德阳科贸职业学院《高等化工仪器分析》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(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、化工中的液液萃取过程，萃取相和萃余相的组成可以通过相平衡关系确定。以下关于相平衡关系的表示方法和应用，不正确的是（）A.可以用三角形相图表示B.可以计算萃取剂的最小用量C.相平衡关系不受温度影响D.用于萃取过程的设计和计算2、化工过程中的蒸发操作，若要降低溶液的沸点升高，以下哪种方法可行？（）A.提高操作压力B.降低操作压力C.增加溶质浓度D.减小进料量3、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4、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5、化学反应工程中，对于一个平行反应，若主反应的活化能大于副反应的活化能，升高温度对主反应的选择性会产生怎样的影响？（）A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低6、在化工过程的安全评估中，需要分析各种潜在的危险因素。对于一个涉及高压气体储存的化工装置，以下哪个危险因素最容易引发严重的事故？（）A.气体泄漏B.容器爆炸C.静电火花D.人为操作失误7、在化工设备设计中，需要考虑材料的选择以适应不同的工况。对于高温高压的化工设备，以下哪种材料通常不是首选？（）A.不锈钢B.碳钢C.钛合金D.特种陶瓷8、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9、化工热力学在化学工程中具有重要地位，对于一个封闭系统经历绝热不可逆过程，以下关于其熵变的描述，正确的是：（）A.熵变为零B.熵变小于零C.熵变大于零D.熵变的正负无法确定10、在化工设备设计中，材料的选择需要考虑多种因素。对于一个在高温高压下工作的反应器，以下关于材料性能的要求，不正确的是：（）A.材料的强度要高B.材料的耐腐蚀性要好C.材料的导热性要差D.材料的韧性要足11、在化工设计中，工艺流程的选择需要综合考虑多方面因素。以下关于工艺流程选择的依据，不全面的是（）A.原料性质和产品要求B.技术成熟度C.操作人员的喜好D.经济合理性12、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13、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14、在化学反应工程中，对于一个连续搅拌釜式反应器（CSTR），以下关于其停留时间分布的特点，不正确的是：（）A.停留时间分布较宽B.存在返混C.停留时间均一D.适用于慢反应15、化学反应工程中，对于气固相催化反应，若催化剂的孔径过小，会对反应产生怎样的影响？（）A.提高反应速率B.降低反应速率C.对反应速率无影响D.可能提高也可能降低反应速率二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析在化工热力学的混合热计算中，正规溶液模型的应用和局限性。2、（本题5分）解释在化工过程的电渗析技术中，如何利用离子交换膜和电场作用实现溶液中离子的分离和浓缩，以及该技术在海水淡化和工业废水处理中的应用。3、（本题5分）化工过程中的蒸发操作中，多效蒸发是提高能源利用效率的重要手段。请详细介绍多效蒸发的原理和流程，并讨论如何确定多效蒸发的效数和优化操作条件。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个管壳式换热器中，热流体进口温度为200°C，出口温度为150°C，冷流体进口温度为50°C，出口温度为100°C。热流体的质量流量为1000kg/h，比热容为2kJ/(kg·K)，冷流体的质量流量为800kg/h，比热容为4kJ/(kg·K)，求换热器的传热面积。假设总传热系数为500W/(m²·K)。2、（本题5分）某换热器用热水加热冷水，热水进口温度为90°C，流量为2kg/s，比热容为4.2kJ/(kg·K)；冷水进口温度为20°C，流量为3kg/s，比热容为4.18kJ/(kg·K)。换热器的传热系数为1000W/(m²·K)，换热面积为5m²，计算冷水出口温度。3、（本题5分）某理想气体在绝热条件下进行膨胀，初始温度为500K，压力为2MPa，体积为1m³。膨胀后压力降至1MPa，已知气体的绝热指数为1.4。计算终温以及膨胀过程所做的功。4、（本题5分）一个连续精馏塔分离某二元混合物，进料中轻组分的摩尔分数为0.4，塔顶产品中轻组分的摩尔分数为0.9，塔釜产品中轻组分的摩尔分数为0.1，进料量为100kmol/h，回流比为3，求塔顶和塔釜的产品流量。5、（本题5分）在一个间歇釜式反应器中进行四级不可逆反应4A→B，反应速率常数为0.08(mol/L)³·s，初始反应物A的浓度为4mol/L，反应时间为4h。求反应结束时B的浓度。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家化工企业在生产过程中需要进行库存管理，以确保原材料和产品的合理库