泉州经贸职业技术学院《化工原理实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工原理实验》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、对于化工生产中的节能技术，以下关于夹点技术的描述，哪一项是准确的？（）A.夹点技术是通过分析过程系统中的物流和能流，找出系统用能的“瓶颈”，从而实现节能优化B.夹点技术只能用于热交换网络的优化，对其他化工单元操作的节能没有帮助C.夹点技术的应用需要复杂的计算和专业软件，实际操作难度大，效果不明显D.夹点技术是一种过时的节能技术，已经被新的技术所取代2、在化学反应器的设计中，关于间歇式反应器的特点，以下哪种说法是准确的？（）A.间歇式反应器适用于大规模连续生产，生产效率高B.间歇式反应器内物料的组成和温度等参数随时间变化，操作灵活，但辅助时间长C.间歇式反应器内物料的反应速率始终保持不变，容易控制D.间歇式反应器不需要搅拌装置，物料能够自动混合均匀3、在化工热力学中，对于一个绝热可逆膨胀过程，系统的温度和压力会如何变化？（）A.温度降低，压力降低B.温度升高，压力升高C.温度不变，压力降低D.温度降低，压力不变4、在化学反应工程中，对于气固相催化反应，以下哪个因素对于催化剂的内扩散阻力影响最大？（）A.催化剂颗粒大小B.反应物浓度C.反应温度D.气体流速5、在化工反应工程中，以下哪种反应器内的物料浓度随时间和空间变化？（）A.间歇釜式反应器B.连续釜式反应器C.平推流反应器D.全混流反应器6、在化工流程模拟中，需要建立准确的数学模型来描述系统的行为。以下关于模型建立的步骤，哪一个顺序是合理的？（）A.确定模型结构、收集数据、参数估计、模型验证B.收集数据、确定模型结构、参数估计、模型验证C.收集数据、参数估计、确定模型结构、模型验证D.确定模型结构、参数估计、收集数据、模型验证7、在化工热力学中，研究混合气体的性质时，道尔顿分压定律和阿马格分体积定律具有重要意义。对于一个由两种理想气体组成的混合气体，以下关于分压和分体积的说法，正确的是：（）A.分压之和等于总压，分体积之和等于总体积B.分压之和大于总压，分体积之和大于总体积C.分压之和小于总压，分体积之和小于总体积D.分压与分体积之间没有确定的关系8、在化工吸收过程中，吸收剂的选择至关重要。对于一个气体吸收操作，以下哪种吸收剂的性质不是主要的考量因素？（）A.吸收剂的化学稳定性B.吸收剂的再生难度C.吸收剂的密度D.吸收剂对溶质的选择性9、在化工反应的催化剂研究中，催化剂的活性中心结构对反应性能起着关键作用。以下哪种方法通常不能用于研究催化剂的活性中心？（）A.电子显微镜观察B.化学分析C.红外光谱分析D.肉眼直接观察10、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11、在化工反应的多相催化中，催化剂的载体具有重要作用。以下关于催化剂载体的功能，哪项描述是不正确的？（）A.提高催化剂的活性B.增加催化剂的比表面积C.改善催化剂的热稳定性D.降低催化剂的成本12、化工中的蒸发操作常用于浓缩溶液。在多效蒸发过程中，以下哪个因素对蒸发器的总传热系数影响最大？（）A.加热蒸汽的温度B.溶液的沸点升高C.蒸发器的结垢D.效间的温差损失13、化学反应工程中，对于气固相催化反应，若催化剂的孔径过小，会对反应产生怎样的影响？（）A.提高反应速率B.降低反应速率C.对反应速率无影响D.可能提高也可能降低反应速率14、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15、在化工过程的系统分析中，能量衡算至关重要。以下关于能量衡算的基本原理和方法，不正确的是（）A.遵循能量守恒定律B.考虑各种形式的能量转化C.可以忽略能量损失D.准确确定能量输入和输出项二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述在煤化工领域，如何通过煤的气化、液化和焦化等工艺将煤转化为化学品和能源产品，以及相关的技术挑战和发展方向。2、（本题5分）论述在化工设备的安装过程中，如何进行设备的找正和找平以及精度的控制。3、（本题5分）阐述在化工过程的流化床反应器设计中，如何考虑流化状态、传热传质和反应动力学，确定反应器的结构和操作参数。4、（本题5分）在化工热力学中，超额性质是描述混合物与理想混合物偏差的重要概念。请解释超额性质的定义和物理意义，并说明如何通过实验测量或理论计算获取超额性质。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某精馏塔塔顶蒸汽经部分冷凝器冷凝后，一部分作为回流液，回流比为3，另一部分作为产品采出。进料量为80kmol/h，进料中轻组分的摩尔分数为0.4，塔顶馏出液中轻组分的摩尔分数为0.8，计算塔顶产品的采出量。2、（本题5分）在一个膜分离过程中，用反渗透膜处理含盐量为5000ppm（质量分数）的海水。膜的截留率为99%，操作压力为5MPa，渗透通量为10L/(m²·h)。设计一个处理能力为1000m³/d的反渗透装置，计算所需膜面积和能耗（假设渗透压与浓度成正比，比例系数为0.8MPa/ppm）。3、（本题5分）一个吸收塔中用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体，进气中二氧化硫的体积分数为8%，气体流量为800m³/h，吸收剂氢氧化钠溶液的浓度为0.5mol/L，流量为1200L/h，平衡关系为y=0.8x，计算尾气中二氧化硫的体积分数。4、（本题5分）在一个流化床反应器中进行气固相催化反应，反应为A→3B，反应速率方程为r=kC_A，其中k=0.6mol/(L·s)，进料中A的浓度为3mol/L，气体流速为8L/s。流化床的体积为80L，计算反应器出口处A和B的浓度。5、（本题5分）一个间歇反应釜中进行自催化反应A+B→2B，反应速率方程为-r=kC₁C₂，其中k为反应速率常数，C₁为A的浓度，C₂为B的浓度。初始时A和B的浓度分别为1mol/L和0.5mol/L，反应速率常数为0.8L/(mol·h)，反应时间为4h，计算反应结束时A和B的浓度。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业的生产车间存在粉尘污染问题，对员工健康和生产安全造成威胁。分析粉尘产生的原因及应采取的除尘措施。2、（本题10分）某化工项目在可行性研究阶段，需要对项目的技术可行性进行深入