西北师范大学《精细化工与化妆品》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页西北师范大学《精细化工与化妆品》

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、对于化工中的干燥过程，以下关于干燥速率曲线的阶段划分，哪一个是准确的？（）A.干燥速率曲线通常分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段，恒速干燥阶段主要受表面汽化控制，降速干燥阶段主要受内部扩散控制B.干燥速率曲线只有恒速干燥阶段，不存在降速干燥阶段C.干燥速率曲线的阶段划分取决于干燥介质的温度和湿度，与物料的性质无关D.干燥速率曲线的降速干燥阶段，干燥速率与物料的含水量成正比2、在化工生产中，常常需要对物料进行干燥处理。对于一种湿物料，若采用热风干燥，风的温度越高，物料的干燥速率一定越快吗？（）A.一定B.不一定C.取决于物料的性质D.取决于干燥设备的类型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、化工中的蒸馏操作是常见的分离方法之一。在进行共沸蒸馏时，以下哪种共沸剂的选择原则最为关键？（）A.共沸剂与原混合物的沸点差B.共沸剂的毒性和安全性C.共沸剂与原混合物的互溶性D.共沸剂的价格和易得性5、对于化工过程中的结晶器类型，以下哪种结晶器适用于大规模连续生产？（）A.搅拌釜式结晶器B.奥斯陆结晶器C.流化床结晶器D.蒸发结晶器6、在化工设备的防腐措施中，涂层防腐是一种常见的方法。对于一个处于腐蚀性环境中的设备，以下关于涂层选择的考虑因素，不正确的是：（）A.涂层的颜色B.涂层的耐腐蚀性C.涂层与基体的结合力D.涂层的施工性能7、在化工热力学中，熵增原理是一个重要的概念。以下关于熵增原理在化工过程中的应用，不准确的是（）A.判断过程的可逆性B.评估能量利用效率C.熵增越大越好D.指导过程的优化8、在化工传热过程中，换热器是常见的设备。当需要在高温、高压条件下进行高效传热时，以下哪种换热器类型通常是首选？（）A.管壳式换热器B.板式换热器C.螺旋板式换热器D.热管换热器9、化工原理中，对于吸收塔的设计，若气体的流量增大，而其他条件不变，为了保持相同的吸收率，以下哪种措施需要采取？（）A.增大吸收剂的流量B.减小吸收剂的流量C.增加塔板数D.减少塔板数10、在化工单元操作中，吸收过程常用于分离气体混合物。当吸收剂用量增加时，以下关于吸收效果的变化，哪种说法是正确的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不变C.吸收率可能增加也可能不变D.吸收率一定减小11、化工生产中的过滤操作，过滤介质的选择对过滤效果有重要影响。以下关于过滤介质的性能和选择原则，不正确的是（）A.要有足够的机械强度B.过滤阻力要小C.过滤介质的选择不考虑价格D.要适应过滤物料的性质12、对于化工工艺流程的设计，以下关于工艺流程优化的目标，哪一个是恰当的？（）A.工艺流程优化的目标是在满足产品质量和产量要求的前提下，最大限度地降低投资成本和运行费用，提高生产效率和经济效益B.工艺流程优化只需要考虑技术上的可行性，不需要考虑经济和环境因素C.工艺流程优化的重点是增加生产环节，以提高产品的附加值D.工艺流程优化主要是为了满足环保要求，对生产效率和成本的影响可以忽略13、在化学反应工程中，对于一个间歇釜式反应器中的一级反应，以下哪个因素对于反应时间的影响最大？（）A.反应物的初始浓度B.反应温度C.反应器的体积D.搅拌速度14、在化工过程控制中，反馈控制是一种常见的控制策略。以下关于反馈控制的特点，哪项描述是不准确的？（）A.能够克服所有干扰B.基于被控变量的测量值进行调节C.可能存在一定的滞后D.系统结构相对简单15、在化工传热计算中，当冷热流体进行并流换热和逆流换热时，在相同的进出口温度条件下，哪种换热方式的平均温差较大？（）A.并流换热B.逆流换热C.两者平均温差相同D.取决于流体的性质二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析在化工热力学的热力学循环分析中，卡诺循环和实际循环的差异及改进方向。2、（本题5分）随着化工园区的不断发展，分析化工园区的规划与管理策略，包括产业链布局、公共设施配套、环境风险防控等方面的内容和要求。3、（本题5分）论述在化工生产的蒸发操作中，如何提高蒸发器的传热效率和减少结垢现象。4、（本题5分）在化学工程领域，全面论述化工过程中的流化床燃烧技术，包括流化床燃烧器的工作原理、污染物排放控制以及在能源利用中的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个绝热固定床反应器中进行二级不可逆反应，反应速率常数为10(L/mol·s)，进料温度为400K，反应物浓度为2mol/L，流速为2m³/s。假设反应热为-80kJ/mol，绝热温升系数为15K/mol，求达到70%转化率时的床层温度。2、（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。3、（本题5分）某燃烧炉以天然气为燃料，天然气组成（体积分数）为甲烷90%，乙烷5%，丙烷5%。已知甲烷、乙烷、丙烷的燃烧热分别为890kJ/mol、1560kJ/mol、2220kJ/mol，求天然气的热值。4、（本题5分）在一个间歇釜式反应器中进行可逆反应A⇌2B，正反应速率常数k1=0.3h^-1，逆反应速率常数k2=0.15h^-1。初始时刻A的浓度为4mol/L，反应进行8小时后，计算A和B的浓度。5、（本题5分）在一个固定床反应器中进行催化加氢反应，反应为二级不可逆反应，反应速率常数为0.2L/(mol·s)，催化剂颗粒孔隙率为0.35，床层堆积密度为900kg/m³，进料气体流速为6m³/s，进料浓度为3mol/m³，求反应器体积。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工厂的一个车间需要进行节能减排改造。请分析可以采取哪些化学工程措施来实现这一目标。2、（本题10分）一家以生产电子化学品为主的企