鄭州師范學(xué)院《精細(xì)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁鄭州師范學(xué)院《精細(xì)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)》

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)一二三四總分得分批閱人一、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、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常見的方法之一。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)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹脂涂層2、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于氣體的絕熱可逆膨脹過程，以下哪個(gè)參數(shù)一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內(nèi)能3、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過程，以下關(guān)于其溫度和壓力變化的描述，正確的是：（）A.溫度升高，壓力降低B.溫度降低，壓力升高C.溫度和壓力均不變D.溫度降低，壓力降低4、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會(huì)發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加5、在化工過程的控制系統(tǒng)中，前饋控制與反饋控制相結(jié)合可以提高控制效果。以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，哪種說法是不正確的？（）A.基于擾動(dòng)進(jìn)行控制B.能夠完全消除擾動(dòng)的影響C.對(duì)測(cè)量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用6、化工生產(chǎn)中的節(jié)能減排是重要的研究課題。在一個(gè)化工流程中，以下哪種措施對(duì)于降低能源消耗和減少溫室氣體排放的效果最為顯著？（）A.優(yōu)化反應(yīng)條件B.改進(jìn)分離工藝C.采用余熱回收系統(tǒng)D.更換高效的動(dòng)力設(shè)備7、化工生產(chǎn)中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。對(duì)于結(jié)晶過程的影響因素，以下說法不正確的是（）A.溶液過飽和度是關(guān)鍵因素B.攪拌速度對(duì)結(jié)晶粒度有影響C.雜質(zhì)的存在總是不利于結(jié)晶D.冷卻速率會(huì)影響結(jié)晶形態(tài)8、在化工設(shè)備的密封形式中，以下哪種密封適用于高溫高壓且有毒有害介質(zhì)的場(chǎng)合？（）A.填料密封B.機(jī)械密封C.迷宮密封D.液封9、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素。對(duì)于一個(gè)產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學(xué)沉淀法C.膜分離法D.焚燒法10、在化工過程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對(duì)于一個(gè)具有多個(gè)輸入和輸出的復(fù)雜化工過程，以下哪個(gè)方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經(jīng)驗(yàn)判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計(jì)分析D.模擬計(jì)算11、對(duì)于化工生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)，以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.夾點(diǎn)技術(shù)是通過分析過程系統(tǒng)中的物流和能流，找出系統(tǒng)用能的“瓶頸”，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化B.夾點(diǎn)技術(shù)只能用于熱交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，對(duì)其他化工單元操作的節(jié)能沒有幫助C.夾點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用需要復(fù)雜的計(jì)算和專業(yè)軟件，實(shí)際操作難度大，效果不明顯D.夾點(diǎn)技術(shù)是一種過時(shí)的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)被新的技術(shù)所取代12、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑外擴(kuò)散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應(yīng)物濃度D.升高反應(yīng)溫度13、化工過程中的過濾操作常用于分離固體和液體混合物。在一個(gè)恒壓過濾過程中，若過濾介質(zhì)的阻力可以忽略不計(jì)，過濾時(shí)間延長(zhǎng)一倍，濾液體積會(huì)增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.無法確定14、對(duì)于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動(dòng)B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達(dá)到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對(duì)高濃度氣體不適用D.雙膜理論認(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)15、化工中的流化床燃燒技術(shù)在廢棄物處理中有應(yīng)用。在流化床燃燒過程中，以下哪個(gè)因素對(duì)燃燒效率的影響最為顯著？（）A.流化速度B.床料的性質(zhì)C.燃料的粒度D.過剩空氣系數(shù)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工過程的萃取操作中，如何利用離心萃取器提高萃取效率和處理能力。2、（本題5分）化工分離過程中的離子交換操作常用于分離和提純離子化合物。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹離子交換的原理和應(yīng)用領(lǐng)域，并討論離子交換樹脂的性能和再生方法。3、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論氣固相催化反應(yīng)中的內(nèi)擴(kuò)散限制的判斷方法和消除措施，包括Thiele模數(shù)的計(jì)算和催化劑顆粒尺寸的優(yōu)化，并分析內(nèi)擴(kuò)散限制對(duì)反應(yīng)選擇性和收率的影響。4、（本題5分）論述在化工過程的流化床操作中，如何控制流化床的流化質(zhì)量和避免異常現(xiàn)象的發(fā)生。三、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)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0.45mm，密度為1800kg/m3，流化氣體的密度為1.1kg/m3，粘度為1.5×10^(-5)Pa·s。計(jì)算最小流化速度和帶出速度。2、（本題5分）一種氣體混合物由氫氣、氮?dú)夂鸵谎趸冀M成，其摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.4、0.4和0.2，在298K和1.2MPa下，求混合物的平均分子量和密度。3、（本題5分）在一個(gè)流化床干燥器中，對(duì)濕物料進(jìn)行干燥，濕物料初始含水量為35%（濕基），要求干燥至8%（濕基），干燥速率與物料含水量的關(guān)系為-dW/dt=k(WC-W)^0.8，其中k=0.4h^-1，WC為平衡含水量，W為物料含水量，計(jì)算干燥所需的時(shí)間。4、（本題5分）某二元理想溶液在101.3kPa下進(jìn)行精餾操作，進(jìn)料組成xF=0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂采用全凝器，回流比R=3，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9。計(jì)算最小回流比Rmin和精餾段操作線方程。5、（本題5分）在一個(gè)固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2h^-1，催化劑床層體積為0.8m^3，進(jìn)料中反應(yīng)物濃度為3kmol/m^3，體積流量為2m^3/h，計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某化工廠的一個(gè)生產(chǎn)裝置在運(yùn)行一段時(shí)間后，出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。請(qǐng)分析腐蝕產(chǎn)生的原因，并提出有效的防腐措施。2、（本題10分）一家食品加工企業(yè)需要對(duì)生產(chǎn)過程中的廢水進(jìn)行處理，以達(dá)到環(huán)保要求。請(qǐng)分析可行的