江西科技职业学院《能源化工设计实训》2023-2024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页江西科技职业学院《能源化工设计实训》

2023-2024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、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2、化工生产中的膜分离过程除了反渗透，还有超滤、纳滤等。以下关于这些膜分离过程的特点和应用，不正确的是（）A.超滤能截留大分子物质B.纳滤的截留分子量介于超滤和反渗透之间C.膜分离过程不受操作压力影响D.可以用于废水处理和物质分离3、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4、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5、化学反应的平衡常数与反应的温度和压力有关。对于一个吸热反应，升高温度，平衡常数会如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.取决于压力6、对于化工中的萃取精馏过程，以下关于其原理和应用，哪一个是正确的？（）A.萃取精馏是向精馏塔的塔顶加入萃取剂，增大组分间的相对挥发度，从而实现分离沸点接近或形成共沸物的混合物B.萃取精馏只适用于分离芳烃和非芳烃混合物，对其他类型的混合物分离效果不佳C.萃取精馏过程中，萃取剂的加入量越多越好，以提高分离效果D.萃取精馏的操作条件与普通精馏相同，不需要特殊的控制和调节7、在化学反应工程中，对于一个平行反应，如果主反应的级数高于副反应，以下哪种操作条件有利于提高主反应的选择性？（）A.提高反应物浓度B.降低反应温度C.增加反应时间D.以上操作条件都不利8、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9、在化工流程模拟中，建立准确的数学模型是关键。对于一个复杂的化工流程，以下关于模型简化的原则，不正确的是：（）A.忽略对结果影响较小的因素B.尽量保留所有的细节C.保证模型的准确性和可靠性D.根据实际情况进行合理的假设10、在化工过程的控制系统中，需要选择合适的控制变量和被控变量。对于一个具有多个输入和输出的复杂化工过程，以下哪个方法能够更有效地确定控制变量和被控变量？（）A.经验判断B.灵敏度分析C.统计分析D.模拟计算11、在化工反应动力学的研究中，需要确定反应的级数和速率常数。对于一个复杂的反应体系，以下哪种实验方法最有助于准确测定反应级数？（）A.改变反应物浓度B.改变反应温度C.加入催化剂D.改变反应压力12、化工过程中的结晶操作常用于提纯物质。在一个冷却结晶过程中，若冷却速度过快，可能会导致什么问题？（）A.晶体粒度均匀B.晶体纯度提高C.形成大量细小晶体D.提高结晶收率13、在化工热力学中，以下哪种状态方程在计算高温高压下气体的性质时较为准确？（）A.理想气体状态方程B.范德华方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程14、对于化工中的化学反应速率方程，以下关于其建立方法，哪一个是准确的？（）A.建立化学反应速率方程通常需要通过实验测定不同条件下的反应速率，然后根据实验数据进行拟合和分析，确定反应级数和速率常数B.化学反应速率方程可以通过理论推导直接得到，不需要进行实验测定C.只要知道反应物和生成物的化学式，就可以写出化学反应速率方程D.化学反应速率方程一旦确定，就不会随反应条件的改变而改变15、在化工过程的经济评价中，净现值（NPV）是常用的指标之一。当NPV大于零时，意味着什么？（）A.项目在经济上不可行B.项目的收益小于成本C.项目在经济上可行D.项目的收益等于成本二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）化工分离过程中的离子交换操作常用于分离和提纯离子化合物。请详细介绍离子交换的原理和应用领域，并讨论离子交换树脂的性能和再生方法。2、（本题5分）随着化工行业对安全生产的持续关注，分析粉尘爆炸的形成机制、预防措施以及在化工生产中的风险评估和管控方法。3、（本题5分）化工热力学中的状态方程在描述流体的PVT关系中起着关键作用，请介绍几种常见的状态方程（如范德华方程、Redlich-Kwong方程等），并说明它们的适用范围和局限性。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个吸收塔中，用稀硫酸吸收氨气，进塔气体中氨气的摩尔分数为0.1，出塔气体中氨气的摩尔分数为0.01，吸收剂中硫酸的浓度为0.5mol/L，气液比为2，亨利系数为0.8MPa。计算吸收塔的传质单元数和传质单元高度。2、（本题5分）某化工厂的一个反应釜中进行如下反应：3A+B→2C+D。初始时A、B的浓度分别为6mol/L和4mol/L，反应5小时后，A的浓度变为3mol/L，求该反应的反应速率常数。3、（本题5分）在一个绝热的活塞气缸中进行如下反应：2A+B→3C，初始时A、B的物质的量分别为4mol、2mol，反应达到平衡时C的物质的量为3mol，求平衡常数K。4、（本题5分）一个间歇反应釜进行二级反应A→B，反应速率常数为2L/(mol·h)，初始浓度为4mol/L，反应3小时后，求反应物A的浓度。5、（本题5分）在一个流化床干燥器中干燥某种颗粒物料，物料的初始含水量为25%（湿基），要求干燥至含水量为4%（湿基）。干燥器的生产能力为250kg/h干物料，空气的进口温度为160℃，出口温度为80℃，物料的比热容为1.8kJ/(kg·K)，干燥过程中的热损失为6%。计算空气的消耗量。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个化工产品的生产过程中，需要使用特种设备