邢台医学高等专科学校《化工实验原理》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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邢台医学高等专科学校《化工实验原理》2024-2025学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共15个小题，每小题2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、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

2、在化工生产中的搅拌釜中，以下哪种搅拌桨叶形式适用于高粘度流体的搅拌？（ ）
A. 螺旋桨式
B. 涡轮式
C. 锚式
D. 桨式

3、在化工分离过程中，蒸馏是一种广泛应用的分离方法。对于一个二元理想混合物的简单蒸馏过程，以下关于馏出液组成的变化，正确的是：（ ）
A. 馏出液组成逐渐降低 B. 馏出液组成逐渐升高 C. 馏出液组成保持不变 D. 馏出液组成先升高后降低

4、在化工设备的防腐措施中，涂层防护是常用的方法之一。以下哪种涂层材料的耐腐蚀性通常较好？（ ）
A. 环氧树脂涂层
B. 聚乙烯涂层
C. 油漆涂层
D. 镀锌涂层

5、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

6、化工生产中的蒸发操作常用于溶液的浓缩。对于多效蒸发系统，以下关于其节能原理和特点，描述错误的是（ ）
A. 利用二次蒸汽 B. 效数越多，节能效果越好 C. 设备投资增加 D. 操作复杂

7、在化学反应工程中，对于一个可逆放热反应，随着反应的进行，温度升高会导致平衡常数如何变化？同时，对反应速率又会产生怎样的影响？（ ）
A. 平衡常数增大，反应速率加快
B. 平衡常数减小，反应速率加快
C. 平衡常数减小，反应速率减慢
D. 平衡常数增大，反应速率减慢

8、在化学反应工程中，对于气固相催化反应，以下哪个因素对于催化剂的内扩散阻力影响最大？（ ）
A. 催化剂颗粒大小 B. 反应物浓度 C. 反应温度 D. 气体流速

9、在化学反应工程中，对于一个连续搅拌釜式反应器（CSTR），以下关于其停留时间分布的特点，不正确的是：（ ）
A. 停留时间分布较宽 B. 存在返混 C. 停留时间均一 D. 适用于慢反应

10、化学反应工程是化学工程的重要分支。在一个间歇式搅拌反应器中进行不可逆的一级反应，若要提高产物的收率，以下哪种操作方式最为有效？（ ）
A. 增加反应物浓度 B. 升高反应温度 C. 延长反应时间 D. 加快搅拌速度

11、在化工过程模拟中，常用的软件可以帮助优化工艺参数。以下关于化工过程模拟软件的功能和应用，不准确的是（ ）
A. 可以预测产品质量 B. 不能进行成本估算 C. 能够优化操作条件 D. 辅助设计工艺流程

12、在化学反应动力学中，对于一个零级反应，其反应速率与反应物浓度无关。若将反应容器的体积增大一倍，反应时间会如何变化？（ ）
A. 变为原来的 2 倍 B. 变为原来的 4 倍 C. 不变 D. 变为原来的一半

13、化工生产中的结晶操作常用于提纯物质。对于结晶过程的影响因素，以下说法不正确的是（ ）
A. 溶液过饱和度是关键因素 B. 搅拌速度对结晶粒度有影响 C. 杂质的存在总是不利于结晶 D. 冷却速率会影响结晶形态

14、在化学反应工程中，对于一个复杂反应体系中的平行竞争反应，以下哪种方法可以提高目标产物的选择性？（ ）
A. 选择合适的催化剂 B. 改变反应温度 C. 调整反应物的浓度 D. 以上方法都可以

15、在化工生产中的干燥过程中，以下哪种干燥介质的吸湿能力相对较弱？（ ）
A. 空气
B. 氮气
C. 水蒸气
D. 烟道气

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）解释在化工过程的分子蒸馏技术中，如何利用分子运动的平均自由程差异实现物质的分离，以及该技术在高沸点、热敏性物质分离中的优势。

2、（本题5分）请详细阐述化工过程中的电化学氧化技术，包括电极材料的选择、反应机理以及在废水处理和有机合成中的应用。

3、（本题5分）在化学反应工程中，多相反应的传质和传热过程对反应速率有显著影响。请论述多相反应中传质和传热的机制，并分析如何优化反应条件以提高反应速率。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某精馏塔操作时，塔顶压力为 105 kPa ，塔釜压力为 115 kPa ，塔板间距为 0.45 m ，平均相对挥发度为 2.2 ，进料位置在第 12 块板（从塔顶往下数），计算进料板的压力。

2、（本题5分）一个化工厂需要用精馏塔分离乙醇 - 水混合物，进料中乙醇的摩尔分数为 0.4 ，进料流量为 100 kmol/h ，塔顶馏出液中乙醇的摩尔分数要求达到 0.9 ，塔釜液中乙醇的摩尔分数为 0.05 。计算塔顶和塔釜的产品流量。

3、（本题5分）一个连续操作的釜式反应器进行一级不可逆反应，反应速率常数为 0.3 h^-1 ，进料浓度为 3 mol/L ，体积流量为 10 L/h ，反应器体积为 50 L ，计算出口浓度。

4、（本题5分）在一个气液传质塔中，进行二氧化碳的吸收，进气中二氧化碳的体积分数为 10%，吸收剂为氢氧化钠溶液，液气比为 2，传质单元高度为 0.5 m，要求二氧化碳的去除率达到 90%，计算所需的传质单元数和塔高。

5、（本题5分）用离心泵将水从低位槽输送到高位槽，低位槽液面距离心泵入口管中心线的垂直距离为 2 m ，高位槽液面距离心泵出口管中心线的垂直距离为 20 m ，管路总阻力损失为 20 J/kg ，离心泵的效率为 70% ，求所需离心泵的扬程和轴功率。已知水的流量为 20 m^3/h 。

四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某化工企业采用了一种新的生产工艺，但在实际运行中出现了产品质量不稳定的情况。请分析可能的原因并提出解决方案。

2、（本题10分）某化学工程实验室在进行一项高温高压反应实验时，遇到了反应失控的危险情况。请分析可能导致反应失控的原因，并提出预防和应对反应失控的安全措施。

3、（本题10分）某化工厂的一个反应过程需要提高反应的转化率。请分析可以采取哪些方法。

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