厦门软件职业技术学院《环境工程原理》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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厦门软件职业技术学院《环境工程原理》2024-2025学年第一学期期末试卷

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30个小题，每小题1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、在化工过程控制中，比例积分微分（PID）控制器是常用的控制器类型。以下关于PID控制器参数整定的方法，不正确的是：（ ）
A. 试凑法 B. 临界比例度法 C. 衰减曲线法 D. 理论计算法

2、化工中的吸收塔设计需要考虑多个因素。当处理高浓度气体时，以下哪种吸收塔的类型更为合适？（ ）
A. 填料塔 B. 板式塔 C. 喷淋塔 D. 鼓泡塔

3、在化工过程的控制系统中，需要选择合适的控制变量和被控变量。对于一个具有多个输入和输出的复杂化工过程，以下哪个方法能够更有效地确定控制变量和被控变量？（ ）
A. 经验判断 B. 灵敏度分析 C. 统计分析 D. 模拟计算

4、化学反应工程中，对于一个串联反应，若中间产物是目标产物，以下哪种操作条件有利于提高中间产物的选择性？（ ）
A. 提高反应温度 B. 降低反应温度 C. 增加反应物浓度 D. 减少反应物浓度

5、在化工流体力学中，对于非牛顿流体的流动，其粘度通常不是常数。若一种非牛顿流体的表观粘度随剪切速率的增加而减小，这种流体被称为？（ ）
A. 假塑性流体 B. 胀塑性流体 C. 宾汉流体 D. 触变性流体

6、在化工过程控制中，串级控制系统可以提高控制品质。以下关于串级控制系统的特点，不正确的是：（ ）
A. 能够克服干扰 B. 控制回路多 C. 调试简单 D. 适用于容量滞后较大的过程

7、化工中的蒸发操作常用于浓缩溶液。在多效蒸发过程中，以下哪个因素对蒸发器的总传热系数影响最大？（ ）
A. 加热蒸汽的温度 B. 溶液的沸点升高 C. 蒸发器的结垢 D. 效间的温差损失

8、在化工分离过程中，液液萃取的分配系数是衡量萃取效果的重要参数。对于一个特定的萃取体系，以下关于分配系数的影响因素，不正确的是：（ ）
A. 萃取剂的种类 B. 被萃取物质的浓度 C. 温度 D. 压力

9、化工中的萃取操作常用于分离混合物中的溶质。当使用有机溶剂从水溶液中萃取溶质时，以下哪个因素对萃取效率的影响最为显著？（ ）
A. 萃取剂的选择 B. 萃取温度 C. 相比（有机相和水相的体积比） D. 搅拌速度

10、在化工传热过程中，换热器是常见的设备。当需要在高温、高压条件下进行高效传热时，以下哪种换热器类型通常是首选？（ ）
A. 管壳式换热器 B. 板式换热器 C. 螺旋板式换热器 D. 热管换热器

11、在化工生产中的蒸发操作，以下关于蒸发器类型的选择，哪种因素的影响最为关键？（ ）
A. 溶液的性质 B. 处理量 C. 加热蒸汽的压力 D. 厂房的空间大小

12、在化工生产中的干燥过程，以下关于湿物料中水分的分类，哪种说法是正确的？（ ）
A. 结合水比非结合水更难去除 B. 自由水比结合水更容易去除 C. 平衡水分可以通过干燥完全去除 D. 以上说法都不正确

13、在化工生产中，常常需要对混合物进行分离和提纯。对于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分馏的方法进行分离，以下哪种因素对分离效果的影响最为关键？（ ）
A. 混合物的组成比例 B. 分馏柱的高度和填充材料 C. 加热温度和速度 D. 冷却介质的温度

14、在化工传质过程中，分子扩散和涡流扩散都对物质的传递起着重要作用。以下关于这两种扩散方式的比较，哪项是不正确的？（ ）
A. 分子扩散的速率通常小于涡流扩散
B. 分子扩散与浓度梯度成正比，涡流扩散与浓度梯度无关
C. 分子扩散发生在静止或层流流体中，涡流扩散发生在湍流流体中
D. 分子扩散系数与流体的温度无关，涡流扩散系数与温度有关

15、在化工生产中的蒸发过程中，以下哪种蒸发器适用于处理热敏性物料？（ ）
A. 降膜蒸发器
B. 升膜蒸发器
C. 刮板蒸发器
D. 强制循环蒸发器

16、对于化工过程中的流体流动，以下关于雷诺数的含义和作用，哪一个是正确的？（ ）
A. 雷诺数是用来判断流体流动类型（层流或湍流）的无量纲数，其大小反映了流体的惯性力与黏性力的相对大小
B. 雷诺数只与流体的流速有关，与流体的性质和管道直径无关
C. 雷诺数越大，流体的流动阻力越小，能量损失越少
D. 雷诺数对流体流动的研究没有实际意义，只是一个理论概念

17、在化工过程的节能分析中，夹点技术是一种有效的方法。对于一个具有多个热流和冷流的系统，以下关于夹点位置的确定，正确的是：（ ）
A. 夹点位于热流和冷流温差最小处 B. 夹点位于热流和冷流温差最大处 C. 夹点的位置与热流和冷流的温差无关 D. 无法确定夹点的位置

18、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。对于一个反渗透膜分离过程，以下关于其分离原理的描述，不正确的是：（ ）
A. 依靠压力差作为推动力 B. 利用膜的选择性透过性 C. 溶质会透过膜进入渗透液 D. 适用于分离小分子物质

19、在化工流体流动领域，对于非牛顿流体的流动特性，以下哪种描述是不准确的？（ ）
A. 其黏度不是常数 B. 流动阻力计算方法与牛顿流体相同 C. 可能存在剪切稀化或剪切稠化现象 D. 其流动行为受剪切速率影响

20、在化工流程模拟中，需要建立准确的数学模型来描述系统的行为。以下关于模型建立的步骤，哪一个顺序是合理的？（ ）
A. 确定模型结构、收集数据、参数估计、模型验证
B. 收集数据、确定模型结构、参数估计、模型验证
C. 收集数据、参数估计、确定模型结构、模型验证
D. 确定模型结构、参数估计、收集数据、模型验证

21、在化工设备的设计中，换热器的设计需要考虑传热效率和压降。对于一个管壳式换热器，以下关于折流板的作用，不正确的是：（ ）
A. 增加传热面积 B. 提高流速 C. 支撑管束 D. 减小压降

22、对于化工热力学中的理想气体状态方程，以下关于其适用条件的说法，哪一个是准确的？（ ）
A. 理想气体状态方程适用于任何压力和温度下的气体
B. 理想气体状态方程只适用于高温、低压且分子间无相互作用力的气体
C. 理想气体状态方程对所有真实气体在任何条件下都能准确描述其性质
D. 理想气体状态方程主要适用于液体，对气体的适用性较差

23、在化工生产的安全管理中，危险因素的识别和评估至关重要。以下关于化工生产中的危险因素，不包括的是（ ）
A. 火灾和爆炸 B. 中毒和窒息 C. 设备故障 D. 员工心情好坏

24、在化工设计中，管道布置是重要的环节之一。以下关于化工管道布置的原则和要求，不正确的是（ ）
A. 要考虑物料特性 B. 尽量减少弯头和阀门 C. 管道走向可以随意设置 D. 要便于安装和维修

25、在化工热力学研究中，对于理想气体混合物，其压力与各组分气体的分压之间存在特定关系。以下关于这种关系的描述，哪一项是不准确的？（ ）
A. 总压等于各组分分压之和
B. 各组分分压与摩尔分数成正比
C. 分压大小取决于气体的体积
D. 分压可以通过总压和摩尔分数计算

26、化工中的流化床反应器具有良好的传热和传质性能。对于流化床反应器的特点和应用，以下说法不正确的是（ ）
A. 适用于气固相反应 B. 颗粒容易带出 C. 操作条件容易控制 D. 对催化剂要求不高

27、在化工生产中，经常需要对反应进行催化。对于一个需要高选择性的催化反应，以下哪种催化剂的制备方法能够更好地控制催化剂的活性和选择性？（ ）
A. 浸渍法 B. 沉淀法 C. 溶胶 - 凝胶法 D. 离子交换法

28、在化工热力学的研究中，以下哪个热力学定律是判断过程自发方向的依据？（ ）
A. 热力学第一定律
B. 热力学第二定律
C. 热力学第三定律
D. 盖斯定律

29、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

30、在化工生产中的结晶过程，以下哪个因素对于晶体的粒度和纯度影响最大？（ ）
A. 冷却速度 B. 搅拌强度 C. 过饱和度 D. 晶种的加入量

二、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某精馏塔的进料热状况为汽液混合物，汽液比为 2:3 （摩尔比），进料量为 150 kmol/h ，塔顶馏出液量为 60 kmol/h ，塔釜采出液量为 90 kmol/h ，塔顶产品的摩尔分数为 0.95 ，塔釜产品的摩尔分数为 0.05 。求进料组成。

2、（本题5分）对某一化学反应，其反应级数为 2 ，初始浓度为 2 mol/L ，反应 2 小时后浓度变为 1 mol/L ，求反应速率常数。

3、（本题5分）某化工厂生产过程中产生一股废气，其中含有硫化氢（H2S）的体积分数为 0.2% ，流量为 5000 m^3/h （标准状态）。现采用碳酸钠溶液吸收法进行处理，反应方程式为 H2S + Na2CO3 → NaHS + NaHCO3 。若要使 H2S 的去除率达到 80% ，求需要的碳酸钠溶液量。

4、（本题5分）在一个流化床反应器中进行催化反应，催化剂颗粒的平均直径为 0.1 mm，密度为 2000 kg/m^3，气体的粘度为 0.02 Pa·s，表观气速为 0.5 m/s。计算最小流化速度和带出速度。

5、（本题5分）某理想气体经历绝热可逆膨胀过程，从初始状态（P1 = 200 kPa ，T1 = 400 K ）膨胀到终态（P2 = 100 kPa ），已知气体的绝热指数为 1.3 ，求终态温度 T2 和体积 V2 。

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）解释在化工过程的吸收操作中，如何进行吸收剂的再生和循环利用以降低成本。

2、（本题5分）解释在化工过程的过滤操作中，过滤介质的选择原则和常见的过滤介质类型及其特点。

3、（本题5分）结合化工企业的生产安全管理，深入探讨危险化学品的储存和运输安全措施，包括仓库设计、运输设备选择和应急响应机制。

4、（本题5分）化工过程中的传热设备，如换热器、加热炉等，其性能评估和优化对于提高能源利用效率具有重要意义。请详细介绍传热设备性能评估的指标和方法，并讨论如何通过设备结构的改进和操作条件的优化来提高传热效率。

5、（本题5分）解释在化工过程的超临界水氧化技术中的反应动力学研究中，如何确定超临界水氧化反应的速率常数和反应级数，优化工艺条件。

四、案例分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）一个化工项目在运营过程中，需要进行节能减排管理，以降低企业的能源消耗和环境污染。请分析节能减排管理的重点和方法。

2、（本题10分）某化工厂的某个生产环节产生的废渣难以处理，占用大量土地资源。请分析废渣处理困难的原因，并提出废渣资源化利用的方案。

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