中南大学《物质分离原理与技术》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《物质分离原理与技术》2021-2022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、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2、在化工安全评价中，故障树分析是一种常用的方法。以下关于故障树分析的目的，不正确的是：A.确定系统的可靠性B.找出系统的薄弱环节C.预测系统的故障概率D.优化系统的工艺流程3、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4、化工中的干燥设备种类繁多。对于干燥一种含水量较高且易结块的物料，以下哪种干燥设备更为适用？A.流化床干燥器B.厢式干燥器C.喷雾干燥器D.回转圆筒干燥器5、在化工热力学中，对于熵的概念，以下哪种说法是不准确的？（）A.熵是状态函数B.熵增原理适用于孤立系统C.熵可以衡量能量的品质D.熵的单位与温度相同6、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7、在化工燃烧过程中，为了实现完全燃烧，需要控制合适的空气量。当空气量不足时，会产生哪些不良后果？（）A.燃烧温度升高B.燃料利用率提高C.产生有害气体D.燃烧速度加快8、在化工热力学中，以下哪个概念用于描述系统达到平衡时的状态？A.熵增原理B.自由能C.相平衡D.热平衡9、在化工生产中的固体物料输送，以下哪种输送方式适用于长距离输送？A.皮带输送机B.螺旋输送机C.斗式提升机D.气力输送10、在化工设计中，以下哪个步骤不是初步设计阶段的主要工作？A.工艺流程设计B.设备选型C.车间布置设计D.施工图纸绘制11、化工过程中的干燥操作，若干燥介质的相对湿度降低，干燥速率会怎样变化？A.加快B.减慢C.不变D.先加快后减慢12、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。以下关于膜分离过程的特点，哪种描述是不正确的？（）A.分离效率高B.操作条件温和C.适用范围广D.膜的成本低且易于维护13、对于化工中的干燥过程，以下关于干燥速率曲线的阶段划分，哪一个是准确的？A.干燥速率曲线通常分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段，恒速干燥阶段主要受表面汽化控制，降速干燥阶段主要受内部扩散控制。B.干燥速率曲线只有恒速干燥阶段，不存在降速干燥阶段。C.干燥速率曲线的阶段划分取决于干燥介质的温度和湿度，与物料的性质无关。D.干燥速率曲线的降速干燥阶段，干燥速率与物料的含水量成正比。14、在化学反应工程中，对于一个非均相催化反应，以下关于催化剂外扩散阻力的消除方法，不正确的是：A.提高搅拌速度B.减小催化剂颗粒尺寸C.增加反应物浓度D.升高反应温度15、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16、在化工设备的无损检测方法中，以下哪种方法适用于检测内部缺陷？A.超声波检测B.磁粉检测C.渗透检测D.射线检测17、在化工中的精馏塔设计中，关于回流比的选择，以下哪种表述是恰当的？A.回流比是精馏操作的重要参数，它影响着精馏塔的分离效果、能耗和设备投资。一般来说，增大回流比可以提高分离效果，但会增加能耗和设备投资；减小回流比则相反。因此，需要综合考虑各方面因素，选择合适的回流比。B.回流比越大越好，能够保证精馏塔得到高纯度的产品。C.回流比的选择只取决于塔顶和塔底产品的纯度要求，与能耗和设备投资无关。D.回流比的最小值为零，最大值没有限制。18、在化工中的分离设备性能评价中，关于分离效率的指标，以下哪种表述是准确的？A.分离效率的常用指标包括分离因子、回收率、纯度等。分离因子表示混合物中两组分分离的难易程度；回收率反映了目标组分的回收程度；纯度则表示产品中目标组分的含量。B.分离效率只需要用纯度一个指标来评价，其他指标不重要。C.分离因子越大，说明分离越困难，分离设备的性能越差。D.回收率越高，说明分离设备的能耗越高，经济性越差。19、在化学工程中，关于蒸馏操作的原理，以下哪种说法是准确的？A.蒸馏是利用混合物中各组分挥发度的差异，经过多次部分汽化和部分冷凝，使混合物分离的操作。B.蒸馏主要依靠混合物中各组分的密度差异来实现分离。C.蒸馏是通过加热使混合物中的轻组分全部汽化，从而实现分离。D.蒸馏过程中，混合物的组成不会发生变化。20、在化工中的多组分精馏过程，关于关键组分的定义和选择，以下哪种表述是正确的？A.关键组分是指在混合物分离过程中对分离要求起关键作用的组分。通常选择在塔顶和塔底产品中浓度有严格限制的组分作为关键组分。B.关键组分的选择是随意的，对精馏塔的设计和操作没有影响。C.多组分精馏中只有一个关键组分，不存在多个关键组分的情况。D.关键组分的浓度越高，越容易分离，对精馏过程越有利。二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）解释在化工过程的蒸发操作中，如何根据物料的性质和工艺要求选择合适的蒸发方式。2、（本题10分）阐述在化工过程的液膜分离技术中，如何制备稳定的液膜并利用其选择性渗透实现物质的分离，以及液膜分离技术的发展趋势和面临的挑战。3、（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。4、（本题10分）在化学反应工程中，气固相催化反应中的内扩散和外扩散限制会影响反应速率和选择性。请论述内扩散和外扩散限制的产生原因和判断方法，并分