長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院《精細(xì)有機(jī)合成單元反應(yīng)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中，對(duì)于一個(gè)二級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的平方成正比。若初始反應(yīng)物濃度增加一倍，反應(yīng)速率會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍2、在化工反應(yīng)設(shè)備中，流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態(tài)，以下哪種操作條件最為關(guān)鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度3、關(guān)于化工生產(chǎn)中的噴霧干燥，以下哪種因素對(duì)產(chǎn)品顆粒大小的影響最為顯著？（）A.進(jìn)料速度B.噴霧壓力C.干燥溫度D.物料性質(zhì)4、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，研究反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系時(shí)，除了阿倫尼烏斯方程，還有其他模型。以下關(guān)于這些模型的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.適用范圍不同B.計(jì)算精度相同C.考慮因素不同D.表達(dá)形式不同5、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇需要考慮多種因素。對(duì)于一個(gè)在高溫高壓下工作的反應(yīng)器，以下關(guān)于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強(qiáng)度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導(dǎo)熱性要差D.材料的韌性要足6、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對(duì)于高溫高壓的化工設(shè)備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷7、在化工熱力學(xué)的計(jì)算中，以下哪個(gè)熱力學(xué)性質(zhì)不是通過(guò)狀態(tài)方程直接計(jì)算得到的？（）A.壓力B.體積C.熵D.焓8、化工中的吸附過(guò)程，吸附等溫線可以描述吸附劑與吸附質(zhì)之間的平衡關(guān)系。以下關(guān)于常見(jiàn)吸附等溫線的類型和特點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.朗繆爾等溫線適用于單分子層吸附B.弗羅因德利希等溫線是非線性的C.吸附等溫線不受溫度影響D.可以用于吸附過(guò)程的設(shè)計(jì)9、化工生產(chǎn)中的萃取精餾常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。對(duì)于萃取精餾的原理和操作要點(diǎn)，以下說(shuō)法不準(zhǔn)確的是（）A.加入萃取劑改變相對(duì)揮發(fā)度B.萃取劑的選擇至關(guān)重要C.操作壓力對(duì)分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量10、在化工吸附過(guò)程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項(xiàng)因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色11、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的選擇非常重要。對(duì)于一個(gè)以最小化生產(chǎn)成本為目標(biāo)的化工過(guò)程，以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設(shè)備折舊成本C.產(chǎn)品銷(xiāo)售收入D.人工成本12、在化工設(shè)計(jì)中，需要對(duì)管道進(jìn)行選材。對(duì)于輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的管道，以下哪種材料通常不適合？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.聚四氟乙烯D.玻璃鋼13、在化工設(shè)計(jì)中，需要考慮設(shè)備的布局和管道的走向。對(duì)于一個(gè)具有多個(gè)反應(yīng)釜和分離設(shè)備的化工廠，以下哪個(gè)原則在設(shè)備布局時(shí)應(yīng)首先遵循？（）A.流程順暢B.節(jié)省空間C.便于操作和維修D(zhuǎn).符合安全規(guī)范14、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常見(jiàn)的方法之一。對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)期處于強(qiáng)酸環(huán)境中的設(shè)備，以下哪種涂層材料的防腐性能最為優(yōu)越？（）A.環(huán)氧樹(shù)脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹(shù)脂涂層15、在化工燃燒過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時(shí)，會(huì)產(chǎn)生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產(chǎn)生有害氣體D.燃燒速度加快二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在化工過(guò)程的過(guò)濾操作中，如何進(jìn)行過(guò)濾機(jī)的選型和過(guò)濾面積的計(jì)算。2、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化工設(shè)備的選材原則和腐蝕防護(hù)方法，探討不同介質(zhì)和工況下如何選擇合適的材料以確保設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。3、（本題5分）分析在化工反應(yīng)工程中，如何利用反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。4、（本題5分）簡(jiǎn)述在化工熱力學(xué)的研究中，如何利用狀態(tài)方程和熱力學(xué)性質(zhì)圖表來(lái)計(jì)算物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)，以及這些計(jì)算在化工過(guò)程中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某精餾塔分離正庚烷-正辛烷混合物，進(jìn)料組成（正庚烷摩爾分?jǐn)?shù)）為0.4，進(jìn)料量為100kmol/h，塔頂餾出液中正庚烷含量為0.9，塔底釜液中正庚烷含量為0.1，相對(duì)揮發(fā)度為2.7，回流比為4。計(jì)算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量以及再沸器的熱負(fù)荷（假設(shè)進(jìn)料為飽和液體）。2、（本題5分）一個(gè)膜過(guò)濾器用于分離懸浮液中的固體顆粒，膜的孔徑為0.1μm，過(guò)濾壓差為0.2MPa，懸浮液中固體顆粒的濃度為20g/L，過(guò)濾面積為2m^2，過(guò)濾阻力系數(shù)為10^12m^(-1)。計(jì)算過(guò)濾速度和過(guò)濾時(shí)間。3、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為0.018Pa·s。計(jì)算最小流化速度和帶出速度。4、（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。5、（本題5分）某化學(xué)反應(yīng)A+3B→2C，在等溫等容的間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，初始濃度[A]?=4mol/L，[B]?=8mol/L，反應(yīng)速率方程為-rA=k[A][B]，其中k=1.2L/(mol·h)。反應(yīng)6小時(shí)后，計(jì)算A的濃度和B的濃度。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行成本控制時(shí)，發(fā)現(xiàn)能源管理存在漏洞，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。請(qǐng)分析能源管理漏洞產(chǎn)生的原因，并提出加強(qiáng)能源管理的措施。2、（本題10分）在化工新材料領(lǐng)域，某企業(yè)計(jì)劃開(kāi)發(fā)一種導(dǎo)電高分子材料。請(qǐng)分析