贵州文化旅游职业学院《化工环保》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工环保》2023-2024学年第一学期期末试卷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、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，经常需要对混合物进行分离。对于一个沸点差较小的液体混合物，以下哪种分离方法的分离效果更好？（）A.普通精馏B.萃取精馏C.共沸精馏D.膜分离3、在化工反应动力学的研究中，需要确定反应的级数和速率常数。对于一个复杂的反应体系，以下哪种实验方法最有助于准确测定反应级数？（）A.改变反应物浓度B.改变反应温度C.加入催化剂D.改变反应压力4、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5、在化工过程的质量控制中，统计过程控制（SPC）方法被广泛应用。以下关于SPC方法的作用，哪项描述不准确？（）A.预测产品质量B.诊断过程异常C.优化生产工艺D.直接提高产品质量6、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7、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8、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9、化工生产中的精馏操作，塔板上气液接触方式有多种。以下关于不同气液接触方式的特点，不正确的是（）A.鼓泡接触传质效率高B.喷射接触适用于大液量C.泡沫接触稳定性好D.选择接触方式不考虑工艺要求10、在化工分离过程中，反渗透膜分离技术在水处理中应用广泛。以下关于反渗透的驱动力，哪种说法是正确的？（）A.浓度差B.压力差C.电位差D.温度差11、在化工流体流动的测量中，以下哪种流量计适用于测量大管径、低流速的流体流量？（）A.涡轮流量计B.电磁流量计C.孔板流量计D.超声波流量计12、在化工设备的防腐措施中，阴极保护是一种常见的方法。对于一个处于电解质溶液中的金属设备，以下哪种阴极保护方式更为有效？（）A.牺牲阳极法B.外加电流法C.涂层与阴极保护结合D.以上效果相同13、在化工过程的自动化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下关于PID控制器参数的调整，哪项说法是不准确的？（）A.增大比例系数可以加快响应速度B.增大积分时间可以消除稳态误差C.增大微分时间可以增强系统的稳定性D.PID参数的调整不依赖于系统的特性14、化工传递过程包括动量传递、热量传递和质量传递。在一个热传导过程中，若两种材料的热导率相差较大，界面处的温度分布会呈现怎样的特点？（）A.温度分布均匀B.温度在界面处发生突变C.温度在界面附近有较大的梯度D.温度在远离界面处有较大的梯度15、在化学反应动力学的研究中，对于一个二级反应，其反应速率与反应物浓度的平方成正比。若初始反应物浓度增加一倍，反应速率会变为原来的几倍？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释在化工工艺设计中，如何综合考虑原材料的选择、反应路线的确定、分离和提纯步骤的安排以及三废处理等方面，以实现经济和环保的生产。2、（本题5分）解释在化工过程系统工程中，如何运用数学模型和模拟方法对复杂的化工系统进行分析和优化，包括流程设计和操作条件的确定。3、（本题5分）分析在化工生产的结晶器中，晶种的加入对结晶过程的影响和晶种的制备方法。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个传热过程中，热流体的温度从450°C降至350°C，冷流体的温度从250°C升至300°C，热流体的热导率为30W/(m·K)，冷流体的热导率为15W/(m·K)，两流体的对流传热系数均为150W/(m^2·K)，管壁厚度为8mm，热导率为50W/(m·K)，计算总传热系数。2、（本题5分）一个板式换热器用于冷却热流体，热流体进口温度为200℃，出口温度为100℃，流量为2000kg/h，比热容为2.0kJ/(kg·℃)。冷流体进口温度为20℃，出口温度为60℃，流量为3000kg/h，比热容为4.2kJ/(kg·℃)。计算换热器的对数平均温差和换热面积。3、（本题5分）在一个吸收塔中用清水吸收空气中的氨气，进气中氨气的摩尔分数为0.1，气流量为1000mol/h，吸收剂用量为2000mol/h，平衡关系为y=0.8x，计算尾气中氨气的摩尔分数。4、（本题5分）一个吸收塔用含溶质0.002（摩尔分数）的水溶液吸收混合气体中的溶质A，进口气体中A的摩尔分数为0.05，气体流量为500kmol/h，要求吸收率为90%。平衡关系为y=0.5x，液气比为1.2倍最小液气比。计算吸收剂的流量和塔底溶液中溶质A的摩尔分数。5、（本题5分）一个换热器用蒸汽加热某种液体，蒸汽进口温度为150°C，冷凝为饱和水后出口温度为100°C。液体进口温度为20°C，出口温度为80°C，流量为1000kg/h，比热容为4.2kJ/(kg·K)。求蒸汽的消耗量（假设蒸汽潜热为2250kJ/kg）和换热器的传热面积（假设总传热系数为800W/(m²·K)）。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某化学工程实验室在进行一项高温高压反应实验时，遇到了反应失控的危险情况。请分析可能导致反应失控