武昌首義學院《精細有機合成技術》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《精細有機合成技術》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20個小題，每小題1分，共20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、化工生產(chǎn)中的節(jié)能減排是重要的研究課題。在一個化工流程中，以下哪種措施對于降低能源消耗和減少溫室氣體排放的效果最為顯著？（）A.優(yōu)化反應條件B.改進分離工藝C.采用余熱回收系統(tǒng)D.更換高效的動力設備2、在化工熱力學中，對于氣體的絕熱可逆膨脹過程，以下哪個參數(shù)一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內能3、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對反應過程有著重要影響。對于一個可逆反應，以下哪種類型的催化劑能夠同時提高正反應和逆反應的速率？（）A.正催化劑B.負催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以4、對于化工中的萃取精餾過程，以下關于其原理和應用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實現(xiàn)分離沸點接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調節(jié)5、在化工分離過程中，反滲透膜分離技術在水處理中應用廣泛。以下關于反滲透的驅動力，哪種說法是正確的？（）A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差6、關于化工生產(chǎn)中的攪拌裝置，以下哪種攪拌器適用于高粘度液體的攪拌？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.推進式攪拌器7、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長距離輸送？（）A.皮帶輸送機B.螺旋輸送機C.斗式提升機D.氣力輸送8、在化學工程實驗中，經(jīng)常需要測量各種物理量。對于測量微小壓力差，以下哪種測量儀器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計B.差壓變送器C.彈簧管壓力計D.膜片壓力計9、在化工傳熱設備中，熱管具有高效的傳熱性能。熱管內部的工作液體在蒸發(fā)段蒸發(fā)，在冷凝段冷凝，其傳熱過程主要依靠什么原理？（）A.熱傳導B.熱對流C.熱輻射D.相變傳熱10、關于化工過程中的流化床反應器，以下哪種情況不是其常見的操作問題？（）A.溝流現(xiàn)象B.騰涌現(xiàn)象C.催化劑磨損D.反應溫度過低11、在化學反應工程中，對于一個連續(xù)攪拌釜式反應器（CSTR），以下關于其停留時間分布的特點，不正確的是：（）A.停留時間分布較寬B.存在返混C.停留時間均一D.適用于慢反應12、在化工熱力學中，對于一個絕熱可逆膨脹過程，系統(tǒng)的溫度和壓力會如何變化？（）A.溫度降低，壓力降低B.溫度升高，壓力升高C.溫度不變，壓力降低D.溫度降低，壓力不變13、在化工結晶設備的選擇中，需要考慮多種因素。以下哪項因素對于結晶產(chǎn)品的粒度分布影響相對較??？（）A.攪拌速度B.冷卻速率C.設備的材質D.晶種的加入量14、在化學反應工程中，對于一個平行反應，如果主反應的級數(shù)高于副反應，以下哪種操作條件有利于提高主反應的選擇性？（）A.提高反應物濃度B.降低反應溫度C.增加反應時間D.以上操作條件都不利15、化工中的結晶器有多種類型。對于蒸發(fā)結晶器和冷卻結晶器的特點和適用范圍，以下描述不正確的是（）A.蒸發(fā)結晶器適用于溶解度隨溫度變化不大的物質B.冷卻結晶器需要控制冷卻速度C.兩者的操作原理相同D.結晶器的選型要根據(jù)具體情況16、化工過程中的蒸發(fā)操作，若要降低溶液的沸點升高，以下哪種方法可行？（）A.提高操作壓力B.降低操作壓力C.增加溶質濃度D.減小進料量17、化工中的氣液傳質設備有多種類型。對于填料塔和板式塔的比較，以下說法錯誤的是（）A.填料塔的壓降小B.板式塔的操作彈性大C.填料塔的持液量小D.板式塔的分離效率一定高于填料塔18、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對萃取效果的影響相對較小？（）A.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時間19、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素。對于一個產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟和環(huán)保方面能夠達到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學沉淀法C.膜分離法D.焚燒法20、關于化工過程中的膜分離應用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的流體流動特性，包括層流和湍流的區(qū)別、流體阻力的計算方法以及如何通過優(yōu)化管道設計來減少流體輸送過程中的能量損失。2、（本題5分）分析在化工過程的蒸發(fā)操作中，如何選擇合適的蒸發(fā)器類型和操作條件。3、（本題5分）分析在化工過程的萃取操作中，如何進行萃取設備的放大設計和操作優(yōu)化。4、（本題5分）在化工分離過程中，膜滲透汽化技術具有一定的應用前景，請闡述膜滲透汽化的原理和特點，包括膜材料的選擇和應用領域，并分析其與傳統(tǒng)分離方法的比較優(yōu)勢。5、（本題5分）化工熱力學中的熵平衡在分析化工過程的不可逆性方面具有重要作用，請解釋熵產(chǎn)生和熵流的概念，并說明如何通過熵平衡分析來改進化工過程。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個化工生產(chǎn)車間，工人的勞動強度過大，工作效率低下。請分析造成勞動強度大的原因，并提出優(yōu)化工作流程和提高勞動效率的方案。2、（本題5分）在農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要優(yōu)化包裝設計以減少農(nóng)藥的揮發(fā)。請分析具體的改進措施。3、（本題5分）一家化工廠在進行節(jié)能減排工作時，發(fā)現(xiàn)部分員工缺乏節(jié)能減排的意識和積極性。請分析員工缺乏意識和積極性的原因，并提出提高員工節(jié)能減排意識的措施。4、（本題5分）某化工企業(yè)采用了新的合成路線來生產(chǎn)產(chǎn)品。請分析該路線的優(yōu)勢和可能存在的問題。5、（本題5分）某化工廠的一個反應過程需要精確控制反應時間和溫度。請分析如何實現(xiàn)有效的控制策略。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個吸收塔用于吸收空氣中的氨氣，進氣中氨氣的摩爾分數(shù)為0.05，吸收劑為水，流量為2000kg/h，氣液接觸面積為100m2，傳質系數(shù)為0.05kmol/(m2·h·kPa)，平衡關系符合亨利定律，亨利系數(shù)為200kPa，計算氨氣的吸收率。2、（本題10分）一個連續(xù)精餾塔分離二元理想混合物，塔頂采用全凝器，進料為氣液混合物，氣液比為1:1（摩爾比），進料中易揮發(fā)組分的摩爾分數(shù)為0.5，塔頂產(chǎn)品的摩爾分數(shù)為0.9，塔釜產(chǎn)品的摩爾分數(shù)為0.1，回流比為2，相對揮發(fā)度為3。