上海震旦职业学院《分离工程》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页上海震旦职业学院《分离工程》

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、在化工过程的优化中，目标函数的建立是关键步骤之一。以下关于目标函数的选择和构建，不正确的是（）A.可以是经济效益最大化B.可以是能耗最小化C.目标函数的构建不考虑约束条件D.要综合考虑多方面因素2、在化学工程实验中，经常需要测量各种物理量。对于测量微小压力差，以下哪种测量仪器的精度和灵敏度最高？（）A.U型管压力计B.差压变送器C.弹簧管压力计D.膜片压力计3、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4、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5、在化工流程模拟中，需要建立准确的数学模型来描述系统的行为。以下关于模型建立的步骤，哪一个顺序是合理的？（）A.确定模型结构、收集数据、参数估计、模型验证B.收集数据、确定模型结构、参数估计、模型验证C.收集数据、参数估计、确定模型结构、模型验证D.确定模型结构、参数估计、收集数据、模型验证6、在化学反应器的设计中，若要实现高转化率和高选择性，对于一个放热反应，以下哪种操作方式可能是合适的？（）A.绝热操作B.等温操作C.变温操作D.以上操作方式效果相同7、在化学反应动力学中，研究反应速率常数与温度的关系时，除了阿伦尼乌斯方程，还有其他模型。以下关于这些模型的特点，不正确的是：（）A.适用范围不同B.计算精度相同C.考虑因素不同D.表达形式不同8、在化工热力学中，对于理想溶液，其混合过程的焓变和体积变化通常是怎样的？（）A.焓变和体积变化均为零B.焓变为零，体积变化不为零C.焓变不为零，体积变化为零D.焓变和体积变化均不为零9、在化工分离过程中，萃取是一种有效的分离方法。对于一个液液萃取体系，当萃取剂与原溶剂的互溶性增加时，以下关于萃取效果的变化，正确的是：（）A.萃取效果变好B.萃取效果变差C.萃取效果不变D.萃取效果先变好后变差10、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11、在化工吸附过程中，吸附剂的吸附容量与哪些因素有关？以下哪项因素通常不是主要影响因素？（）A.吸附质的浓度B.吸附剂的比表面积C.吸附温度D.吸附剂的颜色12、在化工生产的安全管理中，对于易燃易爆物质的储存和运输，需要采取严格的防护措施。若一种气体的爆炸极限范围较宽，说明这种气体的爆炸危险性是高还是低？（）A.高B.低C.无法确定D.取决于其他因素13、在化工过程的优化中，目标函数的选择非常重要。对于一个以最小化生产成本为目标的化工过程，以下关于目标函数的构成，不正确的是：（）A.原材料成本B.设备折旧成本C.产品销售收入D.人工成本14、在化工生产中的结晶过程中，以下哪种操作条件有利于得到大颗粒晶体？（）A.较高的过饱和度B.较低的过饱和度C.较快的降温速度D.强烈的搅拌15、在化工热力学中，以下哪种状态方程在计算高温高压下气体的性质时较为准确？（）A.理想气体状态方程B.范德华方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在化工反应工程中，如何进行反应系统的热稳定性分析和采取相应的控制措施。2、（本题5分）在化工生产中，经常需要对设备进行防腐处理，请阐述常见的化工设备腐蚀类型（如化学腐蚀、电化学腐蚀等）和防腐措施，包括材料选择和涂层防护等。3、（本题5分）化工原理中涉及到的吸收操作常用于气体混合物的分离，请阐述吸收过程的基本原理，包括吸收剂的选择原则和吸收塔的设计要点。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个绝热固定床反应器中进行气固相催化反应，反应方程式为2A+B→3C。进料中A、B的摩尔比为2:1，总进料流量为5mol/s，入口温度为500K。反应热为-200kJ/mol，比热容为100J/(mol·K)。假设反应速率方程为r=k*C_A^2*C_B，其中k=10L^2/(mol^2·s)，C_A和C_B分别为A和B的浓度。计算出口温度和各组分的浓度。2、（本题5分）某化学反应在等温等容条件下进行，反应式为2A→3B，反应速率常数为0.02min^-1，初始时A的浓度为4mol/L，反应进行2小时后，计算B的浓度。3、（本题5分）某理想气体经历一个多变过程，从初始状态（压力2MPa，温度400K）变化到终态（压力0.5MPa，温度300K），多变指数为1.2，计算气体对外所做的功。4、（本题5分）一个吸收塔用清水吸收空气中的丙酮，进塔气体中丙酮的摩尔分数为0.05，气体流量为800kmol/h，要求吸收率达到80%。液气比为最小液气比的1.5倍，平衡关系为y=1.8x。计算吸收剂的用量和塔底溶液中丙酮的摩尔分数。5、（本题5分）某化工厂使用吸收塔处理含二氧化硫的废气，进口气体中二氧化硫的浓度为8%（体积分数），尾气要求二氧化硫浓度不超过0.2%（体积分数）。吸收剂为石灰乳，气液比为15，平衡关系为Y=1.2X。计算所需的传质单元高度。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题