天津醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)?！痘び?jì)算與流程模擬》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工計(jì)算與流程模擬》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15個(gè)小題，每小題2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(diào)節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進(jìn)料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量2、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個(gè)參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子3、在化工中的氣固相催化反應(yīng)過程，關(guān)于催化劑的中毒和失活，以下哪種說法是正確的？（）A.催化劑的中毒是指少量雜質(zhì)使催化劑的活性和選擇性顯著下降，且這種中毒通常是不可逆的。催化劑的失活則包括中毒、燒結(jié)、積炭等多種原因，有些失活是可逆的，有些是不可逆的B.催化劑的中毒和失活都是由于反應(yīng)物濃度過高導(dǎo)致的，降低反應(yīng)物濃度可以避免C.催化劑一旦中毒或失活，就無法恢復(fù)其活性，必須更換新的催化劑D.催化劑的中毒和失活對(duì)反應(yīng)速率和選擇性沒有影響，不需要關(guān)注4、在化工過程的能量分析中，熵增原理是一個(gè)重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，哪項(xiàng)表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過程的可行性B.絕熱不可逆過程的熵增大于零C.熵增越大，過程的能量利用效率越高D.可逆過程的熵增為零5、在化工分離過程中，離子交換樹脂常用于分離離子型物質(zhì)。對(duì)于一種強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，以下哪種離子更容易被交換？（）A.鈉離子B.鈣離子C.氫離子D.鎂離子6、對(duì)于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導(dǎo)熱油7、化工中的精餾操作可以通過改變操作條件來提高分離效果。當(dāng)塔頂產(chǎn)品的純度要求較高時(shí)，以下哪個(gè)操作條件的調(diào)整最為有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜溫度C.增加塔頂采出量D.降低塔壓8、化學(xué)反應(yīng)的選擇性對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和原料利用率非常重要。以下關(guān)于提高化學(xué)反應(yīng)選擇性的方法，不正確的是（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應(yīng)條件C.隨意改變反應(yīng)物比例D.優(yōu)化反應(yīng)路徑9、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)因素對(duì)于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長(zhǎng)度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚10、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對(duì)于一個(gè)放熱反應(yīng)，以下哪種操作方式可能是合適的？（）A.絕熱操作B.等溫操作C.變溫操作D.以上操作方式效果相同11、在化工分離過程中，離心分離是利用離心力實(shí)現(xiàn)分離的方法。對(duì)于一個(gè)固液混合物的離心分離過程，以下關(guān)于離心分離因數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.離心機(jī)的轉(zhuǎn)速B.混合物的密度差C.離心機(jī)的半徑D.分離時(shí)間12、在化工分離過程的設(shè)計(jì)中，需要考慮分離設(shè)備的選型。對(duì)于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設(shè)備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結(jié)晶器13、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于催化劑的外擴(kuò)散阻力影響最大？（）A.流體的流速B.催化劑的顆粒大小C.反應(yīng)物的濃度D.反應(yīng)溫度14、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過程。關(guān)于吸收過程中的氣液平衡關(guān)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(guān)系不受溶質(zhì)種類影響15、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)混合物進(jìn)行分離和提純。對(duì)于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分餾的方法進(jìn)行分離，以下哪種因素對(duì)分離效果的影響最為關(guān)鍵？（）A.混合物的組成比例B.分餾柱的高度和填充材料C.加熱溫度和速度D.冷卻介質(zhì)的溫度二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述在化工過程的結(jié)晶操作中，如何控制晶體的形狀和尺寸分布以滿足特定的應(yīng)用需求。2、（本題5分）結(jié)合化工企業(yè)的節(jié)能減排實(shí)踐，深入探討余熱發(fā)電技術(shù)在化工中的應(yīng)用原理、系統(tǒng)組成以及經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。3、（本題5分）化工熱力學(xué)中的混合性質(zhì)對(duì)于混合物的研究具有重要意義，請(qǐng)說明混合焓、混合熵和混合體積的概念，并分析它們與混合物組成的關(guān)系。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某精餾塔塔頂采用分凝器，回流液組成為xR=0.8（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂產(chǎn)品組成為xD=0.95，進(jìn)料組成為xF=0.5，回流比為3。求精餾段操作線方程和提餾段操作線方程。2、（本題5分）在一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)：3A→B+2C，初始時(shí)A的濃度為3mol/L，反應(yīng)4小時(shí)后B的濃度為0.5mol/L，求該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率。3、（本題5分）一個(gè)間歇釜式反應(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2L/(mol·s)，初始反應(yīng)物A的濃度為4mol/L，反應(yīng)時(shí)間為3h。求反應(yīng)結(jié)束時(shí)B的濃度。4、（本題5分）一換熱器用100℃的飽和水蒸氣將流量為2000kg/h的某液體從20℃加熱到80℃。已知液體的比熱容為2.5kJ/(kg·℃)，換熱器的總傳熱系數(shù)為800W/(m2·℃)，換熱面積為10m2。計(jì)算蒸汽的用量（假設(shè)蒸汽冷凝后排出的溫度為100℃）。5、（本題5分）某化工廠的吸收塔用乙醇胺溶液吸收廢氣中的硫化氫（H2S），進(jìn)氣中H2S的摩爾分?jǐn)?shù)為0.08，氣體流量為1200m3/h，吸收液中乙醇胺的濃度為0.3mol/L，液氣比為1.8。假設(shè)吸收反應(yīng)符合亨利定律，亨利系數(shù)為200kPa，計(jì)算H2S的吸收率。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的廢水處理后可以達(dá)到零排放嗎？如果可以，需要哪