中國農(nóng)業(yè)大學(xué)《能源化工概論》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頁中國農(nóng)業(yè)大學(xué)《能源化工概論》

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2、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(zhì)濃度D.減小進料量3、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護是常用的方法之一。以下哪種涂層材料的耐腐蝕性通常較好？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚乙烯涂層C.油漆涂層D.鍍鋅涂層4、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同5、在化工過程的節(jié)能措施中，熱集成技術(shù)能夠有效地提高能源利用效率。以下關(guān)于熱集成技術(shù)的原理，哪種說法是不準確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實現(xiàn)熱量的回收和再利用6、在化工分離過程中，離心分離是利用離心力實現(xiàn)分離的方法。對于一個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.離心機的轉(zhuǎn)速B.混合物的密度差C.離心機的半徑D.分離時間7、在化工中的分離設(shè)備性能評價中，關(guān)于分離效率的指標，以下哪種表述是準確的？（）A.分離效率的常用指標包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標組分的回收程度；純度則表示產(chǎn)品中目標組分的含量B.分離效率只需要用純度一個指標來評價，其他指標不重要C.分離因子越大，說明分離越困難，分離設(shè)備的性能越差D.回收率越高，說明分離設(shè)備的能耗越高，經(jīng)濟性越差8、在化工流體流動中，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算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計算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9、在化工安全管理中，危險化學(xué)品的儲存需要遵循嚴格的規(guī)定。對于易燃液體的儲存，以下關(guān)于儲存條件的要求，不正確的是：（）A.通風(fēng)良好B.遠離火源C.高溫環(huán)境D.采用防爆電氣10、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時間D.以上操作條件都不利11、化工過程中的萃取精餾是一種特殊的精餾方法。若要通過萃取精餾分離兩種沸點相近的物質(zhì)，選擇萃取劑時需要考慮哪些因素？（）A.溶解性、選擇性和揮發(fā)性B.密度、粘度和表面張力C.毒性、腐蝕性和穩(wěn)定性D.價格、來源和可再生性12、在化工過程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點技術(shù)是一種常用的方法。以下關(guān)于夾點技術(shù)的主要作用，哪種描述是不準確的？（）A.確定最小公用工程用量B.識別能量回收的潛力C.優(yōu)化換熱器網(wǎng)絡(luò)D.直接降低反應(yīng)的活化能13、在化工過程的物料衡算中，以下哪種情況通常可以假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以14、對于化工熱力學(xué)中的理想氣體狀態(tài)方程，以下關(guān)于其適用條件的說法，哪一個是準確的？（）A.理想氣體狀態(tài)方程適用于任何壓力和溫度下的氣體B.理想氣體狀態(tài)方程只適用于高溫、低壓且分子間無相互作用力的氣體C.理想氣體狀態(tài)方程對所有真實氣體在任何條件下都能準確描述其性質(zhì)D.理想氣體狀態(tài)方程主要適用于液體，對氣體的適用性較差15、化工熱力學(xué)在化工過程的設(shè)計和分析中起著重要作用。對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負值？（）A.正值B.負值C.零D.無法確定二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化工生產(chǎn)過程中，詳細闡述如何通過優(yōu)化反應(yīng)條件來提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率，包括溫度、壓力、催化劑等因素的綜合影響。2、（本題5分）論述在化工過程的氣體吸收中，如何確定吸收劑的用量和吸收塔的高度。3、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的液液萃取設(shè)備，包括萃取塔、離心萃取器等的結(jié)構(gòu)特點、操作性能以及在不同體系中的應(yīng)用選擇。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對可再生資源的利用，分析生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為化學(xué)品和燃料的工藝路線、關(guān)鍵技術(shù)以及面臨的挑戰(zhàn)和機遇。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠用板式塔分離二元混合物，進料中輕組分的摩爾分數(shù)為0.5，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分數(shù)為0.98，塔釜液中輕組分的摩爾分數(shù)為0.02，相對揮發(fā)度為3.0，回流比為4.0，計算理論塔板數(shù)。2、（本題5分）某精餾塔塔頂采用全凝器，回流液組成為xR=0.75（摩爾分數(shù)），塔頂產(chǎn)品組成為xD=0.92，進料組成為xF=0.4，回流比為2.5。求精餾段操作線方程和提餾段操作線方程。3、（本題5分）一個流化床反應(yīng)器中進行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，氣體的粘度為0.02Pa·s，操作溫度為500K，壓力為1atm。求最小流化速度。4、（本題5分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進行二級不可逆反應(yīng)A+B→C，反應(yīng)速率常數(shù)k=2L/(mol·min)，進料中A和B的濃度均為2mol/L，進料流量為10L/min，反應(yīng)器體積為50L。計算反應(yīng)器出口處A、B和C的濃度。5、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股含有苯（B）和甲苯（T）的混合蒸汽，總壓為1atm，溫度為100°C。其中苯的摩爾分數(shù)為0.6，甲苯的摩爾分數(shù)為0.4。利用理想氣體狀態(tài)方程和安托尼方程（Antoineequation）計算苯和甲苯的飽和蒸汽壓，并判斷該混合蒸汽是否處于飽和狀態(tài)。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家以生產(chǎn)醫(yī)藥中間體為主的企業(yè)，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中需要嚴格控制質(zhì)量和純度。分析如何進行質(zhì)量控制和純度檢