江西警察学院《化工文献检索》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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江西警察学院《化工文献检索》
2023-2024学年第二学期期末试卷
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、化学反应的平衡常数与反应的温度和压力有关。对于一个吸热反应，升高温度，平衡常数会如何变化？（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 取决于压力

2、在化学反应器的设计中，需要考虑多种因素以确保反应的高效进行。对于一个气固相催化反应，以下哪个因素对反应速率的影响相对较小？（ ）
A. 催化剂的孔径大小
B. 反应物的浓度
C. 反应容器的材质
D. 催化剂的活性

3、化学反应的动力学方程描述了反应速率与反应物浓度的关系。以下关于动力学方程的建立方法，不正确的是（ ）
A. 通过实验数据拟合 B. 基于反应机理推导 C. 凭空想象 D. 结合实验和理论分析

4、在化工过程的经济评价中，净现值（NPV）是常用的指标之一。当 NPV 大于零时，意味着什么？（ ）
A. 项目在经济上不可行
B. 项目的收益小于成本
C. 项目在经济上可行
D. 项目的收益等于成本

5、在化工中的流化床反应器，关于其特点和适用范围，以下哪种表述是准确的？（ ）
A. 流化床反应器内固体颗粒处于流化状态，传热传质效率高，适用于强放热反应和要求有均一温度和浓度的反应
B. 流化床反应器的操作简单，对物料的粒度和密度没有要求
C. 流化床反应器的气体返混严重，转化率低，只适用于一些简单的反应
D. 流化床反应器内固体颗粒容易磨损和带出，增加了后续分离和回收的难度

6在化工生产中，经常需要对物料进行加热。对于一种需要精确控制加热温度的物料，以下哪种加热方式的温度控制精度最高？（ ）
A. 电加热 B. 蒸汽加热 C. 热油加热 D. 红外线加热

7、对于化工中的萃取精馏过程，以下关于其原理和应用，哪一个是正确的？（ ）
A. 萃取精馏是向精馏塔的塔顶加入萃取剂，增大组分间的相对挥发度，从而实现分离沸点接近或形成共沸物的混合物
B. 萃取精馏只适用于分离芳烃和非芳烃混合物，对其他类型的混合物分离效果不佳
C. 萃取精馏过程中，萃取剂的加入量越多越好，以提高分离效果
D. 萃取精馏的操作条件与普通精馏相同，不需要特殊的控制和调节

8、对于化工中的膜分离技术，以下关于反渗透膜的分离原理，哪一项是恰当的？（ ）
A. 反渗透膜是一种半透膜，在压力作用下，溶剂从高浓度溶液一侧透过膜向低浓度溶液一侧迁移，实现混合物的分离
B. 反渗透膜的分离只取决于膜的孔径大小，与溶液的性质和压力无关
C. 反渗透膜分离过程中，溶质会在膜表面沉积，导致膜的通量逐渐下降
D. 反渗透膜只能用于分离水溶液，对有机溶液的分离效果很差

9、在化工设备的设计中，关于压力容器的设计准则，以下哪种表述是恰当的？（ ）
A. 压力容器的设计应遵循强度失效、刚度失效和稳定性失效等多种准则，确保容器在规定的使用条件下安全可靠
B. 压力容器的设计只需要考虑强度失效准则，其他失效形式可以忽略
C. 压力容器的设计可以采用低于标准的材料和制造工艺，以降低成本
D. 压力容器的设计压力可以超过其标注的最高工作压力，只要定期检验即可

10、在化工设备的防腐措施中，涂层防护是常见的方法之一。对于一个长期处于强酸环境中的设备，以下哪种涂层材料的防腐性能最为优越？（ ）
A. 环氧树脂涂层 B. 聚氨酯涂层 C. 聚四氟乙烯涂层 D. 酚醛树脂涂层

11、化学反应工程中，对于一个气液反应，若反应主要在液相中进行，提高反应速率的有效方法是？（ ）
A. 增加气相反应物浓度 B. 增大液相反应物浓度 C. 提高反应温度 D. 增大气液接触面积

12、在化学反应工程中，对于一个可逆放热反应，采用绝热操作和采用换热操作相比，以下关于反应转化率的说法，正确的是：（ ）
A. 绝热操作的转化率更高 B. 换热操作的转化率更高 C. 转化率相同 D. 取决于具体的反应条件

13、化工中的精馏操作可以通过改变操作条件来提高分离效果。当塔顶产品的纯度要求较高时，以下哪个操作条件的调整最为有效？（ ）
A. 增加回流比 B. 提高塔釜温度 C. 增加塔顶采出量 D. 降低塔压

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、在化工传热过程中，当热流体通过间壁将热量传递给冷流体时，若要提高传热效率，可以采取多种措施。以下哪种方法通常不是有效的手段？（ ）
A. 增大传热面积
B. 提高冷热流体的温差
C. 增加间壁的厚度
D. 提高流体的流速

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）在化工分离过程中，膜蒸馏技术是一种新兴的分离方法，请阐述膜蒸馏的原理和类型，包括直接接触式膜蒸馏、气隙式膜蒸馏等，并分析其在海水淡化和溶液浓缩等领域的应用前景和面临的挑战。

2、（本题5分）阐述在化工过程的搅拌釜式反应器中的搅拌功率计算中，如何根据搅拌器类型、物料性质和操作条件计算搅拌功率，选择合适的搅拌设备。

3、（本题5分）结合化工生产中的节能需求，深入探讨蒸发结晶过程中的节能措施，包括多效蒸发、机械蒸汽再压缩等技术的原理和应用。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某化工厂需要设计一个储罐来储存一种液体化工原料，该原料的密度为 800 kg/m^3 ，最大储存量为 1000 吨，储存时间为 30 天。考虑 10%的余量，求储罐的体积。

2、（本题5分）某吸收塔中用稀盐酸吸收氨气，进气中氨气的体积分数为 12% ，气体流量为 600 m³/h ，吸收剂盐酸的浓度为 0.6 mol/L ，流量为 900 L/h ，吸收塔的传质单元高度为 0.9 m ，平衡关系为 y = 0.95x ，计算所需的传质单元数和塔高。

3、（本题5分）在一个均相反应釜中进行二级不可逆反应 2A + B → C ，反应速率常数为 3 L^2/(mol^2·s) 。初始时 A 的浓度为 1.5 mol/L ，B 的浓度为 1 mol/L ，反应 2 小时后 A 的浓度变为 0.5 mol/L ，求反应釜的体积。

4、（本题5分）某理想气体在绝热条件下经过一个节流阀，从压力 5 MPa、温度 300 K 膨胀到压力 1 MPa。已知气体的绝热指数为 1.4，计算膨胀后气体的温度。

5、（本题5分）有一精馏塔，进料为含苯 40%（摩尔分数，下同）和甲苯 60%的混合物，进料量为 100 kmol/h。要求塔顶馏出液中苯的含量不低于 90%，塔底釜残液中苯的含量不高于 10%。已知相对挥发度为 2.5 ，求最小回流比和理论板数。

四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某化学工程实验室在进行一项精细化工产品的合成实验时，产物的纯度和收率受到反应溶剂选择的影响。请分析溶剂选择对实验结果的影响机制，并提出优化溶剂选择的方案。

2、（本题10分）某化工厂在进行工艺优化时，发现优化后的工艺对设备的要求提高，现有设备无法满足。请分析设备无法满足工艺要求的原因，并提出设备更新或改造的建议。

3、（本题10分）一家化工企业在市场调研中发现，消费者对个性化化工产品的需求逐渐增加。分析企业应如何满足消费者的个性化需求。

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