安徽林业职业技术学院《催化剂工程》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，对于一个可逆放热反应，采用绝热操作和采用换热操作相比，以下关于反应转化率的说法，正确的是：（）A.绝热操作的转化率更高B.换热操作的转化率更高C.转化率相同D.取决于具体的反应条件2、在化工分离过程中，离子交换树脂常用于分离离子型物质。对于一种强酸性阳离子交换树脂，以下哪种离子更容易被交换？（）A.钠离子B.钙离子C.氢离子D.镁离子3、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4、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5、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离沸点相近的混合物。以下关于萃取剂的选择原则，哪种说法是不准确的？（）A.对溶质有高的溶解度B.与原溶剂不互溶C.易于回收D.价格越便宜越好6、在化工生产中的干燥过程中，以下哪种干燥介质的吸湿能力相对较弱？（）A.空气B.氮气C.水蒸气D.烟道气7、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8、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9、在化工精馏塔的操作中，如果塔顶产品的纯度不符合要求，以下哪种调节方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改变进料位置C.提高塔釜温度D.减小塔顶采出量10、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11、在化工热力学中，对于理想气体的状态方程，以下哪个方程在高温低压条件下能更准确地描述其行为？（）A.范德华方程B.维里方程C.理想气体状态方程D.RK方程12、在化学反应工程中，对于一个非均相催化反应，以下关于催化剂外扩散阻力的消除方法，不正确的是：（）A.提高搅拌速度B.减小催化剂颗粒尺寸C.增加反应物浓度D.升高反应温度13、化工过程中的干燥操作，若干燥介质的相对湿度降低，干燥速率会怎样变化？（）A.加快B.减慢C.不变D.先加快后减慢14、在化工热力学中，对于一个封闭系统的绝热过程，若系统对外做功，其内能会如何变化？（）A.增加B.减少C.不变D.可能增加也可能减少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）在化学工程领域，全面论述化工过程中的电渗析技术，包括电渗析的原理、膜组件设计以及在脱盐、废水处理等方面的应用。2、（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。3、（本题5分）请详细阐述化工过程中的液液萃取设备，包括萃取塔、离心萃取器等的结构特点、操作性能以及在不同体系中的应用选择。4、（本题5分）分析在化工热力学的热化学计算中，燃烧热和生成热数据的应用和计算方法。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个精馏塔用于分离乙醇和水的混合物，进料中乙醇的摩尔分数为0.3，进料流量为500kmol/h，塔顶馏出液中乙醇的摩尔分数为0.9，塔釜液中乙醇的摩尔分数为0.05，相对挥发度为8，计算回流比和理论塔板数。2、（本题5分）在一个吸附过程中，用活性炭吸附废气中的有机物，吸附平衡符合Freundlich方程，吸附剂用量为100kg，进气中有机物浓度为500mg/m³，出口浓度要求低于50mg/m³，计算吸附时间。3、（本题5分）某理想气体在绝热条件下经过一个节流阀，从压力5MPa、温度300K膨胀到压力1MPa。已知气体的绝热指数为1.4，计算膨胀后气体的温度。4、（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0.1mm，密度为2000kg/m3，流化气体的密度为1.2kg/m3，粘度为0.018Pa·s。计算最小流化速度和带出速度。5、（本题5分）某化工厂需要设计一个蒸发器，将10%（质量分数）的盐水溶液浓缩至20%，进料流量为1000kg/h，蒸发温度下溶液的比热容为3.5kJ/(kg·K)，汽化潜热为2250kJ/kg，加热蒸汽温度为120°C，冷凝温度为100°C，计算所需的加热蒸汽量。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职业健康危害，需要进行职业健康管理。分析职业健康管理的重点和方法。2、（本题10分）一家化工企业在生产过程中需要进行节能减排技术创新，以降低企业的能源消耗和环境污染。分析节能减排技术创新的方向和途径。3、（