化工總控工職業(yè)技能鑒定模擬題及答案一、單項選擇題（每題1分，共30分）1.在化工生產(chǎn)中，常用于加熱的熱源是（）A.水蒸氣B.空氣C.氮氣D.二氧化碳答案：A。水蒸氣具有較高的熱容量和良好的傳熱性能，且容易獲得和控制，是化工生產(chǎn)中常用的加熱熱源?？諝?、氮氣和二氧化碳一般不用于直接加熱。2.精餾塔的進料狀況為飽和液體時，進料熱狀況參數(shù)q（）A.大于1B.等于1C.小于1D.等于0答案：B。當進料為飽和液體時，進料熱狀況參數(shù)q=1。q大于1為冷液體進料，q小于1為氣液混合進料，q=0為飽和蒸汽進料。3.離心泵啟動前應（）出口閥，旋渦泵啟動前應（）出口閥。A.打開，打開B.關閉，打開C.打開，關閉D.關閉，關閉答案：B。離心泵啟動前關閉出口閥是為了降低啟動功率，防止電機過載；旋渦泵啟動前打開出口閥是因為其特性曲線在流量為零時功率最大，打開出口閥可避免電機過載。4.對于反應A+B→C，實驗測得其反應速率方程式為r=kc(A)c(B)，該反應為（）A.一級反應B.二級反應C.三級反應D.零級反應答案：B。反應速率方程式中各反應物濃度的指數(shù)之和為反應級數(shù)，此反應中A和B的濃度指數(shù)均為1，所以反應級數(shù)為1+1=2，是二級反應。5.吸收過程中，氣相阻力控制時，總吸收系數(shù)KY近似等于（）A.kYB.kXC.1/kYD.1/kX答案：A。當氣相阻力控制時，液相阻力相對很小可忽略不計，總吸收系數(shù)KY近似等于氣相分吸收系數(shù)kY。6.某換熱器中，熱流體的進出口溫度分別為120℃和80℃，冷流體的進出口溫度分別為20℃和60℃，則逆流時的平均溫差為（）A.60℃B.50℃C.40℃D.30℃答案：A。根據(jù)逆流平均溫差計算公式\(\DeltaT_m=\frac{\DeltaT_1-\DeltaT_2}{\ln(\frac{\DeltaT_1}{\DeltaT_2})}\)，\(\DeltaT_1=120-60=60℃\)，\(\DeltaT_2=80-20=60℃\)，所以\(\DeltaT_m=60℃\)。7.化工生產(chǎn)中，常用的固體顆粒分離設備是（）A.板框壓濾機B.離心泵C.壓縮機D.精餾塔答案：A。板框壓濾機是用于固液分離的設備，可實現(xiàn)固體顆粒與液體的分離。離心泵是輸送液體的設備，壓縮機是壓縮氣體的設備，精餾塔是用于分離液體混合物的設備。8.下列哪種物質(zhì)不屬于化工原料中的三大合成材料（）A.塑料B.橡膠C.纖維D.陶瓷答案：D。三大合成材料是塑料、合成橡膠和合成纖維，陶瓷不屬于三大合成材料。9.化學反應的熱效應與下列哪個因素無關（）A.反應物的初始狀態(tài)B.反應的途徑C.反應的溫度D.反應物的量答案：B。根據(jù)蓋斯定律，化學反應的熱效應只與反應物的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)有關，與反應的途徑無關。反應的溫度和反應物的量會影響反應熱的大小。10.某氣體在標準狀況下的密度為1.25g/L，則該氣體的相對分子質(zhì)量為（）A.28B.32C.44D.71答案：A。在標準狀況下，\(1mol\)任何氣體的體積約為\(22.4L\)，根據(jù)\(M=\rhoV_m\)（\(M\)為摩爾質(zhì)量，\(\rho\)為密度，\(V_m\)為摩爾體積），可得\(M=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol\)，相對分子質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量，所以該氣體的相對分子質(zhì)量為28。11.精餾操作中，回流比增大，塔頂產(chǎn)品純度（）A.提高B.降低C.不變D.無法確定答案：A?；亓鞅仍龃螅s塔內(nèi)氣液傳質(zhì)效果增強，塔頂產(chǎn)品中易揮發(fā)組分的含量增加，純度提高。12.吸收操作中，若增加吸收劑用量，吸收推動力（）A.增大B.減小C.不變D.無法確定答案：A。增加吸收劑用量，氣相中溶質(zhì)的平衡分壓降低，而實際分壓不變，吸收推動力\(\DeltaY=Y-Y^\)（\(Y\)為氣相中溶質(zhì)的實際摩爾比，\(Y^\)為與液相成平衡的氣相中溶質(zhì)的摩爾比）增大。13.離心泵的揚程是指（）A.實際的升揚高度B.泵的吸液高度C.液體出泵和進泵的壓差換算成的液柱高度D.單位重量液體通過泵所獲得的能量答案：D。離心泵的揚程是指單位重量液體通過泵所獲得的能量，它包括了液體的位能、動能和壓力能的增加。14.催化劑的活性是指（）A.催化劑對反應類型、反應方向和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的選擇性B.催化劑加快化學反應速率的性能C.催化劑在使用過程中活性下降的快慢D.催化劑可在較長時間內(nèi)保持活性的能力答案：B。催化劑的活性是指其加快化學反應速率的性能；催化劑對反應類型、反應方向和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的選擇性是催化劑的選擇性；催化劑在使用過程中活性下降的快慢是催化劑的穩(wěn)定性；催化劑可在較長時間內(nèi)保持活性的能力也是穩(wěn)定性的體現(xiàn)。15.下列屬于物理變化的是（）A.煤的干餾B.石油的裂解C.石油的分餾D.乙烯的聚合答案：C。石油的分餾是利用各成分沸點不同進行分離的過程，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。煤的干餾、石油的裂解和乙烯的聚合都有新物質(zhì)生成，屬于化學變化。16.氣體的黏度隨溫度升高而（）A.增大B.減小C.不變D.無法確定答案：A。氣體的黏度隨溫度升高而增大，這是因為溫度升高，氣體分子的熱運動加劇，分子間的碰撞頻率增加，內(nèi)摩擦力增大。17.萃取操作中，選擇萃取劑的主要原則不包括（）A.萃取劑與原溶劑互不相溶B.萃取劑對溶質(zhì)有較大的溶解度C.萃取劑的密度要比原溶劑大D.萃取劑與溶質(zhì)易于分離答案：C。萃取劑的密度不一定非要比原溶劑大，選擇萃取劑的主要原則是與原溶劑互不相溶、對溶質(zhì)有較大的溶解度以及與溶質(zhì)易于分離。18.某反應的活化能為80kJ/mol，當反應溫度從298K升高到308K時，反應速率常數(shù)約變?yōu)樵瓉淼模ǎ┍?。A.2B.3C.4D.5答案：A。根據(jù)阿倫尼烏斯公式\(\ln\frac{k_2}{k_1}=\frac{E_a}{R}(\frac{1}{T_1}-\frac{1}{T_2})\)（\(E_a\)為活化能，\(R\)為氣體常數(shù)，\(T_1\)、\(T_2\)為溫度），代入數(shù)據(jù)計算可得\(\frac{k_2}{k_1}\approx2\)。19.列管式換熱器中，為了提高管外流體的給熱系數(shù)，可采取的措施是（）A.增加管程數(shù)B.增加殼程數(shù)C.采用多管程D.減小管徑答案：B。增加殼程數(shù)可以提高管外流體的流速，從而提高管外流體的給熱系數(shù)。增加管程數(shù)主要是提高管內(nèi)流體的流速；采用多管程也是針對管內(nèi)流體；減小管徑對管外流體給熱系數(shù)影響不大。20.化工生產(chǎn)中的“三廢”是指（）A.廢水、廢氣、廢渣B.廢水、廢氣、廢料C.廢水、廢渣、廢料D.廢氣、廢渣、廢料答案：A?；どa(chǎn)中的“三廢”通常指廢水、廢氣和廢渣。21.對于連續(xù)精餾塔，塔頂產(chǎn)品采出率D/F增大，塔底產(chǎn)品采出率W/F（）A.增大B.減小C.不變D.無法確定答案：B。根據(jù)物料衡算\(F=D+W\)（\(F\)為進料量，\(D\)為塔頂產(chǎn)品采出量，\(W\)為塔底產(chǎn)品采出量），兩邊同時除以\(F\)得\(1=\frac{D}{F}+\frac{W}{F}\)，當\(\frac{D}{F}\)增大時，\(\frac{W}{F}\)減小。22.吸收塔中，氣相進塔濃度Y1增大，其他條件不變，則吸收率（）A.增大B.減小C.不變D.無法確定答案：C。吸收率\(\eta=\frac{Y_1-Y_2}{Y_1}=1-\frac{Y_2}{Y_1}\)，在其他條件不變時，氣相進塔濃度\(Y_1\)增大，\(Y_2\)也會按比例變化，吸收率不變。23.離心泵的效率與流量的關系是（）A.流量增大，效率增大B.流量增大，效率減小C.流量增大，效率先增大后減小D.流量增大，效率先減小后增大答案：C。離心泵的效率與流量的關系曲線呈拋物線形，流量增大時，效率先增大后減小，存在一個最高效率點。24.合成氨反應\(N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3\)，在一定條件下達到平衡，若再加入氮氣，則平衡（）A.向正反應方向移動B.向逆反應方向移動C.不移動D.無法確定答案：A。根據(jù)勒夏特列原理，增加反應物氮氣的濃度，平衡向正反應方向移動。25.化工生產(chǎn)中，常用的干燥方法不包括（）A.對流干燥B.傳導干燥C.輻射干燥D.冷凍干燥答案：D?；どa(chǎn)中常用的干燥方法有對流干燥、傳導干燥和輻射干燥，冷凍干燥一般用于生物制品等特殊物質(zhì)的干燥，不屬于化工生產(chǎn)中常用的干燥方法。26.某溶液的pH=3，該溶液中\(zhòng)(c(H^+)\)為（）A.\(10^{-3}mol/L\)B.\(10^{-11}mol/L\)C.\(10^{3}mol/L\)D.\(10^{11}mol/L\)答案：A。根據(jù)\(pH=-\lgc(H^+)\)，可得\(c(H^+)=10^{-pH}=10^{-3}mol/L\)。27.精餾塔中，從塔頂往下，各層塔板上易揮發(fā)組分的含量（）A.逐漸升高B.逐漸降低C.不變D.無法確定答案：B。在精餾塔中，從塔頂往下，易揮發(fā)組分在氣相中的含量逐漸降低，在液相中的含量也逐漸降低。28.吸收過程中，若溶質(zhì)在氣相中的分壓高于與液相成平衡的分壓，則發(fā)生（）A.吸收B.解吸C.平衡D.無法確定答案：A。當溶質(zhì)在氣相中的分壓高于與液相成平衡的分壓時，溶質(zhì)會從氣相向液相轉(zhuǎn)移，發(fā)生吸收過程。29.離心泵的氣蝕現(xiàn)象是指（）A.泵內(nèi)有氣體B.泵內(nèi)液體汽化產(chǎn)生氣泡，氣泡破裂產(chǎn)生沖擊和振動C.泵的流量不足D.泵的揚程不夠答案：B。離心泵的氣蝕現(xiàn)象是指泵內(nèi)液體在低壓區(qū)汽化產(chǎn)生氣泡，氣泡隨液體流到高壓區(qū)破裂，產(chǎn)生沖擊和振動，損壞泵的葉輪等部件。30.化工生產(chǎn)中，對設備進行防腐處理的主要目的是（）A.提高設備的強度B.延長設備的使用壽命C.降低設備的成本D.提高設備的美觀度答案：B。對設備進行防腐處理主要是為了防止設備被腐蝕，延長設備的使用壽命。二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.化工生產(chǎn)中常用的傳熱方式有（）A.傳導B.對流C.輻射D.混合傳熱答案：ABC?；どa(chǎn)中常用的傳熱方式有傳導、對流和輻射三種基本方式，混合傳熱是這三種方式的綜合。2.精餾塔的操作參數(shù)主要有（）A.回流比B.進料熱狀況C.進料組成D.塔壓答案：ABCD?；亓鞅扔绊懢s塔的分離效果和能耗；進料熱狀況影響精餾塔內(nèi)的氣液平衡和塔板負荷；進料組成決定了精餾的分離任務；塔壓會影響物系的相平衡和操作穩(wěn)定性。3.離心泵的主要性能參數(shù)有（）A.流量B.揚程C.功率D.效率答案：ABCD。流量、揚程、功率和效率是離心泵的主要性能參數(shù)，它們之間相互關聯(lián)，共同描述了離心泵的工作性能。4.影響化學反應速率的因素有（）A.濃度B.溫度C.催化劑D.壓力（對于氣體反應）答案：ABCD。反應物濃度增大、溫度升高、使用合適的催化劑以及對于氣體反應增大壓力等都可以加快化學反應速率。5.吸收操作中，選擇吸收劑時應考慮的因素有（）A.溶解度B.選擇性C.揮發(fā)度D.黏度答案：ABCD。吸收劑應具有對溶質(zhì)較大的溶解度、良好的選擇性、較低的揮發(fā)度和合適的黏度等特性。6.化工生產(chǎn)中的安全措施包括（）A.防火B(yǎng).防爆C.防毒D.防腐蝕答案：ABCD?；どa(chǎn)中存在火災、爆炸、中毒和腐蝕等危險，防火、防爆、防毒和防腐蝕都是重要的安全措施。7.下列屬于化工單元操作的有（）A.流體輸送B.過濾C.蒸餾D.反應答案：ABC?；卧僮魇侵父鞣N化工生產(chǎn)過程中以物理為主的處理方法，流體輸送、過濾和蒸餾都屬于化工單元操作，而反應是化學過程。8.對于列管式換熱器，下列說法正確的有（）A.有固定管板式、浮頭式等多種結(jié)構(gòu)形式B.管程和殼程可以分別通過不同的流體C.可以通過增加管程數(shù)提高管內(nèi)流體的流速D.可以通過增加殼程數(shù)提高殼程流體的流速答案：ABCD。列管式換熱器有多種結(jié)構(gòu)形式，管程和殼程可分別通過不同流體，增加管程數(shù)和殼程數(shù)分別可以提高管內(nèi)和殼程流體的流速。9.合成材料的生產(chǎn)過程中，可能涉及的反應有（）A.加成聚合反應B.縮合聚合反應C.取代反應D.氧化反應答案：AB。合成材料如塑料、橡膠和纖維的生產(chǎn)主要涉及加成聚合反應和縮合聚合反應。10.化工生產(chǎn)中，對廢渣的處理方法有（）A.填埋B.焚燒C.綜合利用D.堆存答案：ABCD?；U渣的處理方法有填埋、焚燒、綜合利用和堆存等，但應根據(jù)廢渣的性質(zhì)選擇合適的處理方法，優(yōu)先考慮綜合利用。三、判斷題（每題1分，共10分）1.化工生產(chǎn)中，只要設備安裝正確，就不會發(fā)生安全事故。（×）雖然設備安裝正確是保障安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，但化工生產(chǎn)過程中還存在許多其他因素可能導致安全事故，如操作不當、設備老化、原料性質(zhì)變化等。2.精餾塔的理論塔板數(shù)越多，分離效果越好。（√）理論塔板數(shù)越多，氣液傳質(zhì)次數(shù)越多，精餾塔的分離效果就越好，但同時設備投資和操作成本也會增加。3.離心泵的揚程與流量無關。（×）離心泵的揚程與流量有關，其揚程-流量曲線呈下降趨勢，即流量增大時，揚程一般會減小。4.化學反應的平衡常數(shù)只與溫度有關。（√）對于給定的化學反應，平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度改變時，平衡常數(shù)會發(fā)生變化。5.吸收過程中，氣相阻力控制時，吸收速率主要取決于氣相分吸收系數(shù)。（√）當氣相阻力控制時，液相阻力相對很小可忽略不計，吸收速率主要取決于氣相分吸收系數(shù)。6.催化劑可以改變反應的平衡狀態(tài)。（×）催化劑只能加快反應速率，縮短達到平衡的時間，但不能改變反應的平衡狀態(tài)。7.化工生產(chǎn)中的廢水可以直接排放到環(huán)境中。（×）化工生產(chǎn)中的廢水含有各種有害物質(zhì)，直接排放會對環(huán)境造成嚴重污染，必須經(jīng)過處理達標后才能排放。8.列管式換熱器中，管程流體的流速越大越好。（×）管程流體流速增大可以提高傳熱系數(shù)，但同時會增加流動阻力和能耗，而且流速過大還可能對設備造成磨損等損壞，所以應選擇合適的流速。9.萃取操作中，萃取劑的用量越多，萃取效果越好。（×）萃取劑用量過多會增加后續(xù)分離的難度和成本，而且在達到一定程度后，萃取效果的提升并不明顯，應選擇合適的萃取劑用量。10.合成氨反應是一個放熱反應，升高溫度不利于反應向正反應方向進行，但在實際生產(chǎn)中仍需適當升高溫度。（√）升高溫度會使合成氨反應的平衡向逆反應方向移動，但適當升高溫度可以加快反應速率，同時考慮到催化劑的活性溫度范圍等因素，所以在實際生產(chǎn)中仍需適當升高溫度。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述精餾塔的工作原理。精餾塔是一種用于分離液體混合物的設備，其工作原理基于混合物中各組分揮發(fā)度的差異。精餾塔通常由塔體、塔板（或填料）、冷凝器和再沸器等組成。在精餾塔中，混合物從塔的中部進料口進入塔內(nèi)。再沸器對塔底液體進行加熱，使其部分汽化，產(chǎn)生上升的蒸汽。蒸汽在塔內(nèi)上升過程中，與下降的液體在塔板（或填料）上進行充分的接觸和傳質(zhì)。由于各組分揮發(fā)度不同，易揮發(fā)組分在氣相中的含量逐漸增加，難揮發(fā)組分在液相中的含量逐漸增加。上升的蒸汽到達塔頂后，進入冷凝器被冷卻成液體，一部分作為塔頂產(chǎn)品采出，另一部分作為回流液返回塔內(nèi)，為塔內(nèi)的傳質(zhì)提供液相。下降的液體在塔底部分被再沸器汽化后返回塔內(nèi)，為塔內(nèi)的傳質(zhì)提供氣相。通過這樣不斷的氣液傳質(zhì)過程，在塔頂可以得到純度較高的易揮發(fā)組分，在塔底可以得到純度較高的難揮發(fā)組分，從而實現(xiàn)混合物的分離。2.離心泵啟動前為什么要灌泵？離心泵啟動前灌泵主要有以下兩個原因：（1）防止氣縛現(xiàn)象：離心泵的工作原理是依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將液體甩出。如果泵內(nèi)有氣體，氣體的密度比液體小得多，葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力不足以將氣體甩出，使泵內(nèi)不能形成足夠的真空，液體無法被吸入泵內(nèi)，這種現(xiàn)象稱為氣縛。灌泵可以排除泵內(nèi)的氣體，使泵內(nèi)充滿液體，從而避免氣縛現(xiàn)象的發(fā)生，保證離心泵能夠正常啟動和輸送液體。（2）提高泵的效率：泵內(nèi)充滿液體時，葉輪旋轉(zhuǎn)對液體做功，能夠有效地將機械能轉(zhuǎn)化為液體的動能和壓力能，提高泵的效率。如果泵內(nèi)有氣體，氣體的存在會干擾液體的流動，增加能量損失，降低泵的效率。五、計算題（每題10分，共20分）1.某精餾塔用于分離苯-甲苯混合物，進料量為100kmol/h，進料中苯的摩爾分數(shù)為0.4，要求塔頂產(chǎn)品中苯的摩爾分數(shù)為0.9，塔底產(chǎn)品中苯的摩爾分數(shù)為0.1。試求塔頂產(chǎn)品和塔底產(chǎn)品的流量。解：設塔頂產(chǎn)品流量為\(D\)（kmol/h），塔底產(chǎn)品流量為\(W\)（kmol/h）。根據(jù)物料衡算：總物料衡算：\(F=D+W\)，即\(100=D+W\)①苯的物料衡算：\(F\timesx_F=D\timesx_D+W\timesx_W\)，其中\(zhòng)(x_F=0.4\)，\(x_D=0.9\)，\(x_W=0.1\)，則\(100\times0.4=D\times0.9+W\times0.1\)②由①式得\(W=100-D\)，代入②式可得：\