化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)模擬題集及答案一、單選題（每題2分，共20題）1.在精餾過(guò)程中，當(dāng)回流比增大時(shí)，下列哪個(gè)指標(biāo)會(huì)減?。緼.塔頂產(chǎn)品純度B.塔底產(chǎn)品純度C.理論板數(shù)D.操作彈性2.下列哪種流型對(duì)傳質(zhì)效率影響最大？A.湍流B.層流C.漩渦流D.沉降流3.在反應(yīng)工程中，某一級(jí)反應(yīng)的活化能是10kJ/mol，溫度從300K升高到400K，反應(yīng)速率大約增加多少倍？（假設(shè)頻率因子相同）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍4.下列哪種方法最適合用于分離分子量較小的氣體？A.萃取B.吸附C.蒸餾D.電滲析5.在流化床反應(yīng)器中，顆粒的雷諾數(shù)Re小于30時(shí)，流化狀態(tài)屬于：A.散式流化B.聚式流化C.聯(lián)合流化D.鼓泡流化6.下列哪種材料最適合用于高溫高壓反應(yīng)器的內(nèi)襯？A.陶瓷B.哈氏合金C.PVCD.鈦合金7.在萃取過(guò)程中，分配系數(shù)K大于1表示：A.萃劑對(duì)溶質(zhì)在有機(jī)相中的溶解能力更強(qiáng)B.溶質(zhì)在水相中的溶解能力更強(qiáng)C.萃劑對(duì)溶質(zhì)在水中溶解能力更強(qiáng)D.萃劑對(duì)溶質(zhì)無(wú)選擇性8.在膜分離過(guò)程中，下列哪種膜材料最適合用于海水淡化？A.反滲透膜B.微濾膜C.超濾膜D.納濾膜9.在吸收過(guò)程中，氣膜控制是指：A.液膜阻力遠(yuǎn)大于氣膜阻力B.氣膜阻力遠(yuǎn)大于液膜阻力C.氣液兩膜阻力相等D.氣液兩膜無(wú)阻力10.在催化反應(yīng)中，加氫反應(yīng)通常使用哪種催化劑？A.分子篩B.貴金屬催化劑C.酸性催化劑D.堿性催化劑二、多選題（每題3分，共10題）1.下列哪些因素會(huì)影響精餾塔的操作效率？A.回流比B.塔板間距C.操作壓力D.進(jìn)料熱狀態(tài)2.在反應(yīng)工程中，影響反應(yīng)器設(shè)計(jì)的因素包括：A.反應(yīng)動(dòng)力學(xué)B.反應(yīng)熱效應(yīng)C.物料平衡D.能量平衡3.下列哪些方法可以提高傳質(zhì)效率？A.增大接觸面積B.提高流速C.降低溫度D.使用高效填料4.在流化床反應(yīng)器中，影響流化性能的因素包括：A.顆粒尺寸分布B.流化速度C.反應(yīng)器形狀D.顆粒密度5.下列哪些材料具有良好的耐腐蝕性能？A.哈氏合金B(yǎng).鈦合金C.不銹鋼D.PVC6.在萃取過(guò)程中，影響分配系數(shù)的因素包括：A.溶質(zhì)性質(zhì)B.萃劑性質(zhì)C.溫度D.壓力7.在膜分離過(guò)程中，下列哪些膜分離技術(shù)屬于壓力驅(qū)動(dòng)型？A.反滲透B.納濾C.微濾D.氣體分離膜8.在吸收過(guò)程中，影響傳質(zhì)系數(shù)的因素包括：A.氣液接觸面積B.氣液流速C.溫度差D.液膜厚度9.在催化反應(yīng)中，催化劑失活的原因包括：A.熔結(jié)B.碳沉積C.晶體結(jié)構(gòu)變化D.氧化10.在過(guò)程控制中，常用的控制參數(shù)包括：A.溫度B.壓力C.流量D.成分三、判斷題（每題1分，共10題）1.在精餾過(guò)程中，當(dāng)回流比等于最小回流比時(shí)，塔頂產(chǎn)品純度最高。（對(duì)）2.在反應(yīng)工程中，間歇反應(yīng)器適用于大規(guī)模生產(chǎn)。（錯(cuò)）3.在萃取過(guò)程中，萃取劑的選擇性越高越好。（對(duì)）4.在膜分離過(guò)程中，反滲透膜的截留分子量越大，水通量越大。（錯(cuò)）5.在吸收過(guò)程中，氣膜控制時(shí)，提高液相流量可以提高傳質(zhì)效率。（錯(cuò)）6.在催化反應(yīng)中，加氫反應(yīng)通常使用非貴金屬催化劑。（錯(cuò)）7.在過(guò)程控制中，串級(jí)控制比單級(jí)控制更穩(wěn)定。（對(duì)）8.在流化床反應(yīng)器中，顆粒越小，流化性能越好。（錯(cuò)）9.在萃取過(guò)程中，分配系數(shù)K小于1表示溶質(zhì)在水相中的溶解能力更強(qiáng)。（對(duì)）10.在吸收過(guò)程中，液膜控制時(shí)，提高氣相流量可以提高傳質(zhì)效率。（對(duì)）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共5題）1.簡(jiǎn)述精餾塔的操作原理及主要影響因素。2.簡(jiǎn)述流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域。3.簡(jiǎn)述萃取過(guò)程的基本原理及影響因素。4.簡(jiǎn)述膜分離技術(shù)的分類及特點(diǎn)。5.簡(jiǎn)述催化反應(yīng)的基本原理及催化劑的作用。五、計(jì)算題（每題10分，共5題）1.某精餾塔的操作壓力為1atm，進(jìn)料流量為100kmol/h，進(jìn)料組成為0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），泡點(diǎn)進(jìn)料。塔頂產(chǎn)品純度為0.95，塔底產(chǎn)品純度為0.05。假設(shè)最小回流比為1.5倍的最小理論板數(shù)，求塔的理論板數(shù)。2.某流化床反應(yīng)器處理某固體顆粒，顆粒密度為2500kg/m3，粒徑分布為20-40目。流體密度為1kg/m3，粘度為0.001Pa·s。求顆粒的雷諾數(shù)，并判斷流化狀態(tài)。3.某萃取過(guò)程使用有機(jī)溶劑和水作為萃取劑和萃余相。在25°C時(shí)，溶質(zhì)在有機(jī)相和水相中的濃度分別為10kg/m3和1kg/m3。求分配系數(shù)，并判斷萃取劑的選擇性。4.某反滲透膜處理海水，膜截留分子量為200Da，操作壓力為5MPa。已知海水總?cè)芙夤腆w濃度為35g/L，求滲透通量（m3/m2·h）。5.某吸收過(guò)程使用水吸收空氣中的CO?，氣相流量為100m3/h，液相流量為50m3/h。已知?dú)庀嘀蠧O?濃度為0.02（摩爾分?jǐn)?shù)），液相中CO?濃度為0.001（摩爾分?jǐn)?shù)）。求傳質(zhì)系數(shù)（m/s）。答案及解析一、單選題答案1.B2.A3.C4.C5.A6.B7.A8.A9.B10.B二、多選題答案1.A,B,C,D2.A,B,C,D3.A,B,D4.A,B,C,D5.A,B,C6.A,B,C,D7.A,B,D8.A,B,C,D9.A,B,C,D10.A,B,C,D三、判斷題答案1.對(duì)2.錯(cuò)3.對(duì)4.錯(cuò)5.錯(cuò)6.錯(cuò)7.對(duì)8.錯(cuò)9.對(duì)10.對(duì)四、簡(jiǎn)答題答案1.精餾塔的操作原理及主要影響因素：精餾塔通過(guò)多次部分汽化和部分冷凝，實(shí)現(xiàn)混合物中各組分的分離。主要影響因素包括回流比、塔板間距、操作壓力和進(jìn)料熱狀態(tài)?；亓鞅仍酱?，分離效率越高，但能耗也越大；塔板間距越小，接觸時(shí)間越長(zhǎng)，分離效率越高；操作壓力越低，氣相密度越小，傳質(zhì)效率越高；進(jìn)料熱狀態(tài)影響塔內(nèi)溫度分布，進(jìn)而影響分離效果。2.流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域：流化床反應(yīng)器通過(guò)流體使固體顆粒懸浮，實(shí)現(xiàn)良好的傳質(zhì)傳熱。特點(diǎn)包括反應(yīng)效率高、操作彈性大、易于控制。應(yīng)用領(lǐng)域包括石油化工、制藥、環(huán)境工程等。3.萃取過(guò)程的基本原理及影響因素：萃取過(guò)程通過(guò)萃取劑將目標(biāo)物質(zhì)從原料中分離出來(lái)?；驹硎抢媚繕?biāo)物質(zhì)在不同溶劑中的溶解度差異。影響因素包括溶質(zhì)性質(zhì)、萃取劑性質(zhì)、溫度和壓力。選擇性越高，分離效果越好。4.膜分離技術(shù)的分類及特點(diǎn)：膜分離技術(shù)通過(guò)膜的選擇透過(guò)性實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離。分類包括微濾、超濾、納濾、反滲透和氣體分離膜。特點(diǎn)包括高效、節(jié)能、無(wú)相變、操作簡(jiǎn)單。反滲透膜截留分子量小，適用于海水淡化；微濾膜截留顆粒較大，適用于懸浮液分離。5.催化反應(yīng)的基本原理及催化劑的作用：催化反應(yīng)通過(guò)催化劑降低反應(yīng)活化能，加速反應(yīng)速率。催化劑的作用包括提高反應(yīng)速率、選擇性控制、降低能耗。加氫反應(yīng)通常使用貴金屬催化劑，如鉑、鈀等。五、計(jì)算題答案1.精餾塔的理論板數(shù)計(jì)算：-最小理論板數(shù)：N_min=ln[(x_D/(1-x_D))/(x_F/(1-x_F))]/ln(α)-最小回流比：R_min=(α*(x_D-x_F)/(α*x_D-(1-α)*x_F))-實(shí)際理論板數(shù)：N=(N_min/(R-R_min))+1-假設(shè)α=2，計(jì)算得N≈82.流化床反應(yīng)器的雷諾數(shù)計(jì)算：-雷諾數(shù)：Re=(dp*u*ρ)/μ-假設(shè)顆粒直徑d_p=0.35mm，計(jì)算得Re≈742，屬于散式流化3.萃取過(guò)程的分配系數(shù)計(jì)算：-分配系數(shù)：K=C_org/C_aq=10/1=10-選擇性高，適合萃取4.