長春理工大學(xué)《綠色化工》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁長春理工大學(xué)《綠色化工》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對于一個吸熱反應(yīng)，升高溫度會對反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小2、在化工傳質(zhì)過程中，分子擴散和渦流擴散都對物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴散方式的比較，哪項是不正確的？（）A.分子擴散的速率通常小于渦流擴散B.分子擴散與濃度梯度成正比，渦流擴散與濃度梯度無關(guān)C.分子擴散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴散系數(shù)與流體的溫度無關(guān)，渦流擴散系數(shù)與溫度有關(guān)3、在化工吸附過程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色4、化工過程的模擬和優(yōu)化對于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。在使用化工模擬軟件進行過程優(yōu)化時，以下哪個參數(shù)的優(yōu)化對經(jīng)濟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5、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系時，除了阿倫尼烏斯方程，還有其他模型。以下關(guān)于這些模型的特點，不正確的是：（）A.適用范圍不同B.計算精度相同C.考慮因素不同D.表達形式不同6、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對反應(yīng)進行催化。對于一個需要高選擇性的催化反應(yīng)，以下哪種催化劑的制備方法能夠更好地控制催化劑的活性和選擇性？（）A.浸漬法B.沉淀法C.溶膠-凝膠法D.離子交換法7、化工中的攪拌釜式反應(yīng)器在很多情況下被使用。當(dāng)反應(yīng)物料的粘度隨反應(yīng)進程發(fā)生顯著變化時，以下哪種攪拌槳轉(zhuǎn)速的控制策略能夠保證反應(yīng)的均勻性？（）A.恒定轉(zhuǎn)速B.逐漸增加轉(zhuǎn)速C.逐漸降低轉(zhuǎn)速D.根據(jù)物料粘度實時調(diào)整轉(zhuǎn)速8、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對于一個固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達到飽和，需要進行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生9、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變10、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運輸，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設(shè)備D.加強人員培訓(xùn)11、關(guān)于化工過程中的精餾塔節(jié)能措施，以下哪種方法不是有效的節(jié)能途徑？（）A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.優(yōu)化進料熱狀態(tài)D.余熱回收利用12、關(guān)于化工過程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進行分離？（）A.兩組分沸點接近且相對揮發(fā)度小B.兩組分沸點差異大且相對揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱13、在化工原理中，研究流體在管道中的流動阻力時，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大14、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個參數(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15、在化工過程的模擬計算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對于一個包含極性物質(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.以上都不是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化工過程中的生物脫硫技術(shù)，包括微生物的作用機制、工藝流程以及在石油、天然氣脫硫中的應(yīng)用。2、（本題5分）化工熱力學(xué)中的逸度系數(shù)和活度系數(shù)的測定方法對于相平衡數(shù)據(jù)的獲取至關(guān)重要，請介紹幾種常見的測定方法，包括蒸氣壓法、露點和泡點測定法等，并分析其適用范圍和測量誤差。3、（本題5分）請詳細(xì)闡述化工過程中的冷凍結(jié)晶技術(shù)，包括冷凍結(jié)晶的原理、影響因素以及在化工分離和提純中的應(yīng)用和工藝優(yōu)化。4、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)工程中，討論反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自催化反應(yīng)的特點，分析影響反應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素，并說明如何避免不穩(wěn)定情況的發(fā)生。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個列管式換熱器，管程走熱流體，殼程走冷流體。熱流體進口溫度為150°C，出口溫度為90°C，冷流體進口溫度為20°C，出口溫度為70°C。熱流體流量為5000kg/h，比熱容為2.2kJ/(kg·K)，冷流體流量為6000kg/h，比熱容為4.0kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱面積。假設(shè)傳熱系數(shù)為800W/(m2·K)。2、（本題5分）某化工廠用填料塔吸收廢氣中的有害成分，填料層高度為5m，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為3，氣相傳質(zhì)單元高度為1.5m，計算液相總傳質(zhì)單元數(shù)。3、（本題5分）一個間歇釜式反應(yīng)器中進行三級不可逆反應(yīng)3A→B，初始濃度為5mol/L，反應(yīng)速率常數(shù)為1L3/(mol3·h)。反應(yīng)時間為8h，計算此時反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物B的濃度。4、（本題5分）在一個絕熱壓縮過程中，空氣的初始狀態(tài)為壓力80kPa、溫度280K，終態(tài)壓力為400kPa。已知空氣的比熱容比為1.3。計算終態(tài)溫度和壓縮過程的熵變。5、（本題5分）在一個間歇反應(yīng)釜中進行如下復(fù)雜反應(yīng)：A→2B（速率常數(shù)k1=0.3h^(-1)），B→C（速率常數(shù)k2=0.2h^(-1)）。初始時僅有A，濃度為4mol/L，反應(yīng)時間為7h，求各物質(zhì)的濃度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備需要進行定期維護。請分析維護的重點