昆明理工大学《化工安全原理及工艺》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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1分，共15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、对于化工过程中的萃取过程，以下哪种情况下萃取剂的用量需要增加？（）A.溶质在原溶剂中的溶解度增大B.溶质在萃取剂中的溶解度减小C.原溶剂与萃取剂的互溶性增强D.萃取相和萃余相的分离难度增大2、在化工分离过程中，液液萃取的分配系数是衡量萃取效果的重要参数。对于一个特定的萃取体系，以下关于分配系数的影响因素，不正确的是：（）A.萃取剂的种类B.被萃取物质的浓度C.温度D.压力3、关于化工过程中的气液传质设备，以下哪种设备适用于处理易发泡的物料？（）A.泡罩塔B.筛板塔C.浮阀塔D.填料塔4、在化工过程控制中，反馈控制是常用的控制策略之一。当被控变量受到一个阶跃干扰时，以下关于反馈控制系统的响应，正确的是：（）A.被控变量立即回到设定值B.被控变量逐渐回到设定值C.被控变量会超过设定值D.被控变量不会受到干扰的影响5、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6、化工生产中的节能减排是重要的研究课题。在一个化工流程中，以下哪种措施对于降低能源消耗和减少温室气体排放的效果最为显著？（）A.优化反应条件B.改进分离工艺C.采用余热回收系统D.更换高效的动力设备7、化学反应器的设计和优化是化工生产的核心问题之一。对于理想间歇反应器和连续搅拌釜式反应器，以下比较错误的是（）A.间歇反应器适合小批量生产B.连续搅拌釜式反应器生产效率一定更高C.两者的反应时间计算方法不同D.物料混合情况有所差异8、在化工过程的控制系统中，反馈控制是常见的控制方式之一。以下关于反馈控制的特点，哪种说法是不正确的？（）A.能够克服扰动的影响B.控制作用基于偏差C.可以实现无差控制D.响应速度较慢9、化工中的流化床反应器具有许多优点。在使用流化床反应器进行反应时，以下哪个操作条件对反应的稳定性和产物质量影响最大？（）A.流化速度B.床层高度C.颗粒大小D.反应温度10、在化工过程的节能措施中，热集成技术能够有效地提高能源利用效率。以下关于热集成技术的原理，哪种说法是不准确的？（）A.合理匹配热物流和冷物流B.减少公用工程的消耗C.提高换热器的传热温差D.实现热量的回收和再利用11、在化工设备的防腐措施中，涂层防护是常用的方法之一。若要选择一种适用于强酸环境的涂层材料，以下哪种较为合适？（）A.环氧树脂涂层B.聚氨酯涂层C.聚氯乙烯涂层D.钛金属涂层12、在化工热力学中，对于一个封闭系统经历绝热过程，以下关于系统内能和熵的变化，哪项说法是正确的？（）A.内能不变，熵增加B.内能增加，熵不变C.内能减少，熵不变D.内能不变，熵不变13、化工生产中的干燥操作常用于去除物料中的水分。对于干燥过程中的热质传递，以下描述不准确的是（）A.热量传递和质量传递同时进行B.干燥速率取决于内部扩散和表面汽化C.湿空气的性质对干燥效果影响不大D.干燥介质的选择很重要14、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15、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.温度差二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在化工分离过程中，吸附操作具有一定的应用，请说明吸附过程的基本原理，包括吸附剂的类型和吸附等温线的含义，并分析影响吸附效果的因素。2、（本题5分）解释在化工热力学的实际气体混合物性质计算中，混合规则的选择和应用。3、（本题5分）在化学工程领域，全面论述化工过程中的生物膜法废水处理技术，包括生物膜的形成、特点以及处理工艺和效果。4、（本题5分）分析在化工反应工程中，如何利用反应动力学数据进行反应器的设计和优化。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）进行一个化学反应动力学实验，得到反应A→2B的数据如下：时间（min）：0，15，30，45，60；A的浓度（mol/L）：2.0，1.5，1.0，0.7，0.4。假设该反应为二级反应，通过线性拟合计算反应速率常数。2、（本题5分）某换热器用热流体将冷流体从20°C加热到80°C，热流体入口温度为120°C，出口温度为80°C，冷流体流量为2kg/s，热流体流量为1.5kg/s，热流体比热容为2.2kJ/(kg·K)，冷流体比热容为4.0kJ/(kg·K)，求换热器的传热效率和传热单元数。3、（本题5分）某化工厂需要设计一个换热器，将一种热流体从200°C冷却到100°C，流量为2000kg/h，比热容为2kJ/(kg·K)。冷却介质为水，进口温度为20°C，出口温度不超过60°C。求所需的换热面积。4、（本题5分）一个气体压缩过程中，初始状态下气体的压力为1MPa，温度为300K，体积为1m³。经过绝热压缩后，压力升高到3MPa，绝热指数为1.4，计算压缩后的体积和温度。5、（本题5分）某精馏塔的进料为饱和液体进料，进料组成中轻组分的摩尔分数为0.4，塔顶产品中轻组分的摩尔分数为0.98，塔釜产品中轻组分的摩尔分数为0.02，回流比为3.5。计算精馏段和提馏段的操作线方程。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家化工企业的生产设备出现了腐蚀现象，影响了生产的正常进行。请分析腐蚀的原因并提出防护措施。2、（本题10分）某化工企业的生产车间存