中南大学《溶剂萃取与离子交换》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《溶剂萃取与离子交换》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、在化工设备的防腐措施中，阴极保护是一种常见的方法。对于一个处于电解质溶液中的金属设备，以下哪种阴极保护方式更为有效？A.牺牲阳极法B.外加电流法C.涂层与阴极保护结合D.以上效果相同2、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3、在化学反应动力学的研究中，对于一个二级反应，其反应速率与反应物浓度的平方成正比。若初始反应物浓度增加一倍，反应速率会变为原来的几倍？A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍4、在化学反应器的设计中，需要考虑物料的流动模式。对于理想的平推流反应器，以下关于其特点的描述，不正确的是：A.不存在返混B.反应物浓度沿反应器长度逐渐变化C.不同停留时间的物料之间会混合D.反应速率只与反应器内位置有关5、化工中的吸附分离过程常用于气体和液体的净化。对于一种具有较大吸附容量的吸附剂，以下哪个因素对吸附剂的再生效率影响最大？A.再生温度B.再生压力C.再生气体的流速D.再生时间6、化工生产中的蒸发操作，蒸发器的类型有多种。以下关于各种蒸发器的特点和适用场合，不正确的是（）A.中央循环管式蒸发器结构简单B.升膜蒸发器适用于高粘度溶液C.降膜蒸发器传热效率高D.蒸发器的选择要根据物料性质7、在化工过程的优化中，灵敏度分析可以帮助确定关键参数。对于一个化工过程模型，以下关于灵敏度分析的作用，不正确的是：A.评估参数变化对结果的影响程度B.确定最优操作条件C.简化模型D.验证模型的准确性8、在化学反应工程中，对于一个复杂反应体系中的平行竞争反应，以下哪种方法可以提高目标产物的选择性？（）A.选择合适的催化剂B.改变反应温度C.调整反应物的浓度D.以上方法都可以9、在化工分离过程中，离心分离是利用离心力实现分离的方法。对于一个固液混合物的离心分离过程，以下关于离心分离因数的影响因素，不正确的是：A.离心机的转速B.混合物的密度差C.离心机的半径D.分离时间10、对于化工过程中的蒸发操作，以下哪种蒸发器的传热效率最高？A.中央循环管式蒸发器B.外加热式蒸发器C.强制循环蒸发器D.升膜蒸发器11、化学反应工程中，对于一个平行反应，若主反应的活化能大于副反应的活化能，升高温度对主反应的选择性会产生怎样的影响？A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低12、在化工结晶设备的选择中，需要考虑多种因素。以下哪项因素对于结晶产品的粒度分布影响相对较小？（）A.搅拌速度B.冷却速率C.设备的材质D.晶种的加入量13、化工过程中的传热强化技术可以提高能源利用效率。以下关于传热强化的方法，不正确的是（）A.增大传热面积B.提高传热温差C.降低流体流速D.使用高效传热元件14、化工中的膜分离过程在废水处理中有广泛应用。对于含有高浓度有机物的废水，以下哪种膜分离技术的处理效果更好？A.微滤B.超滤C.纳滤D.反渗透15、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。16、在化工分离过程中，精馏是常用的方法之一。当处理具有较大相对挥发度的混合物时，以下关于精馏塔所需理论塔板数的说法，正确的是：A.相对挥发度越大，理论塔板数越多B.相对挥发度越大，理论塔板数越少C.理论塔板数与相对挥发度无关D.相对挥发度对理论塔板数的影响不确定17、在化工原理中，研究流体流动时，雷诺数是一个重要的无量纲参数。当雷诺数大于4000时，流体的流动状态通常为：A.层流B.过渡流C.湍流D.无法确定18、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19、在化工过程控制中，PID控制器被广泛应用。对于一个具有较大滞后特性的化工过程，以下哪种PID参数的调整方法能够更好地提高控制效果？A.增大比例系数B.增大积分时间C.增大微分时间D.同时增大比例系数和积分时间20、在化工过程的节能减排措施中，能量集成技术发挥着重要作用。对于一个包含多个热交换过程的化工系统，以下哪种能量集成方法能够最大程度地提高能源利用效率？A.热交换网络优化B.热泵技术应用C.余热锅炉利用D.以上都是二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）论述在化工设备的强度设计中，如何考虑疲劳失效和进行疲劳强度计算。2、（本题10分）分析在微波辅助化学过程中，如何利用微波的特性来加速化学反应、提高反应效率和选择性，以及其在化工领域的应用前景。3、（本题10分）化工过程控制中，自动控制系统的组成和工作原理是重要的知识点。请详细阐述自动控制系统的各个组成部分，并说明它们是如何协同工作实现控制目标的。4、（本题10分）分析在化工生产的结晶器中，晶种的加入对结晶过程的影响和晶种的制备方法。三、案例分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10