江苏大学京江学院《精细有机合成》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，以下哪种类型的反应对反应物浓度的变化最为敏感？（）A.零级反应B.一级反应C.二级反应D.三级反应2、在化工流程模拟中，建立准确的数学模型是关键。对于一个复杂的化工流程，以下关于模型简化的原则，不正确的是：（）A.忽略对结果影响较小的因素B.尽量保留所有的细节C.保证模型的准确性和可靠性D.根据实际情况进行合理的假设3、对于化工中的膜分离技术，以下关于反渗透膜的分离原理，哪一项是恰当的？（）A.反渗透膜是一种半透膜，在压力作用下，溶剂从高浓度溶液一侧透过膜向低浓度溶液一侧迁移，实现混合物的分离B.反渗透膜的分离只取决于膜的孔径大小，与溶液的性质和压力无关C.反渗透膜分离过程中，溶质会在膜表面沉积，导致膜的通量逐渐下降D.反渗透膜只能用于分离水溶液，对有机溶液的分离效果很差4、化工生产中的流体输送设备种类繁多。对于离心泵的工作原理和性能特点，以下描述不正确的是（）A.依靠叶轮旋转产生离心力B.流量与扬程存在一定关系C.可以输送高粘度液体D.安装高度有一定限制5、在化工分离过程中，精馏操作是常用的方法之一。当混合物中各组分的相对挥发度接近时，以下哪种措施可以提高分离效果？（）A.增加塔板数B.提高回流比C.降低操作压力D.改变进料位置6、在化学反应器的选型中，对于反应级数较高的反应，以下哪种反应器类型通常更合适？（）A.间歇反应器B.连续搅拌釜式反应器C.管式反应器D.流化床反应器7、在化工流体的湍流流动中，涡流扩散系数与分子扩散系数相比，通常具有怎样的特点？（）A.涡流扩散系数远小于分子扩散系数B.涡流扩散系数与分子扩散系数相当C.涡流扩散系数远大于分子扩散系数D.涡流扩散系数与分子扩散系数的大小关系不确定8、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9、在化工热力学中，对于一个理想气体的绝热膨胀过程，以下关于其温度和压力变化的描述，正确的是：（）A.温度升高，压力降低B.温度降低，压力升高C.温度和压力均不变D.温度降低，压力降低10、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11、在化工过程的优化设计中，以下哪个方面的考虑对于减少环境污染最为重要？（）A.选择清洁的原料B.优化反应条件C.采用高效的分离技术D.设计合理的废物处理方案12、在化工流体流动的研究中，对于粘性流体在圆形管道中的流动，当雷诺数小于2000时，流体的流动状态通常为层流。若管道直径增加一倍，而流量保持不变，此时雷诺数会如何变化？（）A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.变为原来的1/2D.变为原来的1/413、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14、在化学反应工程中，研究反应速率与反应物浓度、温度等因素的关系至关重要。对于一个复杂的多步反应，以下关于反应速率控制步骤的说法，正确的是：（）A.控制步骤的反应速率最快B.控制步骤决定了整个反应的速率C.控制步骤的反应物浓度最高D.控制步骤受温度影响最小15、在化工燃烧过程中，为了实现完全燃烧，需要控制合适的空气量。当空气量不足时，会产生哪些不良后果？（）A.燃烧温度升高B.燃料利用率提高C.产生有害气体D.燃烧速度加快二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）化工过程中的搅拌釜式反应器的放大设计是一个关键问题，请说明搅拌釜式反应器放大的原则和方法，包括几何相似、动力相似和传热相似等，并分析放大过程中可能出现的问题和解决措施。2、（本题5分）化工过程中的干燥操作中，干燥速率曲线对于分析干燥过程和确定干燥时间具有重要意义。请详细介绍干燥速率曲线的绘制方法和特点，并讨论如何根据干燥速率曲线来优化干燥过程的操作条件。3、（本题5分）在化工分离过程中，超临界流体萃取技术具有独特的优势，请阐述超临界流体萃取的原理和特点，包括超临界流体的选择和应用领域，并分析其发展前景。4、（本题5分）化工过程中的传热强化技术可以提高传热效率和节约能源。请详细阐述传热强化的原理和方法，并举例说明其在工业生产中的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个间歇釜式反应器中进行如下反应：3A→B+2C，初始时A的浓度为3mol/L，反应4小时后B的浓度为0.5mol/L，求该反应的平均反应速率。2、（本题5分）某吸收塔中用稀硫酸吸收氨气，进气中氨气的体积分数为10%，气体流量为500m³/h，吸收剂硫酸的浓度为0.5mol/L，流量为800L/h，吸收塔的传质单元高度为0.8m，平衡关系为y=0.9x，计算所需的传质单元数和塔高。3、（本题5分）一个多级压缩过程，将压力为100kPa的气体压缩至800kPa，采用四级压缩，中间冷却。各级压缩比相同，求各级压缩比和中间冷却器的出口温度。假设气体为理想气体，绝热指数为1.4。4、（本题5分）某一管道输送着温度为180°C的热油，管道内径为0.15m，长度为40m，热油的流速为0.8m/s，比热容为2.2kJ/(kg·K)，密度为750kg/m³。管道外保温层的热导率为0.08W/(m·K)，环境温度为15°C。计算热油在管道中的温降和热损失。5、（本题5分）某反应在间歇釜式反应器中进行，反应为A+2B→3C，初始时刻A、B的浓度分别为2mol/L、3mol/L，反应4小时后，A的浓度变为1mol/L。已知反应速率方程为-rA=kCA^0.5CB，其中k=0.5L^(0.5)/(mol^(0.5)·h)，计算B和C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）一个化工项目在竣工验收阶段，发现部分工程质量不符合设计要求。请分析工程质量不合格的原因，并提出整改和验收的措施。2、（本题10分）一家以生产表面活性剂为主的企业，在产品研发和生产过程