江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《染整工藝原理》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《染整工藝原理》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工流程模擬中，需要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來描述系統(tǒng)的行為。以下關(guān)于模型建立的步驟，哪一個(gè)順序是合理的？（）A.確定模型結(jié)構(gòu)、收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證B.收集數(shù)據(jù)、確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證C.收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、確定模型結(jié)構(gòu)、模型驗(yàn)證D.確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、收集數(shù)據(jù)、模型驗(yàn)證2、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣固相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于催化劑的內(nèi)擴(kuò)散阻力影響最大？（）A.催化劑顆粒大小B.反應(yīng)物濃度C.反應(yīng)溫度D.氣體流速3、在化工過程的物料輸送中，壓縮氣體的功耗與氣體的壓縮比有關(guān)。以下哪種壓縮過程的功耗最小？（）A.絕熱壓縮B.等溫壓縮C.多變壓縮D.等容壓縮4、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮物料的流動(dòng)模式。對(duì)于理想的平推流反應(yīng)器，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長度逐漸變化C.不同停留時(shí)間的物料之間會(huì)混合D.反應(yīng)速率只與反應(yīng)器內(nèi)位置有關(guān)5、化工熱力學(xué)在化工過程的設(shè)計(jì)和分析中起著重要作用。對(duì)于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無法確定6、在化工生產(chǎn)的安全管理中，危險(xiǎn)因素的識(shí)別和評(píng)估至關(guān)重要。以下關(guān)于化工生產(chǎn)中的危險(xiǎn)因素，不包括的是（）A.火災(zāi)和爆炸B.中毒和窒息C.設(shè)備故障D.員工心情好壞7、化工過程中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。在一個(gè)冷卻結(jié)晶過程中，若冷卻速度過快，可能會(huì)導(dǎo)致什么問題？（）A.晶體粒度均勻B.晶體純度提高C.形成大量細(xì)小晶體D.提高結(jié)晶收率8、在化工傳熱過程中，對(duì)于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，各層的熱阻和溫差之間存在何種關(guān)系？（）A.熱阻越大，溫差越大B.熱阻越大，溫差越小C.熱阻與溫差無關(guān)D.取決于傳熱系數(shù)9、關(guān)于化工過程中的膜分離應(yīng)用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附10、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過濾壓差增大時(shí)，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質(zhì)的阻力增大11、在化工分離過程中，離心分離是利用離心力實(shí)現(xiàn)分離的方法。對(duì)于一個(gè)固液混合物的離心分離過程，以下關(guān)于離心分離因數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.離心機(jī)的轉(zhuǎn)速B.混合物的密度差C.離心機(jī)的半徑D.分離時(shí)間12、對(duì)于化工工藝流程的設(shè)計(jì)，以下關(guān)于工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)是在滿足產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量要求的前提下，最大限度地降低投資成本和運(yùn)行費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益B.工藝流程優(yōu)化只需要考慮技術(shù)上的可行性，不需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素C.工藝流程優(yōu)化的重點(diǎn)是增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的附加值D.工藝流程優(yōu)化主要是為了滿足環(huán)保要求，對(duì)生產(chǎn)效率和成本的影響可以忽略13、化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。對(duì)于一個(gè)一級(jí)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物濃度增加一倍時(shí)，速率常數(shù)會(huì)？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍14、化工過程中的膜分離技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。對(duì)于反滲透膜分離過程，若要提高水的透過率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側(cè)的壓力差B.降低膜兩側(cè)的壓力差C.提高進(jìn)料溶液的濃度D.降低進(jìn)料溶液的溫度15、化工中的流化床反應(yīng)器具有許多優(yōu)點(diǎn)。在使用流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，以下哪個(gè)操作條件對(duì)反應(yīng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應(yīng)溫度16、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)反應(yīng)進(jìn)行催化。對(duì)于一個(gè)需要高選擇性的催化反應(yīng)，以下哪種催化劑的制備方法能夠更好地控制催化劑的活性和選擇性？（）A.浸漬法B.沉淀法C.溶膠-凝膠法D.離子交換法17、在化工分離過程中，離子交換分離技術(shù)常用于分離離子型物質(zhì)。以下關(guān)于離子交換樹脂的再生，哪種方法最為常用？（）A.用酸或堿溶液處理B.用鹽溶液處理C.加熱處理D.電解處理18、化工設(shè)備的設(shè)計(jì)需要考慮多種載荷，如風(fēng)載、地震載等。對(duì)于高聳的塔設(shè)備，以下哪種載荷通常是設(shè)計(jì)的控制因素？（）A.風(fēng)載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重19、在化工原理中，研究流體在管道中的流動(dòng)阻力時(shí)，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對(duì)于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時(shí)，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大20、對(duì)于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類型和特點(diǎn)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見的蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器等。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單，傳熱效果好；懸筐式蒸發(fā)器便于清洗和維修；外加熱式蒸發(fā)器加熱室和分離室分開，有利于循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)速度大，傳熱系數(shù)高B.蒸發(fā)器的類型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類型都是在其基礎(chǔ)上改進(jìn)的C.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與溶液的性質(zhì)和流速無關(guān)，只取決于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.蒸發(fā)器的操作壓力越高，蒸發(fā)效率越高，能耗越低21、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質(zhì)。當(dāng)使用有機(jī)溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)時(shí)，以下哪個(gè)因素對(duì)萃取效率的影響最為顯著？（）A.萃取劑的選擇B.萃取溫度C.相比（有機(jī)相和水相的體積比）D.攪拌速度22、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。當(dāng)選擇萃取劑時(shí)，以下哪個(gè)因素不是關(guān)鍵的考慮因素？（）A.對(duì)溶質(zhì)的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價(jià)格D.萃取劑的揮發(fā)性23、在化工精餾操作中，要實(shí)現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個(gè)操作參數(shù)的改變對(duì)塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進(jìn)料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量24、在化工反應(yīng)的催化劑研究中，催化劑的活性中心結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種方法通常不能用于研究催化劑的活性中心？（）A.電子顯微鏡觀察B.化學(xué)分析C.紅外光譜分析D.肉眼直接觀察25、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長距離輸送？（）A.皮帶輸送機(jī)B.螺旋輸送機(jī)C.斗式提升機(jī)D.氣力輸送26、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于干燥過程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時(shí)進(jìn)行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴(kuò)散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對(duì)干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要27、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當(dāng)輸送高粘度液體時(shí)，以下哪種管道材質(zhì)和內(nèi)徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內(nèi)徑較大B.塑料管道，內(nèi)徑較小C.玻璃管道，內(nèi)徑適中D.鑄鐵管道，內(nèi)徑較大28、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，若中間產(chǎn)物是目標(biāo)產(chǎn)物，以下哪種操作條件有利于提高中間產(chǎn)物的選擇性？（）A.提高反應(yīng)溫度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.減少反應(yīng)物濃度29、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一個(gè)固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達(dá)到飽和，需要進(jìn)行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生30、在化工傳遞過程中，關(guān)于對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.對(duì)流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無關(guān)B.對(duì)流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導(dǎo)率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系C.對(duì)流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計(jì)D.對(duì)流傳熱系數(shù)是一個(gè)固定值，不受任何外界條件的影響二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)板式換熱器中，熱流體的進(jìn)出口溫度分別為180°C和120°C，冷流體的進(jìn)出口溫度分別為80°C和110°C。若熱流體的熱容量流率為2000W/K，冷流體的熱容量流率為1500W/K，計(jì)算對(duì)數(shù)平均溫差。2、（本題5分）一個(gè)氣固相催化反應(yīng)在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速率方程為r=kP3A，其中k=0.008(kPa·s)?1，進(jìn)料中A的分壓為40kPa，空速為1.5s?1。求反應(yīng)器出口處A的分壓。3、（本題5分）對(duì)一個(gè)濕物料進(jìn)行干燥處理，初始濕含量為0.4kg水/kg干物料，干燥后濕含量降至0.05kg水/kg干物料。干燥過程中，空氣的進(jìn)口溫度為120°C，濕度為0.01kg水/kg干空氣，出口溫度為80°C，濕度為0.05kg水/kg干空氣。計(jì)算所需的干空氣流量和干燥時(shí)間。4、（本題5分）某化工廠進(jìn)行裂解反應(yīng)，原料為正丁烷，反應(yīng)溫度為750℃，壓力為0.5MPa，反應(yīng)產(chǎn)物包括乙烯、丙烯、丁二烯等。已知反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程和熱力學(xué)參數(shù)，計(jì)算正丁烷的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性。5、（本題5分）進(jìn)行一個(gè)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，得到反應(yīng)A→B的數(shù)據(jù)如下：時(shí)間（min）：0，10，20，30，40；A的濃度（mol/L）：1.0，0.7，0.5，0.3，0.2。假設(shè)該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，通過線性擬合計(jì)算反應(yīng)速率常數(shù)。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）結(jié)合新能源發(fā)展的趨勢，全面探討化學(xué)工程在可再生能源轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)中的作用，如燃料電池、太陽能電池等技術(shù)中的化工原理和工藝。2、（本題5分）在化工原理中，沉降操作常用于分離顆?；旌衔?。請闡述重力沉降和離心沉降的原理，并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。3、（本題5分）解釋在化工過程的電滲析技術(shù)中，如何利用離子交換膜和電場作用實(shí)現(xiàn)溶液中離子的分離和濃縮，以及該技術(shù)在海水淡化和工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。4、（本