贵州城市职业学院《现代分析检验技术应用》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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贵州城市职业学院
《现代分析检验技术应用》2023-2024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

2、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

3、在化工设备的设计中，需要考虑压力对设备强度的要求。对于一个承受高压的容器，以下哪种封头形式的强度性能更好 ）
A. 椭圆形封头 B. 碟形封头 C. 球冠形封头 D. 平板封头

4、在化工安全工程中，火灾和爆炸是常见的事故类型。对于一个易燃易爆的化工场所，以下关于预防火灾爆炸的措施，不正确的是：（ ）
A. 提高操作压力 B. 控制火源 C. 加强通风 D. 采用防爆电气设备

5、在化工设计中，需要考虑设备的布局和管道的走向。对于一个具有多个反应釜和分离设备的化工厂，以下哪个原则在设备布局时应首先遵循？（ ）
A. 流程顺畅 B. 节省空间 C. 便于操作和维修 D. 符合安全规范

6、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

7、在化工中的结晶过程，关于影响结晶产品粒度分布的因素，以下哪种说法是正确的？（ ）
A. 结晶产品的粒度分布主要受溶液的过饱和度、搅拌强度、冷却速率和晶种的加入等因素的影响
B. 结晶过程中，溶液的过饱和度越低，结晶产品的粒度越大
C. 搅拌强度对结晶产品的粒度分布没有影响，只影响结晶的速率
D. 晶种的加入会使结晶产品的粒度变小，不利于得到大颗粒的结晶产品

8、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

9、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

10、在化工过程的优化中，目标函数的选择非常重要。对于一个以最小化生产成本为目标的化工过程，以下关于目标函数的构成，不正确的是 ）
A. 原材料成本 B. 设备折旧成本 C. 产品销售收入 D. 人工成本

11、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

12、化学反应工程中，对于气固相催化反应的内扩散影响，以下描述不正确的是（ ）
A. 会降低反应速率 B. 可以通过减小催化剂颗粒尺寸来消除 C. 对所有反应的影响程度相同 D. 与反应物的分子大小有关

13、在化工过程控制中，PID 控制器被广泛应用。对于一个具有较大滞后特性的化工过程，以下哪种 PID 参数的调整方法能够更好地提高控制效果？（ ）
A. 增大比例系数 B. 增大积分时间 C. 增大微分时间 D. 同时增大比例系数和积分时间

14、在化工热力学中，研究混合物的汽液平衡时，泡点和露点的计算是重要内容。对于一个二元混合物，以下关于泡点和露点的关系，正确的是：（ ）
A. 泡点总是低于露点 B. 泡点总是高于露点 C. 泡点和露点可能相等 D. 泡点和露点没有关系

15、化工中的干燥器有多种类型，如厢式干燥器、流化床干燥器等。以下关于不同类型干燥器的优缺点，不准确的是（ ）
A. 厢式干燥器操作简单 B. 流化床干燥器干燥效率高 C. 干燥器的选择只考虑干燥速率 D. 要综合考虑多种因素

16、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分离气体混合物。在一个填料吸收塔中，用清水吸收氨气，若要提高氨气的吸收率，以下哪种方法效果不明显？（ ）
A. 增加吸收剂的用量 B. 提高吸收塔的操作压力 C. 降低吸收剂的温度 D. 减小吸收塔的填料高度

17、在化工设备的选材中，以下哪种材料通常用于高温高压且有腐蚀性介质的工况？（ ）
A. 碳钢
B. 不锈钢
C. 钛合金
D. 铜合金

18、化学反应器的设计和优化是化工生产的核心问题之一。对于理想间歇反应器和连续搅拌釜式反应器，以下比较错误的是（ ）
A. 间歇反应器适合小批量生产 B. 连续搅拌釜式反应器生产效率一定更高 C. 两者的反应时间计算方法不同 D. 物料混合情况有所差异

19、关于化工过程中的流化床反应器，以下哪种情况不是其常见的操作问题？（ ）
A. 沟流现象
B. 腾涌现象
C. 催化剂磨损
D. 反应温度过低

20、在化工生产中的液液萃取过程中，以下哪种因素对萃取效果的影响相对较小？（ ）
A. 两相的接触时间
B. 萃取剂的用量
C. 萃取温度
D. 萃取设备的类型

21、在化工热力学中，对于一个绝热可逆膨胀过程，系统的温度和压力会如何变化？（ ）
A. 温度降低，压力降低 B. 温度升高，压力升高 C. 温度不变，压力降低 D. 温度降低，压力不变

22、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

23、化工过程的模拟和优化对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。在使用化工模拟软件进行过程优化时，以下哪个参数的优化对经济效益的提升最为明显？（ ）
A. 原材料的消耗 B. 产品的产量 C. 设备的投资 D. 操作工人的数量

24、在化工流体流动中，阻力损失是不可避免的。关于直管阻力损失和局部阻力损失的计算方法，不正确的是（ ）
A. 直管阻力损失可用范宁公式计算 B. 局部阻力损失系数只与管件形状有关 C. 两者都与流速的平方成正比 D. 可以忽略局部阻力损失

25、在化工中的精馏塔设计中，关于回流比的选择，以下哪种表述是恰当的？（ ）
A. 回流比是精馏操作的重要参数，它影响着精馏塔的分离效果、能耗和设备投资。一般来说，增大回流比可以提高分离效果，但会增加能耗和设备投资；减小回流比则相反。因此，需要综合考虑各方面因素，选择合适的回流比
B. 回流比越大越好，能够保证精馏塔得到高纯度的产品
C. 回流比的选择只取决于塔顶和塔底产品的纯度要求，与能耗和设备投资无关
D. 回流比的最小值为零，最大值没有限制

26、对于化工过程中的结晶器类型，以下哪种结晶器适用于大规模连续生产？（ ）
A. 搅拌釜式结晶器
B. 奥斯陆结晶器
C. 流化床结晶器
D. 蒸发结晶器

27、化工过程中的结晶器设计，若要得到较大粒度的晶体，以下哪种操作条件较为有利？（ ）
A. 较高的过饱和度 B. 较低的过饱和度 C. 较快的降温速度 D. 较强的搅拌强度

28、在化学反应器的设计中，关于间歇式反应器的特点，以下哪种说法是准确的？（ ）
A. 间歇式反应器适用于大规模连续生产，生产效率高
B. 间歇式反应器内物料的组成和温度等参数随时间变化，操作灵活，但辅助时间长
C. 间歇式反应器内物料的反应速率始终保持不变，容易控制
D. 间歇式反应器不需要搅拌装置，物料能够自动混合均匀

29、在化工过程的控制系统中，反馈控制是常见的控制方式之一。以下关于反馈控制的特点，哪种说法是不正确的？（ ）
A. 能够克服扰动的影响 B. 控制作用基于偏差 C. 可以实现无差控制 D. 响应速度较慢

30、在化工热力学中，对于一个封闭系统的绝热过程，若系统对外做功，其内能会如何变化？（ ）
A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 可能增加也可能减少

二、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在一个双膜理论模型中，已知气液相界面处气相主体中溶质 A 的分压为 5 kPa ，液相主体中溶质 A 的浓度为 0.2 mol/L ，亨利系数为 25 kPa·L/mol ，计算传质通量。

2、（本题5分）在一个吸收塔中，用浓度为 0.01 mol/L 的稀溶液吸收混合气中的溶质 A ，进塔气体中 A 的分压为 10 kPa ，出塔气体中 A 的分压为 2 kPa ，气体流量为 800 m³/h （标准状况），吸收剂用量为 1200 L/h ，求吸收率和吸收液中溶质 A 的浓度。

3、（本题5分）在一个萃取过程中，用有机溶剂从水溶液中萃取溶质 A 。已知水相体积为 80 L ，初始溶质 A 浓度为 8 g/L ，有机相体积为 40 L ，分配系数为 1.8 。求一次萃取后水相中溶质 A 的浓度。

4、（本题5分）某化工厂生产过程中产生一股含二氧化硫（SO₂）的废气，流量为 2000 m³/h，SO₂浓度为 1000 ppm（体积分数）。现采用石灰乳（Ca(OH)₂）进行吸收处理，化学反应式为 SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃ + H₂O。石灰乳中Ca(OH)₂的浓度为 10%（质量分数），求所需石灰乳的流量（假设反应完全）。

5、（本题5分）某化工厂生产过程中产生一股含有苯（B）和甲苯（T）的混合蒸汽，总压为 1 atm，温度为 100°C。其中苯的摩尔分数为 0.6，甲苯的摩尔分数为 0.4。利用理想气体状态方程和安托尼方程（Antoine equation）计算苯和甲苯的饱和蒸汽压，并判断该混合蒸汽是否处于饱和状态。

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）分析在化工过程的吸附操作中，吸附剂的再生方法和影响再生效果的因素。

2、（本题5分）化学反应动力学对于理解和控制化学反应至关重要，请论述反应级数的确定方法，以及温度和浓度对不同级数反应速率的影响规律。

3、（本题5分）在化工生产中，经常需要对混合物进行结晶分离，请详细解释结晶过程的基本原理，包括过饱和度的产生和控制方法，以及影响晶体生长的因素。

4、（本题5分）在化工生产中，搅拌器的选择和设计对于反应和混合过程至关重要。请论述搅拌器的类型和工作原理，并分析如何根据不同的工艺要求选择合适的搅拌器。

5、（本题5分）化工原理中的萃取设备的设计和操作优化需要考虑多个因素，请详细说明萃取设备的设计计算方法，包括萃取级效率的确定和萃取塔直径的计算，并分析如何提高萃取设备的处理能力和分离效率。

四、案例分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）一家化工企业在生产过程中需要进行节能减排技术创新，以降低企业的能源消耗和环境污染。分析节能减排技术创新的方向和途径。

2、（本题10分）在一项化工合成工艺中，反应收率始终无法达到理想水平，严重影响了产品的经济效益。请剖析影响反应收率的各种因素，并提出提高收率的具体策略。

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