石家庄工程职业学院《化工原理B》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工原理B》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、在化学反应工程中，对于气液反应，以下哪种反应器类型能够提供较大的相界面积？（）A.鼓泡塔反应器B.填料塔反应器C.喷雾塔反应器D.以上反应器类型效果相同2、对于化工中的非均相反应过程，以下关于相间传质对反应的影响，哪一项是恰当的？（）A.相间传质会影响非均相反应的速率和选择性。如果传质速率小于反应速率，反应会受到传质的限制；如果传质速率远大于反应速率，反应则主要受化学反应动力学控制B.相间传质对非均相反应没有影响，反应速率只取决于化学反应本身C.相间传质总是会促进非均相反应的进行，提高反应速率和选择性D.相间传质的影响可以忽略不计，在研究非均相反应时不需要考虑3、在化工流体的湍流流动中，涡流扩散系数与分子扩散系数相比，通常具有怎样的特点？（）A.涡流扩散系数远小于分子扩散系数B.涡流扩散系数与分子扩散系数相当C.涡流扩散系数远大于分子扩散系数D.涡流扩散系数与分子扩散系数的大小关系不确定4、化工过程中的分离操作广泛应用于各种工业生产。对于萃取分离过程，以下关于萃取剂选择的原则，不恰当的是（）A.对溶质有高的溶解度B.与原溶剂不互溶C.萃取剂价格越低越好，无需考虑其他因素D.易于回收和再生5、在化学反应工程中，对于一个气固相催化反应，以下关于催化剂颗粒内扩散阻力的影响因素，不正确的是：（）A.催化剂的孔径B.反应气体的浓度C.反应温度D.催化剂的形状6、在化工干燥操作中，湿物料中的水分通常可以分为结合水和非结合水。以下关于这两种水分的特性，哪项说法是不准确的？（）A.结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的蒸汽压B.非结合水的干燥较结合水容易C.结合水与物料的结合力较强D.非结合水的含量与物料的性质无关7、在化学反应动力学中，研究反应级数的确定方法时，以下关于初始速率法的特点，不正确的是：（）A.只需要测量反应初始阶段的速率B.可以消除产物的影响C.适用于复杂反应D.实验操作简单8、化工生产中的蒸发操作常用于溶液的浓缩。对于多效蒸发系统，以下关于其节能原理和特点，描述错误的是（）A.利用二次蒸汽B.效数越多，节能效果越好C.设备投资增加D.操作复杂9、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10、化学反应工程中，对于气固相催化反应的内扩散影响，以下描述不正确的是（）A.会降低反应速率B.可以通过减小催化剂颗粒尺寸来消除C.对所有反应的影响程度相同D.与反应物的分子大小有关11、化工中的搅拌釜式反应器在很多情况下被使用。当反应物料的粘度随反应进程发生显著变化时，以下哪种搅拌桨转速的控制策略能够保证反应的均匀性？（）A.恒定转速B.逐渐增加转速C.逐渐降低转速D.根据物料粘度实时调整转速12、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13、在化工设备的设计中，需要考虑压力对设备强度的要求。对于一个承受高压的容器，以下哪种封头形式的强度性能更好？（）A.椭圆形封头B.碟形封头C.球冠形封头D.平板封头14、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15、在化工流体输送中，离心泵是常用的设备之一。当离心泵的安装高度过高时，可能会出现什么问题？（）A.流量增大B.扬程降低C.发生气蚀现象D.效率提高二、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，离子交换技术有一定的应用，请说明离子交换的基本原理和过程，包括离子交换树脂的类型和再生方法，并分析其在水处理等领域的应用。2、（本题5分）解释在化学反应工程中，如何利用反应动力学模型来预测反应进程和优化反应条件。3、（本题5分）解释在化工过程的过滤操作中，助滤剂的作用和使用方法。4、（本题5分）解释在化工设备的防腐工程中，涂层防腐的施工工艺和质量检验方法。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一燃烧反应CH4+2O2→CO2+2H2O，已知甲烷（CH4）的进料流量为8mol/s，氧气（O2）过量30%，求氧气的进料流量和反应生成二氧化碳（CO2）的流量。2、（本题5分）一个连续操作的釜式反应器进行二级不可逆反应，反应速率常数为0.4m^3/(kmol·h)，进料浓度为4kmol/m^3，体积流量为15L/h，反应器体积为60L，计算出口浓度。3、（本题5分）在一个吸收塔中，用清水吸收空气中的氨气。进气中氨气的摩尔分数为0.1，尾气中要求氨气的摩尔分数降低到0.01，气液平衡关系为y=1.5x，液气比为2。计算所需的塔高，假设传质单元高度为0.8m。4、（本题5分）某二元混合物在常压下进行闪蒸，进料组成xF=0.4（摩尔分数），闪蒸温度下的平衡关系为y=0.6x+0.3，进料量为100kmol/h。求闪蒸后汽相和液相的流量及组成。5、（本题5分）一个吸收塔用含溶质0.002（摩尔分数）的水溶液吸收混合气体中的溶质A，进口气体中A的摩尔分数为0.05，气体流量为500kmol/h，要求吸收率为90%。平衡关系为y=0.5x，液气比为1.2倍最小液气比。计算吸收剂的流量和塔底溶液中溶质A的摩尔分数。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在医药中间体生产企业中，某工厂需要提高产品的纯度。请分析可以采取哪些化学工程手段。2、（本题10分）某化工企业的生产车间存在安全隐患，如易燃易爆物品管