河南师范大学《化工原理II》2022-2023学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页河南师范大学《化工原理II》

2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、在化工分离过程中，以下哪种方法常用于分离分子量差异较大的混合物？（）A.电泳B.超滤C.渗析D.电渗析2、在化工热力学中，对于真实气体的状态方程，范德华方程在一定条件下能够较好地描述气体的行为。若气体的压力较高，范德华方程的计算结果与实验值相比会如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.无法确定3、在化工分离过程中，共沸精馏常用于分离共沸混合物。以下关于共沸精馏的原理和特点，不正确的是（）A.加入共沸剂形成新的共沸物B.共沸剂的选择要考虑其与原混合物的相容性C.共沸精馏一定能实现完全分离D.操作条件较为复杂4、化工生产过程中常常需要进行分离操作。在精馏塔中分离两种沸点相近的有机化合物时，以下哪种操作条件的改变对分离效果的提升最为关键？（）A.增加塔板数B.提高回流比C.增大进料量D.升高操作压力5、化工过程中的搅拌操作可以强化传质和传热。对于一个搅拌釜式反应器，若搅拌桨的类型从桨式改为涡轮式，搅拌效果会如何变化？（）A.增强B.减弱C.不变D.取决于搅拌速度6、在化工生产的安全管理中，危险因素的识别和评估至关重要。以下关于化工生产中的危险因素，不包括的是（）A.火灾和爆炸B.中毒和窒息C.设备故障D.员工心情好坏7、在化工生产中的蒸发操作，以下关于蒸发器类型的选择，哪种因素的影响最为关键？（）A.溶液的性质B.处理量C.加热蒸汽的压力D.厂房的空间大小8、在化工流体流动的阻力计算中，局部阻力的计算方法与沿程阻力不同。以下哪种局部阻力系数的确定方法最为准确？（）A.经验公式法B.实验测定法C.理论分析法D.以上方法效果相同9、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10、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11、在化工设备的设计中，关于压力容器的设计准则，以下哪种表述是恰当的？（）A.压力容器的设计应遵循强度失效、刚度失效和稳定性失效等多种准则，确保容器在规定的使用条件下安全可靠B.压力容器的设计只需要考虑强度失效准则，其他失效形式可以忽略C.压力容器的设计可以采用低于标准的材料和制造工艺，以降低成本D.压力容器的设计压力可以超过其标注的最高工作压力，只要定期检验即可12、在化工生产中，常常需要对混合物进行分离和提纯。对于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分馏的方法进行分离，以下哪种因素对分离效果的影响最为关键？（）A.混合物的组成比例B.分馏柱的高度和填充材料C.加热温度和速度D.冷却介质的温度13、在化学工程中，对于多相反应体系的研究至关重要。当进行气液固三相反应时，以下哪个因素对反应速率的影响最为复杂且难以准确预测？（）A.气体的扩散速率B.液体的搅拌速度C.固体催化剂的孔隙结构D.三相之间的接触面积14、在化工生产中的搅拌釜中，以下哪种搅拌桨叶形式适用于高粘度流体的搅拌？（）A.螺旋桨式B.涡轮式C.锚式D.桨式15、在化工设备设计中，材料的选择需要考虑多种因素。对于一个在高温高压下工作的反应器，以下关于材料性能的要求，不正确的是：（）A.材料的强度要高B.材料的耐腐蚀性要好C.材料的导热性要差D.材料的韧性要足二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5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。2、（本题5分）结合化工过程的节能需求，深入探讨热泵技术在化工中的应用原理、系统组成以及在精馏、干燥等单元操作中的节能效果。3、（本题5分）阐述在化工反应过程的强化技术中，如微通道反应、超重力反应等，如何通过创新的设备和工艺手段提高反应速率和选择性。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个萃取塔用有机溶剂萃取水溶液中的溶质A，水相进料量为1000kg/h，溶质A的初始浓度为20g/L，有机相进料量为800kg/h，溶质A在有机相和水相中的分配系数为3。计算单级萃取后水相中溶质A的浓度。2、（本题5分）某二元理想溶液在101.3kPa下进行精馏操作，进料组成为xF=0.4（摩尔分数），塔顶采用全凝器，回流比为3，塔顶产品组成xD=0.9。求最小回流比和理论塔板数。3、（本题5分）在一个间歇釜式反应器中进行可逆反应A⇌B，正反应速率常数k1=0.2h^-1，逆反应速率常数k2=0.1h^-1。初始时刻A的浓度为3mol/L，反应进行6小时后，计算A和B的浓度。4、（本题5分）一个连续精馏塔分离二元理想混合物，塔顶采用部分冷凝器，进料为饱和蒸汽，进料中易挥发组分的摩尔分数为0.6，塔顶产品的摩尔分数为0.98，塔釜产品的摩尔分数为0.02，回流比为4，相对挥发度为2.5。求理论板数和进料位置。5、（本题5分）有一精馏塔，进料为含苯40%（摩尔分数，下同）和甲苯60%的混合物，进料量为100kmol/h。要求塔顶馏出液中苯的含量不低于90%，塔底釜残液中苯的含量不高于10%。已知相对挥发度为2.5，求最小回流比和理论板数。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某化工企业的生产过程中需要使用大量的水资源，而水资源短缺成为企业