廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于伯努利方程的適用條件和局限性，不正確的是（）A.適用于理想流體B.忽略了流體的粘性C.對(duì)于可壓縮流體也適用D.可以精確計(jì)算實(shí)際流體的能量15、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)化傳熱二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論理想反應(yīng)器（如間歇式反應(yīng)器、連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器和管式反應(yīng)器）的特點(diǎn)和適用場景，并分析如何根據(jù)反應(yīng)特性選擇合適的反應(yīng)器類型。2、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過程中的生物質(zhì)氣化技術(shù)，包括氣化原理、反應(yīng)條件以及氣化產(chǎn)物的利用和凈化處理。3、（本題5分）論述在化工反應(yīng)工程中，如何考慮催化劑的失活和再生對(duì)反應(yīng)過程的影響。4、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要控制反應(yīng)溫度，請(qǐng)闡述常見的加熱和冷卻方法（如蒸汽加熱、熱水冷卻等）的原理和適用范圍，并分析如何實(shí)現(xiàn)精確的溫度控制。三、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)流化床干燥器中干燥濕物料，濕物料的初始含水量為55%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），干燥后含水量降至6%，進(jìn)料量為150kg/h，絕干物料的比熱容為1.3kJ/(kg·K)，干燥介質(zhì)為熱空氣，進(jìn)口溫度為130°C，出口溫度為90°C，濕度為0.015kg/kg干空氣，計(jì)算所需的干空氣流量。2、（本題5分）某化工廠需要從含乙醇10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的水溶液中回收乙醇，采用常壓精餾操作。進(jìn)料流量為5000kg/h，塔頂餾出液中乙醇含量為90%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），塔底餾出液中乙醇含量為0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。計(jì)算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量。3、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的密度為1500kg/m^3，平均直徑為0.08mm，床層空隙率為0.45，氣體的粘度為0.018Pa·s，表觀氣速為0.6m/s。計(jì)算臨界流化速度和帶出速度。4、（本題5分）某精餾塔塔頂蒸汽經(jīng)全凝器冷凝后，一部分作為回流液，回流比為4，另一部分作為產(chǎn)品采出。已知進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，計(jì)算塔頂產(chǎn)品的采出量。5、（本題5分）在一個(gè)萃取過程中，用有機(jī)溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)A。水相初始濃度為20g/L，有機(jī)相初始濃度為0。相比（有機(jī)相流量與水相流量之比）為1:2，分配系數(shù)為5。計(jì)算經(jīng)過兩級(jí)錯(cuò)流萃取后，水相中溶質(zhì)A的濃度。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某化學(xué)工程研究所在進(jìn)行一項(xiàng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論模型存在較大偏差。請(qǐng)分析產(chǎn)生偏差的原因，并提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)和理論模型的建議。2、（本題10分）在新能源領(lǐng)域，某企業(yè)開發(fā)的太陽能電池材料存在性能不穩(wěn)定的