聊城大学《现代仪器分析与仿真》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《现代仪器分析与仿真》2022-2023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、在化工流程模拟中，需要建立准确的数学模型来描述系统的行为。以下关于模型建立的步骤，哪一个顺序是合理的？（）A.确定模型结构、收集数据、参数估计、模型验证B.收集数据、确定模型结构、参数估计、模型验证C.收集数据、参数估计、确定模型结构、模型验证D.确定模型结构、参数估计、收集数据、模型验证2、在化工干燥操作中，湿物料中的水分通常可以分为结合水和非结合水。以下关于这两种水分的特性，哪项说法是不准确的？（）A.结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的蒸汽压B.非结合水的干燥较结合水容易C.结合水与物料的结合力较强D.非结合水的含量与物料的性质无关3、在化工反应动力学中，关于催化剂的作用，以下哪种表述是恰当的？A.催化剂能够改变反应的途径，降低反应的活化能，从而加快反应速率，但不改变反应的平衡常数。B.催化剂在反应过程中会被消耗，需要不断补充。C.催化剂对所有的化学反应都能起到显著的加速作用。D.催化剂能够使平衡转化率提高，增加产物的产量。4、在化工过程控制中，反馈控制是常用的控制策略之一。当被控变量受到一个阶跃干扰时，以下关于反馈控制系统的响应，正确的是：A.被控变量立即回到设定值B.被控变量逐渐回到设定值C.被控变量会超过设定值D.被控变量不会受到干扰的影响5、在化工生产中，经常需要对物料进行加热。对于一种需要精确控制加热温度的物料，以下哪种加热方式的温度控制精度最高？A.电加热B.蒸汽加热C.热油加热D.红外线加热6、化学反应的速率不仅取决于反应物的浓度，还受温度的影响。关于温度对反应速率的影响，以下表述不准确的是（）A.温度升高，反应速率一定加快B.符合阿伦尼乌斯方程C.存在一个最佳反应温度D.不同反应对温度的敏感程度不同7、在化工热力学中，研究纯物质的饱和蒸汽压与温度的关系时，安托尼方程是常用的经验公式。以下关于安托尼方程参数的获取方法，不正确的是：A.实验测定B.理论推导C.经验估算D.数据拟合8、在化工分离过程中，离子交换分离技术常用于分离离子型物质。以下关于离子交换树脂的再生，哪种方法最为常用？（）A.用酸或碱溶液处理B.用盐溶液处理C.加热处理D.电解处理9、在化工分离过程中，吸附分离常用于气体和液体的净化。对于一个物理吸附过程，以下关于吸附剂再生的方法，不正确的是：A.加热解吸B.降压解吸C.置换解吸D.化学方法解吸10、化工过程中的精馏操作是常见的分离方法。在一个连续精馏塔中，若进料组成发生变化，塔顶和塔底产品的纯度会受到怎样的影响？A.塔顶和塔底产品纯度均不变B.塔顶产品纯度降低，塔底产品纯度不变C.塔顶产品纯度不变，塔底产品纯度降低D.塔顶和塔底产品纯度均可能发生变化11、在化工流体流动中，阻力损失是不可避免的。关于直管阻力损失和局部阻力损失的计算方法，不正确的是（）A.直管阻力损失可用范宁公式计算B.局部阻力损失系数只与管件形状有关C.两者都与流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力损失12、在化工工艺流程设计中，需要考虑多种因素以确保生产的高效和稳定。对于一个涉及多个反应和分离步骤的流程，以下哪个因素对于优化流程顺序最为关键？（）A.反应的转化率B.产物的纯度要求C.各步骤的成本D.原料的供应稳定性13、化工过程的模拟和优化对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。在使用化工模拟软件进行过程优化时，以下哪个参数的优化对经济效益的提升最为明显？A.原材料的消耗B.产品的产量C.设备的投资D.操作工人的数量14、在化工热力学的研究中，以下哪个热力学定律是判断过程自发方向的依据？A.热力学第一定律B.热力学第二定律C.热力学第三定律D.盖斯定律15、化工生产中的萃取精馏常用于分离沸点相近的混合物。对于萃取精馏的原理和操作要点，以下说法不准确的是（）A.加入萃取剂改变相对挥发度B.萃取剂的选择至关重要C.操作压力对分离效果影响不大D.要控制好萃取剂的流量16、在化工流体流动的研究中，对于粘性流体在圆形管道中的流动，当雷诺数小于2000时，流体的流动状态通常为层流。若管道直径增加一倍，而流量保持不变，此时雷诺数会如何变化？A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.变为原来的1/2D.变为原来的1/417、在化工过程的模拟计算中，需要选择合适的热力学模型。对于一个包含极性物质和非极性物质的混合物体系，以下哪种热力学模型的适用性更好？A.理想气体模型B.活度系数模型C.状态方程模型D.以上都不是18、在化工设备设计中，材料的选择至关重要。对于一个需要承受高温高压且具有腐蚀性介质的反应容器，以下哪种材料最为适合？A.不锈钢B.钛合金C.陶瓷D.碳钢19、在化工吸收塔的设计中，液气比是一个重要的参数。当液气比增大时，以下哪种情况不会发生？（）A.吸收剂用量增加B.出塔气体中溶质浓度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的费用增加20、在化工设备的设计中，对于承受外压的薄壁容器，以下哪个因素对于稳定性的影响最大？（）A.容器的直径B.容器的长度C.材料的强度D.壁厚二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在化工分离过程中，亲和分离技术在生物化工等领域有重要应用，请阐述亲和分离的基本原理和特点，包括亲和配体的选择和亲和吸附的过程，并分析其优势和面临的挑战。2、（本题10分）在化学吸收过程中，吸收剂的性能对吸收效果至关重要。请详细分析影响吸收剂选择的因素，并举例说明如何根据不同的吸收任务选择合适的吸收剂。3、（本题10分）论述在化工反应工程中，如何考虑催化剂的失活和再生对反应过程的影响。4、（本题10分）在化工分离过程中，泡沫分离技术具有一定的特点和应用，请阐述泡沫分离的原理和过程，包括起泡剂的选择和泡沫的稳定性控制，并分析其适