顺德职业技术学院《煤化工基础》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院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在化工过程的优化中，经常需要考虑经济和环境因素。对于一个产生大量废水的化工工艺，以下哪种废水处理方法在经济和环保方面能够达到较好的平衡？（）A.生物处理法B.化学沉淀法C.膜分离法D.焚烧法2、在化学反应动力学中，研究反应速率常数与温度的关系时，除了阿伦尼乌斯方程，还有其他模型。以下关于这些模型的特点，不正确的是：（）A.适用范围不同B.计算精度相同C.考虑因素不同D.表达形式不同3、化工中的流化床燃烧技术在废弃物处理中有应用。在流化床燃烧过程中，以下哪个因素对燃烧效率的影响最为显著？（）A.流化速度B.床料的性质C.燃料的粒度D.过剩空气系数4、在化工流体流动领域，对于非牛顿流体的流动特性，以下哪种描述是不准确的？（）A.其黏度不是常数B.流动阻力计算方法与牛顿流体相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化现象D.其流动行为受剪切速率影响5、在化工中的多组分精馏过程，关于关键组分的定义和选择，以下哪种表述是正确的？（）A.关键组分是指在混合物分离过程中对分离要求起关键作用的组分。通常选择在塔顶和塔底产品中浓度有严格限制的组分作为关键组分B.关键组分的选择是随意的，对精馏塔的设计和操作没有影响C.多组分精馏中只有一个关键组分，不存在多个关键组分的情况D.关键组分的浓度越高，越容易分离，对精馏过程越有利6、在化学反应工程中，研究反应速率与反应物浓度、温度等因素的关系至关重要。对于一个复杂的多步反应，以下关于反应速率控制步骤的说法，正确的是：（）A.控制步骤的反应速率最快B.控制步骤决定了整个反应的速率C.控制步骤的反应物浓度最高D.控制步骤受温度影响最小7、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8、在化学反应动力学研究中，对于一个一级反应，其反应速率常数与反应物浓度的关系是怎样的？反应半衰期又如何随初始浓度变化？（）A.反应速率常数与浓度成正比，半衰期与初始浓度无关B.反应速率常数与浓度无关，半衰期与初始浓度成正比C.反应速率常数与浓度无关，半衰期与初始浓度无关D.反应速率常数与浓度成反比，半衰期与初始浓度成反比9、在化学工程中，对于均相混合物的分离，常常采用蒸馏的方法。以下关于简单蒸馏和平衡蒸馏的特点描述，不正确的是（）A.简单蒸馏是非稳态过程B.平衡蒸馏是稳态过程C.简单蒸馏分离效果一定优于平衡蒸馏D.平衡蒸馏的操作简单10、在化工过程的经济评价中，以下哪个指标能够综合考虑投资和运营成本？（）A.内部收益率B.净现值C.投资回收期D.成本效益比11、在化学反应工程中，对于一个自催化反应，以下哪种操作方式可能导致反应失控？（）A.连续进料B.间歇操作C.半间歇操作D.以上操作方式都不会导致失控12、化工生产中的蒸发操作，蒸发器的类型有多种。以下关于各种蒸发器的特点和适用场合，不正确的是（）A.中央循环管式蒸发器结构简单B.升膜蒸发器适用于高粘度溶液C.降膜蒸发器传热效率高D.蒸发器的选择要根据物料性质13、在化工吸附过程中，吸附剂的吸附容量与哪些因素有关？以下哪项因素通常不是主要影响因素？（）A.吸附质的浓度B.吸附剂的比表面积C.吸附温度D.吸附剂的颜色14、在化学反应器的设计中，以下哪种类型的反应器适用于反应速率慢且需要长时间反应的情况？（）A.间歇式反应器B.连续式反应器C.半连续式反应器D.流化床反应器15、化工中的干燥过程需要消耗大量能源。对于一个节能型的干燥系统，以下哪个环节的节能潜力最大？（）A.干燥设备的选型B.干燥介质的循环利用C.余热的回收D.优化干燥操作条件二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述在化工过程的蒸馏塔设计与操作中，如何确定塔板数、塔径和回流比等参数，保证蒸馏塔的分离效果和生产能力。2、（本题5分）结合化工生产中的自动化趋势，深入探讨集散控制系统在化工过程中的应用，包括系统架构、功能模块和控制策略的实现。3、（本题5分）分析在化工过程的蒸发操作中，如何选择合适的蒸发器类型和操作条件。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个蒸发过程中，将某溶液从浓度10%（质量分数）浓缩至30%，进料流量为5000kg/h，蒸发室的操作压力下溶液的沸点升高为5°C，汽化潜热为2200kJ/kg。加热蒸汽的温度为120°C，冷凝液在饱和温度下排出。计算加热蒸汽的消耗量。2、（本题5分）一个吸收塔用于吸收空气中的氨气，进气中氨气的摩尔分数为0.05，吸收剂为水，流量为2000kg/h，气液接触面积为100m²，传质系数为0.05kmol/(m²·h·kPa)，平衡关系符合亨利定律，亨利系数为200kPa，计算氨气的吸收率。3、（本题5分）在一个干燥器中，湿物料的初始含水量为30%（湿基），干燥后含水量降为5%（湿基），干燥产品量为800kg/h。求绝干物料量和水分蒸发量。4、（本题5分）一个吸收塔中用稀硫酸吸收空气中的氨气，进气中氨的摩尔分数为0.08，气流量为800mol/h，液气比为1.8，平衡关系为y=0.7x。计算吸收率和尾气中氨的摩尔分数。5、（本题5分）某连续干燥器在恒速干燥阶段，干燥速率为2kg/(m²·h)，物料表面积为10m²，初始含水量为0.4（湿基），临界含水量为0.2（湿基）。计算恒速干燥阶段所需的时间。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某化工厂的一个反应釜在进行低温反应时，需要精