广西水利电力职业技术学院《工业有机合成》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页广西水利电力职业技术学院《工业有机合成》

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、在化工流体力学中，对于非牛顿流体的流动，其粘度通常不是常数。若一种非牛顿流体的表观粘度随剪切速率的增加而减小，这种流体被称为？（）A.假塑性流体B.胀塑性流体C.宾汉流体D.触变性流体2、在化工过程的优化中，常常需要对多个目标进行权衡。以下哪项不是常见的优化目标？（）A.最大化产量B.最小化能耗C.最大化设备投资D.最小化环境污染3、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4、在化工热力学中，研究纯物质的饱和蒸汽压与温度的关系时，安托尼方程是常用的经验公式。以下关于安托尼方程参数的获取方法，不正确的是：（）A.实验测定B.理论推导C.经验估算D.数据拟合5、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。对于一个反渗透膜分离过程，以下关于其分离原理的描述，不正确的是：（）A.依靠压力差作为推动力B.利用膜的选择性透过性C.溶质会透过膜进入渗透液D.适用于分离小分子物质6、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7、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8、在化工管道设计中，需要考虑管道的应力和振动问题。对于一个高温高压的化工管道系统，以下哪种管道支撑方式能够有效地减少管道的应力和振动？（）A.固定支架B.滑动支架C.导向支架D.弹簧支架9、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。对于一种热敏性物料，以下哪种干燥方法能够最大程度地保持物料的性质不发生改变？（）A.热风干燥B.冷冻干燥C.真空干燥D.喷雾干燥10、化工过程的模拟和优化对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。在使用化工模拟软件进行过程优化时，以下哪个参数的优化对经济效益的提升最为明显？（）A.原材料的消耗B.产品的产量C.设备的投资D.操作工人的数量11、在化工设备的设计中，压力容器的设计需要遵循严格的规范。对于一个承受内压的薄壁圆筒形容器，以下关于其壁厚计算的依据，不正确的是：（）A.材料的屈服强度B.容器的直径C.容器内的压力D.容器的长度12、在化工原理中，研究液体在填料塔中的流动时，以下关于填料层压降的影响因素，不正确的是：（）A.填料的类型B.液体的流量C.填料的堆积方式D.液体的密度13、化工中的搅拌设备用于混合物料和促进反应。对于搅拌器的类型和选型依据，以下描述不正确的是（）A.桨式搅拌器适用于低粘度液体B.涡轮式搅拌器搅拌强度大C.搅拌器的选型只考虑搅拌效果D.要考虑物料性质和工艺要求14、在化工流体力学中，伯努利方程有着广泛的应用。以下关于伯努利方程的适用条件和局限性，不正确的是（）A.适用于理想流体B.忽略了流体的粘性C.对于可压缩流体也适用D.可以精确计算实际流体的能量15、对于化工中的传热设备，以下关于换热器的强化传热方法，哪一项是正确的？（）A.换热器的强化传热方法包括增大传热面积、提高传热系数和增大平均温差。增大传热面积可以采用翅片管、波纹管等；提高传热系数可以通过增加流体的流速、改变流动状态等；增大平均温差可以采用逆流操作等B.强化传热只需要增大传热面积，其他方法效果不明显C.提高流体的流速会增加阻力损失，因此不应采用这种方法来强化传热D.顺流操作比逆流操作的平均温差大，更有利于强化传热二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在化学反应工程中，讨论理想反应器（如间歇式反应器、连续搅拌釜式反应器和管式反应器）的特点和适用场景，并分析如何根据反应特性选择合适的反应器类型。2、（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。3、（本题5分）论述在化工反应工程中，如何考虑催化剂的失活和再生对反应过程的影响。4、（本题5分）在化工生产中，经常需要控制反应温度，请阐述常见的加热和冷却方法（如蒸汽加热、热水冷却等）的原理和适用范围，并分析如何实现精确的温度控制。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个流化床干燥器中干燥湿物料，湿物料的初始含水量为55%（质量分数），干燥后含水量降至6%，进料量为150kg/h，绝干物料的比热容为1.3kJ/(kg·K)，干燥介质为热空气，进口温度为130°C，出口温度为90°C，湿度为0.015kg/kg干空气，计算所需的干空气流量。2、（本题5分）某化工厂需要从含乙醇10%（质量分数）的水溶液中回收乙醇，采用常压精馏操作。进料流量为5000kg/h，塔顶馏出液中乙醇含量为90%（质量分数），塔底馏出液中乙醇含量为0.5%（质量分数）。计算塔顶和塔底的产品流量。3、（本题5分）在一个流化床反应器中进行催化反应，催化剂颗粒的密度为1500kg/m^3，平均直径为0.08mm，床层空隙率为0.45，气体的粘度为0.018Pa·s，表观气速为0.6m/s。计算临界流化速度和带出速度。4、（本题5分）某精馏塔塔顶蒸汽经全凝器冷凝后，一部分作为回流液，回流比为4，另一部分作为产品采出。已知进料量为100kmol/h，进料中轻组分的摩尔分数为0.5，塔顶馏出液中轻组分的摩尔分数为0.9，计算塔顶产品的采出量。5、（本题5分）在一个萃取过程中，用有机溶剂从水溶液中萃取溶质A。水相初始浓度为20g/L，有机相初始浓度为0。相比（有机相流量与水相流量之比）为1:2，分配系数为5。计算经过两级错流萃取后，水相中溶质A的浓度。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化学工程研究所在进行一项反应动力学研究时，实验数据与理论模型存在较大偏差。请分析产生偏差的原因，并提出改进实验和理论模型的建议。2、（本题10分）在新能源领域，某企业开发的太阳能电池材料存在性能不稳定的