吐鲁番职业技术学院《工业有机合成》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批阅人一、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、化学反应的速率常数不仅与温度有关，还与反应物的浓度有关。对于一个一级反应，当反应物浓度增加一倍时，速率常数会？（）A.增加一倍B.不变C.减小一半D.增加两倍2、化学反应工程是化学工程的重要分支。在一个间歇式搅拌反应器中进行不可逆的一级反应，若要提高产物的收率，以下哪种操作方式最为有效？（）A.增加反应物浓度B.升高反应温度C.延长反应时间D.加快搅拌速度3、在化工过程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下关于相似放大法的优点，哪种说法是不准确的？（）A.基于物理相似原理B.能够较好地预测放大后的性能C.不需要大量的实验数据D.适用于各种类型的化工过程4、在化学反应器的设计中，需要考虑多种因素以确保反应的高效进行。对于一个气固相催化反应，以下哪个因素对反应速率的影响相对较小？（）A.催化剂的孔径大小B.反应物的浓度C.反应容器的材质D.催化剂的活性5、在化工热力学中，对于混合物的热力学性质计算，以下哪种方法通常需要较多的实验数据支持？（）A.状态方程法B.活度系数法C.理想溶液模型D.正规溶液模型6、在化工结晶过程中，影响晶体生长速度和晶体形态的因素众多。以下哪个因素通常对晶体生长速度的影响相对较小？（）A.过饱和度B.搅拌强度C.溶液的pH值D.结晶器的材质7、在化工过程的模拟计算中，选择合适的热力学模型对于结果的准确性至关重要。对于一个含有极性物质的体系，以下关于热力学模型的选择，不正确的是：（）A.理想气体模型B.活度系数模型C.状态方程模型D.基团贡献模型8、在化工生产中，经常需要对物料进行加热。对于一种需要精确控制加热温度的物料，以下哪种加热方式的温度控制精度最高？（）A.电加热B.蒸汽加热C.热油加热D.红外线加热9、在化工流体流动的阻力计算中，摩擦系数与雷诺数的关系复杂。对于湍流流动，以下哪种说法是不准确的？（）A.摩擦系数仅与雷诺数有关B.摩擦系数与管壁粗糙度有关C.随着雷诺数增加，摩擦系数逐渐减小D.不同的湍流模型对摩擦系数的计算结果可能不同10、化工传热过程在许多工艺中都有应用。在一个需要快速加热的化工反应中，以下哪种传热方式能够最迅速地将热量传递给反应物料？（）A.对流传热B.热传导C.辐射传热D.以上三种方式结合11、化工中的萃取塔设计需要考虑萃取剂的分散和聚并。对于一个需要高效萃取的过程，以下哪个萃取塔的内部构件能够促进萃取剂的分散？（）A.筛板B.填料C.转盘D.搅拌器12、化学反应工程中，对于一个气液反应，若反应主要在液相中进行，提高反应速率的有效方法是？（）A.增加气相反应物浓度B.增大液相反应物浓度C.提高反应温度D.增大气液接触面积13、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14、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15、在化工生产中的干燥过程，以下关于湿物料中水分的分类，哪种说法是正确的？（）A.结合水比非结合水更难去除B.自由水比结合水更容易去除C.平衡水分可以通过干燥完全去除D.以上说法都不正确二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在化学工程中，全面论述化工过程中的生物质气化技术，包括气化原理、反应条件以及气化产物的利用和净化处理。2、（本题5分）详细阐述在化工过程的过滤操作中，如何选择合适的过滤设备和操作条件。3、（本题5分）在化工生产中，搅拌器的选择和设计对于反应和混合过程至关重要。请论述搅拌器的类型和工作原理，并分析如何根据不同的工艺要求选择合适的搅拌器。4、（本题5分）化工过程中的流化床燃烧技术在能源利用和污染物控制方面具有重要应用，请说明流化床燃烧的工作原理和特点，包括燃料适应性、燃烧效率和污染物排放控制，并分析其与传统燃烧方式的比较优势。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某化学反应A+2B→C，在等温等容的间歇反应器中进行，初始浓度[A]₀=3mol/L，[B]₀=6mol/L，反应速率方程为-rA=k[A][B]²，其中k=0.5L²/(mol²·s)。反应4小时后，计算A的浓度和B的浓度。2、（本题5分）在一个流化床反应器中进行催化反应，催化剂颗粒的平均直径为0.08mm，密度为1800kg/m³，流化气体的密度为1.0kg/m³，粘度为1.5×10^-5Pa·s。计算最小流化速度。3、（本题5分）在一个气液传质塔中，进行二氧化碳的吸收，进气中二氧化碳的体积分数为10%，吸收剂为氢氧化钠溶液，液气比为2，传质单元高度为0.5m，要求二氧化碳的去除率达到90%，计算所需的传质单元数和塔高。4、（本题5分）某吸收塔用清水吸收混合气中的溶质A，进口混合气中A的摩尔分数为0.04，出口混合气中A的摩尔分数要求降低到0.004，平衡关系为y=0.65x，气液比为1.2。求所需的填料层高度和塔径（假设空塔气速为1.1m/s）。5、（本题5分）某精馏塔分离二元混合物，进料量为100kmol/h，进料组成xF=0.5（摩尔分数），塔顶馏出液量为50kmol/h，塔顶产品组成xD=0.9，塔底产品组成xW=0.1。求回流比和精馏段操作线方程。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在化肥生产企业中，某工厂需要改进施肥设备以提高施肥的均匀性。请分析具体的改进措施。2、（本题10分）某化学工程实验室在进行一项新材料的研发时，发现材料的力学性能达不到预期要求。请分