常州大学《化工技术前沿与创新》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工技术前沿与创新》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、化学反应工程是化学工程的重要分支。对于一个可逆放热反应，为了提高反应的转化率，以下哪种操作策略通常是最为有效的？A.降低反应温度B.提高反应温度C.增加反应物浓度D.及时移除反应产物2、化工过程中的传热问题至关重要。在一个列管式换热器中，用热水加热冷水，若要提高传热效率，以下哪种措施是不合适的？A.增加换热管的数量B.提高热水的流速C.减小换热管的管径D.降低冷水的流速3、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离混合物。当选择萃取剂时，以下哪个因素不是关键的考虑因素？（）A.对溶质的溶解能力B.与原溶剂的互溶性C.萃取剂的价格D.萃取剂的挥发性4、化工中的蒸馏操作是常见的分离方法之一。在进行共沸蒸馏时，以下哪种共沸剂的选择原则最为关键？A.共沸剂与原混合物的沸点差B.共沸剂的毒性和安全性C.共沸剂与原混合物的互溶性D.共沸剂的价格和易得性5、化工中的流化床反应器具有良好的传热和传质性能。对于流化床反应器的特点和应用，以下说法不正确的是（）A.适用于气固相反应B.颗粒容易带出C.操作条件容易控制D.对催化剂要求不高6、在化工设备的强度计算中，以下哪种应力不是需要考虑的主要应力？A.拉伸应力B.压缩应力C.弯曲应力D.剪切应力7、化工中的精馏操作是分离液体混合物的重要方法。对于精馏塔的设计和操作，以下说法错误的是（）A.理论塔板数可以通过逐板计算法求得B.回流比越大，分离效果越好C.进料位置对塔的性能没有影响D.塔板效率会影响实际塔板数8、在化工热力学研究中，对于理想气体混合物，其压力与各组分气体的分压之间存在特定关系。以下关于这种关系的描述，哪一项是不准确的？（）A.总压等于各组分分压之和B.各组分分压与摩尔分数成正比C.分压大小取决于气体的体积D.分压可以通过总压和摩尔分数计算9、化工生产中的流体输送设备种类繁多。对于离心泵的工作原理和性能特点，以下描述不正确的是（）A.依靠叶轮旋转产生离心力B.流量与扬程存在一定关系C.可以输送高粘度液体D.安装高度有一定限制10、在化工过程的物料衡算中，以下哪种情况通常可以假设系统处于稳态？A.间歇操作B.连续操作且操作条件稳定C.半连续操作D.以上情况均不可以11、化工中的结晶过程受到多种因素的影响。对于一个结晶体系，以下哪个因素对晶体的形态和粒度分布影响最为显著？A.过饱和度B.冷却速率C.搅拌强度D.晶种的加入量12、在化工安全管理中，应急预案的制定是重要环节。以下关于应急预案内容的描述，不正确的是：A.应急组织机构和职责B.事故预防措施C.详细的工艺流程图D.应急响应程序13、化学反应工程是化学工程的重要分支。在一个间歇式搅拌反应器中进行不可逆的一级反应，若要提高产物的收率，以下哪种操作方式最为有效？A.增加反应物浓度B.升高反应温度C.延长反应时间D.加快搅拌速度14、在化工工艺流程设计中，需要综合考虑各种因素以达到最优的设计方案。对于一个生产多种产品的化工厂，以下哪个因素在确定工艺流程时的权重通常最大？A.原材料的供应B.产品的市场需求C.生产设备的通用性D.环保法规的要求15、在化工热力学中，以下哪种状态方程在计算高温高压下气体的性质时较为准确？A.理想气体状态方程B.范德华方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程16、在化工过程的系统分析中，能量衡算至关重要。以下关于能量衡算的基本原理和方法，不正确的是（）A.遵循能量守恒定律B.考虑各种形式的能量转化C.可以忽略能量损失D.准确确定能量输入和输出项17、化学反应工程中，对于气固相催化反应的内扩散影响，以下描述不正确的是（）A.会降低反应速率B.可以通过减小催化剂颗粒尺寸来消除C.对所有反应的影响程度相同D.与反应物的分子大小有关18、在化学反应工程中，对于一个均相催化反应，催化剂的浓度增加，反应速率会如何变化？A.线性增加B.先增加后趋于平稳C.指数增加D.不变19、在化工设计中，需要对管道进行选材。对于输送强腐蚀性介质的管道，以下哪种材料通常不适合？A.不锈钢B.碳钢C.聚四氟乙烯D.玻璃钢20、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。对于一个反渗透膜分离过程，以下关于其分离原理的描述，不正确的是：A.依靠压力差作为推动力B.利用膜的选择性透过性C.溶质会透过膜进入渗透液D.适用于分离小分子物质二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在化工热力学中，混合物的汽液平衡数据对于精馏和萃取等分离过程的设计和操作至关重要。请阐述获取混合物汽液平衡数据的实验方法和热力学模型预测方法，并讨论它们的优缺点和适用范围。2、（本题10分）在化工原理中，流体通过颗粒床层的流动阻力计算对于过滤、固定床反应器等设备的设计和操作具有重要意义。请阐述流体通过颗粒床层的流动阻力的计算方法，如Ergun方程，并举例说明如何应用这些方法计算流动阻力。3、（本题10分）结合现代分析测试技术的发展，深入探讨在化学工程中如何运用先进的分析手段如色谱、质谱、光谱等对化工产品和过程进行质量监控和分析。4、（本题10分）论述在化工过程的萃取操作中，如何提高萃取效率和实现多级萃取的优化。三、案例分析题