郑州大学《化工原理实验》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《化工原理实验》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分批阅人一、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、在化学反应工程中，对于一个非均相催化反应，以下哪个因素对于催化剂的外扩散阻力影响最大？（）A.流体的流速B.催化剂的颗粒大小C.反应物的浓度D.反应温度2、在化学工程中，对于均相混合物的分离，常常采用蒸馏的方法。以下关于简单蒸馏和平衡蒸馏的特点描述，不正确的是（）A.简单蒸馏是非稳态过程B.平衡蒸馏是稳态过程C.简单蒸馏分离效果一定优于平衡蒸馏D.平衡蒸馏的操作简单3、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4、在化工热力学中，对于一个封闭系统的绝热过程，若系统对外做功，其内能会如何变化？A.增加B.减少C.不变D.可能增加也可能减少5、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6、对于化工中的传质过程，以下关于双膜理论的基本假设，哪一项是正确的？A.双膜理论认为在气液两相界面处，存在着两层停滞的膜，传质阻力集中在这两层膜内，相内为湍流流动。B.双膜理论假设气液两相的浓度在相界面处达到平衡，不存在传质阻力。C.双膜理论只适用于低浓度气体的吸收过程，对高浓度气体不适用。D.双膜理论认为传质系数与流体的流速和物性无关。7、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8、在化工设计中，管道布置是重要的环节之一。以下关于化工管道布置的原则和要求，不正确的是（）A.要考虑物料特性B.尽量减少弯头和阀门C.管道走向可以随意设置D.要便于安装和维修9、化工原理中，对于精馏塔的设计，若要提高塔顶产品的纯度，同时保持一定的处理量，以下哪种方法可行？A.增加塔板数B.减小回流比C.降低塔釜温度D.增大进料量10、化工中的气液传质设备有多种类型。对于填料塔和板式塔的比较，以下说法错误的是（）A.填料塔的压降小B.板式塔的操作弹性大C.填料塔的持液量小D.板式塔的分离效率一定高于填料塔11、在化工分离过程中，反渗透膜分离技术在水处理中应用广泛。以下关于反渗透的驱动力，哪种说法是正确的？（）A.浓度差B.压力差C.电位差D.温度差12、对于化工中的非均相反应过程，以下关于相间传质对反应的影响，哪一项是恰当的？A.相间传质会影响非均相反应的速率和选择性。如果传质速率小于反应速率，反应会受到传质的限制；如果传质速率远大于反应速率，反应则主要受化学反应动力学控制。B.相间传质对非均相反应没有影响，反应速率只取决于化学反应本身。C.相间传质总是会促进非均相反应的进行，提高反应速率和选择性。D.相间传质的影响可以忽略不计，在研究非均相反应时不需要考虑。13、在化工过程的能量分析中，需要考虑各种能量的输入和输出。对于一个绝热反应过程，以下哪个能量项的变化对反应结果的影响可以忽略不计？A.内能的变化B.焓的变化C.熵的变化D.自由能的变化14、在化工中的流化床反应器，关于其特点和适用范围，以下哪种表述是准确的？A.流化床反应器内固体颗粒处于流化状态，传热传质效率高，适用于强放热反应和要求有均一温度和浓度的反应。B.流化床反应器的操作简单，对物料的粒度和密度没有要求。C.流化床反应器的气体返混严重，转化率低，只适用于一些简单的反应。D.流化床反应器内固体颗粒容易磨损和带出，增加了后续分离和回收的难度。15、在化工反应的热效应计算中，需要考虑反应的焓变。对于一个吸热反应，升高温度会对反应的平衡常数产生怎样的影响？（）A.平衡常数增大B.平衡常数减小C.平衡常数不变D.平衡常数先增大后减小16、在化工过程的控制系统中，前馈控制与反馈控制相结合可以提高控制效果。以下关于前馈控制的特点，哪种说法是不正确的？（）A.基于扰动进行控制B.能够完全消除扰动的影响C.对测量精度要求高D.通常与反馈控制配合使用17、化工中的膜分离技术在许多领域得到了广泛应用。对于分离小分子和大分子混合物，以下哪种膜材料和膜结构的组合最为合适？A.陶瓷膜，对称结构B.聚合物膜，不对称结构C.金属膜，多孔结构D.无机膜，复合结构18、关于化工过程中的膜分离应用，以下哪种膜分离过程不是用于分离气体混合物？A.反渗透B.气体渗透C.膜基吸收D.变压吸附19、在化工生产中的结晶过程，以下哪个因素对于晶体的粒度和纯度影响最大？（）A.冷却速度B.搅拌强度C.过饱和度D.晶种的加入量20、关于化工生产中的冷冻过程，以下哪种制冷剂的制冷温度最低？A.氨B.氟利昂C.二氧化碳D.液氮二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）分析在化工热力学的理想溶液和非理想溶液中，活度系数的概念和作用。2、（本题10分）随着化工行业对智能化制造的推进，分析虚拟工厂技术在化学工程中的应用，包括工艺流程模拟、生产调度优化和设备维护预测。3、（本题10分）分析在化工过程的生物发酵过程中，如何优化培养基配方、培养条件和发酵罐设计，提高发酵产物的产量和质量。4、（本题10分）请详细阐述化工过程中的膜生物反应器技术，包括膜组件的选择、生物反应过程以及在废水处理中的应用效果和发展前景。三、案例分析题（本