吉林大學《化工環(huán)保與安全概論》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《化工環(huán)保與安全概論》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在化工生產中，經常需要對物料進行混合。對于高粘度物料的混合，以下哪種攪拌器的混合效果通常更好？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.螺帶式攪拌器2、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關系。當過濾壓差增大時，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質的阻力增大3、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積4、化工原理中，對于過濾操作，若過濾壓差增大，過濾速率會如何變化？（）A.線性增大B.非線性增大C.不變D.先增大后不變5、在化工吸收過程中，如果吸收劑的用量無限增大，吸收率會如何變化？（）A.吸收率無限增大B.吸收率趨近于1C.吸收率保持不變D.吸收率逐漸減小6、在化工設備的防腐措施中，陰極保護是一種常見的方法。對于一個處于電解質溶液中的金屬設備，以下哪種陰極保護方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護結合D.以上效果相同7、在化工原理實驗中，數(shù)據處理和結果分析是重要環(huán)節(jié)。以下關于實驗數(shù)據的處理方法和誤差分析，不正確的是（）A.可以用線性回歸分析數(shù)據B.誤差分析只考慮隨機誤差C.可以通過作圖法直觀展示數(shù)據D.要對實驗結果的可靠性進行評估8、在化工中的流化床反應器，關于其特點和適用范圍，以下哪種表述是準確的？（）A.流化床反應器內固體顆粒處于流化狀態(tài)，傳熱傳質效率高，適用于強放熱反應和要求有均一溫度和濃度的反應B.流化床反應器的操作簡單，對物料的粒度和密度沒有要求C.流化床反應器的氣體返混嚴重，轉化率低，只適用于一些簡單的反應D.流化床反應器內固體顆粒容易磨損和帶出，增加了后續(xù)分離和回收的難度9、在化工流體流動中，對于突擴管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴大兩倍，局部阻力系數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小10、在化工熱力學中，研究純物質的飽和蒸汽壓與溫度的關系時，安托尼方程是常用的經驗公式。以下關于安托尼方程參數(shù)的獲取方法，不正確的是：（）A.實驗測定B.理論推導C.經驗估算D.數(shù)據擬合11、在化工設備的選型中，需要綜合考慮性能、價格和可靠性等因素。對于一個需要長期連續(xù)運行的關鍵設備，以下哪個因素的權重通常最高？（）A.設備的性能B.設備的價格C.設備的可靠性D.設備的維護成本12、對于化工中的液液萃取設備，以下關于萃取塔的類型和特點，哪一項是準確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉盤塔等。噴灑塔結構簡單，但傳質效率低；填料塔傳質效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性?。晦D盤塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質效率沒有影響，只需要關注塔的結構13、在化工設備設計中，材料的選擇至關重要。對于一個需要承受高溫高壓且具有腐蝕性介質的反應容器，以下哪種材料最為適合？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.碳鋼14、在化學工程中，對于多相反應體系的研究至關重要。當進行氣液固三相反應時，以下哪個因素對反應速率的影響最為復雜且難以準確預測？（）A.氣體的擴散速率B.液體的攪拌速度C.固體催化劑的孔隙結構D.三相之間的接觸面積15、在化工分離過程的設計中，需要考慮分離設備的選型。對于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結晶器16、在化工熱力學中，對于混合物的熱力學性質計算，以下哪種方法通常需要較多的實驗數(shù)據支持？（）A.狀態(tài)方程法B.活度系數(shù)法C.理想溶液模型D.正規(guī)溶液模型17、對于化工中的化學反應速率方程，以下關于其建立方法，哪一個是準確的？（）A.建立化學反應速率方程通常需要通過實驗測定不同條件下的反應速率，然后根據實驗數(shù)據進行擬合和分析，確定反應級數(shù)和速率常數(shù)B.化學反應速率方程可以通過理論推導直接得到，不需要進行實驗測定C.只要知道反應物和生成物的化學式，就可以寫出化學反應速率方程D.化學反應速率方程一旦確定，就不會隨反應條件的改變而改變18、在化學反應工程中，對于一個自催化反應，以下哪種操作方式可能導致反應失控？（）A.連續(xù)進料B.間歇操作C.半間歇操作D.以上操作方式都不會導致失控19、在化工設備設計中，需要考慮材料的選擇以適應不同的工況。對于高溫高壓的化工設備，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20、在化工傳熱計算中，當冷熱流體進行并流換熱和逆流換熱時，在相同的進出口溫度條件下，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21、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22、在化工反應過程中，催化劑的中毒會嚴重影響反應性能。對于一個容易中毒的催化劑，以下哪種措施能夠有效地預防催化劑中毒？（）A.對原料進行預處理B.控制反應溫度和壓力C.定期對催化劑進行再生D.以上都是23、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對于精餾塔的設計和操作，以下說法錯誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進料位置對塔的性能沒有影響D.塔板效率會影響實際塔板數(shù)24、化學反應的選擇性對于提高產品質量和原料利用率非常重要。以下關于提高化學反應選擇性的方法，不正確的是（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應條件C.隨意改變反應物比例D.優(yōu)化反應路徑25、在化工反應工程中，研究反應的熱效應對于設計反應器和控制反應過程非常重要。對于一個強放熱反應，以下哪種措施能夠有效地控制反應溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進料D.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在化工過程的吸收操作中，如何根據氣體組成和處理要求選擇合適的吸收設備。2、（本題5分）在化工原理中，蒸發(fā)設備的類型和特點是重要的知識點。請介紹常見的蒸發(fā)設備，如蒸發(fā)器、結晶器等，并比較它們的優(yōu)缺點和適用范圍。3、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的泡沫現(xiàn)象，包括泡沫的形成機制、穩(wěn)定性影響因素以及在發(fā)酵、浮選等過程中的作用和控制方法。4、（本題5分）在化學反應工程中，催化劑的制備方法和表征技術對于研究催化劑的性能和優(yōu)化催化劑的設計至關重要。請論述常見的催化劑制備方法和表征技術，并分析如何通過這些方法和技術來優(yōu)化催化劑的性能。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業(yè)在市場調研中發(fā)現(xiàn)，消費者對環(huán)保型化工產品的需求日益增加。分析企業(yè)應如何調整產品結構以滿足市場需求。2、（本題5分）某化工廠的一個反應過程需要控制反應的pH值。請分析如何實現(xiàn)精確的pH控制。3、（本題5分）某化工廠的一個反應釜在進行反應時，需要控制反應的壓力波動。請分析原因并提出解決方法。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在進行環(huán)保設施升級改造時，遇到了資金和技術方面的困難。請分析這些困難產生的原因，并提出解決資金和技術問題的方案。5、（本題5分）在食品添加劑生產領域，某企業(yè)需要開發(fā)一種新型的增稠劑。請分析在化學工程方面的設計思路。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工廠要設計一個旋風分離器來分離含塵氣體中的固體顆粒，氣體流量為1200m3/h，進口氣體含塵濃度為12g/m3，要求分離效率達到95%。已知固體顆粒的密度為2200kg/m3，旋風分離器的直徑為0.6m。計算出口氣體的含塵濃度。2、（本題10分）一個二元混合物的組成為0.4（組分A）和0.6（組分B），在一定溫度和壓力下，其相對揮發(fā)度為3。進行簡單蒸餾操作，餾出液中A的含量為0.7