邵陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工節(jié)能技術(shù)》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(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)邵陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工節(jié)能技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于干燥過(guò)程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時(shí)進(jìn)行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴(kuò)散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對(duì)干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要2、在化工流體流動(dòng)中，阻力損失是不可避免的。關(guān)于直管阻力損失和局部阻力損失的計(jì)算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計(jì)算B.局部阻力損失系數(shù)只與管件形狀有關(guān)C.兩者都與流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力損失3、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4、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(lèi)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5、在化工反應(yīng)設(shè)備中，流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態(tài)，以下哪種操作條件最為關(guān)鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度6、在化工分離過(guò)程中，反滲透膜分離技術(shù)在水處理中應(yīng)用廣泛。以下關(guān)于反滲透的驅(qū)動(dòng)力，哪種說(shuō)法是正確的？（）A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差7、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8、在化工分離過(guò)程中，離子交換分離技術(shù)常用于分離離子型物質(zhì)。以下關(guān)于離子交換樹(shù)脂的再生，哪種方法最為常用？（）A.用酸或堿溶液處理B.用鹽溶液處理C.加熱處理D.電解處理9、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過(guò)程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）A.較高的過(guò)飽和度B.較低的過(guò)飽和度C.較快的降溫速度D.強(qiáng)烈的攪拌10、對(duì)于化工過(guò)程中的流體流動(dòng)，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(lái)判斷流體流動(dòng)類(lèi)型（層流或湍流）的無(wú)量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對(duì)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(wú)關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動(dòng)阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對(duì)流體流動(dòng)的研究沒(méi)有實(shí)際意義，只是一個(gè)理論概念11、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12、化工傳遞過(guò)程包括動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個(gè)熱傳導(dǎo)過(guò)程中，若兩種材料的熱導(dǎo)率相差較大，界面處的溫度分布會(huì)呈現(xiàn)怎樣的特點(diǎn)？（）A.溫度分布均勻B.溫度在界面處發(fā)生突變C.溫度在界面附近有較大的梯度D.溫度在遠(yuǎn)離界面處有較大的梯度13、關(guān)于化工生產(chǎn)中的噴霧干燥，以下哪種因素對(duì)產(chǎn)品顆粒大小的影響最為顯著？（）A.進(jìn)料速度B.噴霧壓力C.干燥溫度D.物料性質(zhì)14、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系復(fù)雜。對(duì)于湍流流動(dòng)，以下哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.摩擦系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)B.摩擦系數(shù)與管壁粗糙度有關(guān)C.隨著雷諾數(shù)增加，摩擦系數(shù)逐漸減小D.不同的湍流模型對(duì)摩擦系數(shù)的計(jì)算結(jié)果可能不同15、在化工反應(yīng)的多相催化中，催化劑的載體具有重要作用。以下關(guān)于催化劑載體的功能，哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.提高催化劑的活性B.增加催化劑的比表面積C.改善催化劑的熱穩(wěn)定性D.降低催化劑的成本16、在化工分離過(guò)程中，精餾操作是常用的方法之一。當(dāng)混合物中各組分的相對(duì)揮發(fā)度接近時(shí)，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進(jìn)料位置17、在化工過(guò)程的模擬計(jì)算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對(duì)于一個(gè)包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是18、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑外擴(kuò)散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應(yīng)物濃度D.升高反應(yīng)溫度19、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20、在化工傳熱設(shè)備中，熱管具有高效的傳熱性能。熱管內(nèi)部的工作液體在蒸發(fā)段蒸發(fā)，在冷凝段冷凝，其傳熱過(guò)程主要依靠什么原理？（）A.熱傳導(dǎo)B.熱對(duì)流C.熱輻射D.相變傳熱21、化工過(guò)程中的傳熱強(qiáng)化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強(qiáng)化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件22、在化工蒸發(fā)過(guò)程中，提高蒸發(fā)器的真空度會(huì)對(duì)蒸發(fā)操作產(chǎn)生哪些影響？（）A.降低溶液的沸點(diǎn)，提高蒸發(fā)速率B.增加溶液的沸點(diǎn)，降低蒸發(fā)速率C.對(duì)蒸發(fā)速率沒(méi)有影響D.導(dǎo)致溶液結(jié)晶23、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(zhǎng)度24、在化工過(guò)程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對(duì)于一個(gè)絕熱反應(yīng)過(guò)程，以下哪個(gè)能量項(xiàng)的變化對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)？（）A.內(nèi)能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化25、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循強(qiáng)度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準(zhǔn)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(shè)計(jì)只需要考慮強(qiáng)度失效準(zhǔn)則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計(jì)可以采用低于標(biāo)準(zhǔn)的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計(jì)壓力可以超過(guò)其標(biāo)注的最高工作壓力，只要定期檢驗(yàn)即可二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的分子蒸餾技術(shù)中，如何利用分子運(yùn)動(dòng)的平均自由程差異實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離，以及該技術(shù)在高沸點(diǎn)、熱敏性物質(zhì)分離中的優(yōu)勢(shì)。2、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的熱集成技術(shù)中，如何通過(guò)合理匹配冷熱物流，實(shí)現(xiàn)熱量的回收和利用，降低能耗和運(yùn)行成本。3、（本題5分）簡(jiǎn)述在綠色化學(xué)化工的理念下，如何設(shè)計(jì)環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)和工藝過(guò)程，減少或消除有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生。4、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)的選擇性對(duì)于提高原料利用率和產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。請(qǐng)解釋選擇性的概念，并討論在化工生產(chǎn)中如何提高反應(yīng)的選擇性。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段，需要確定合適的工藝流程和設(shè)備布局。請(qǐng)分析如何進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以提高生產(chǎn)效率和降低成本。2、（本題5分）一家化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備需要進(jìn)行定期維護(hù)。請(qǐng)分析維護(hù)的重點(diǎn)和方法。3、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間存在安全培訓(xùn)效果不佳的問(wèn)題，可能影響員工安全意識(shí)和操作技能。分析安全培訓(xùn)效果不佳的原因及應(yīng)采取的改進(jìn)措施。4、（本題5分）某化工項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，需要進(jìn)行環(huán)境保護(hù)宣傳教育，以提高員工和公眾的環(huán)保意識(shí)。請(qǐng)分析環(huán)境保護(hù)宣傳教育的內(nèi)容和方法。5、（本題5分）一家制藥企業(yè)的一種藥物在生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行干燥操作。請(qǐng)分析干燥過(guò)程中的關(guān)鍵因素和控制方法。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)管式反應(yīng)器中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)2A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.1L/(mol·s)，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，體積流量為5L/s，反應(yīng)器管長(zhǎng)為10m，管徑為0.05m。計(jì)算出口處A的濃度。2、（本題10分）一個(gè)列管式換熱器，用20℃的冷水將80℃的熱流體冷卻到50℃，熱流體的流量為2000kg/h，比熱容為2.2kJ/(kg·℃)，冷水的流量為3000kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。假設(shè)總傳熱系數(shù)為1000W/(m2·℃)，換熱面積為15m2。計(jì)算冷流