2025年南京大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)事業(yè)單位招聘考試綜合類專業(yè)技能測(cè)試試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪個(gè)物質(zhì)屬于芳香族化合物？A.乙醇B.乙烷C.苯D.乙酸2.在恒定溫度和壓力下，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，其正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的關(guān)系是？A.正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率B.正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率C.正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率D.無(wú)法確定3.下列哪個(gè)過(guò)程是物理變化？A.燃燒B.酸堿中和C.水的蒸發(fā)D.鐵的生銹4.在多組分混合物中，理想溶液中組分i的活度系數(shù)(γi)與該組分的摩爾分?jǐn)?shù)(xi)的關(guān)系是？A.γi>1B.γi<1C.γi=1D.無(wú)法確定5.下列哪個(gè)單元操作主要利用流體靜壓頭進(jìn)行液體輸送？A.攪拌B.漂浮C.過(guò)濾D.泵6.對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的精餾塔，在保持進(jìn)料流量、進(jìn)料組成和塔頂壓力不變的情況下，增大回流比，塔底產(chǎn)品的純度將？A.升高B.降低C.不變D.無(wú)法確定7.下列哪個(gè)物質(zhì)在水中溶解時(shí)，溶液的體積會(huì)顯著膨脹？A.乙醇B.丙酮C.氯化鈉D.乙醚8.在間歇釜式反應(yīng)器(CSTR)中，若反應(yīng)為一級(jí)不可逆反應(yīng)，為提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，應(yīng)？A.提高反應(yīng)溫度B.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間C.提高反應(yīng)物初始濃度D.使用連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器(CSTR)9.下列哪個(gè)過(guò)程通常伴隨著熵的增加？A.液體蒸發(fā)成氣體B.氣體液化成液體C.晶體熔化成液體D.固體結(jié)晶10.傳質(zhì)推動(dòng)力是指？A.濃度梯度B.壓力梯度C.溫度梯度D.速度梯度二、填空題1.化學(xué)反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能變(ΔG°)在恒溫恒壓下，判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)是__________。2.離心泵的揚(yáng)程主要取決于__________和__________。3.在恒摩爾流反應(yīng)器中，進(jìn)料和產(chǎn)物摩爾流量__________。4.朗繆爾吸附等溫式描述的是__________與__________之間的關(guān)系。5.濃度三角坐標(biāo)圖常用于表示__________體系的組成。6.對(duì)流擴(kuò)散系數(shù)(Dab)表示物質(zhì)a在b中的擴(kuò)散能力，其單位通常是__________。7.安全生產(chǎn)中的“三違”是指__________、__________和違章指揮。8.綠色化學(xué)的核心思想之一是__________。9.液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，層流和湍流的主要區(qū)別在于流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡和__________。10.某反應(yīng)活化能(Ea)為80kJ/mol，反應(yīng)溫度為300K，根據(jù)阿倫尼烏斯方程，該反應(yīng)的指前因子(A)與實(shí)驗(yàn)活化能(Ea_exp)的關(guān)系是Ea_exp__________Ea，且Arrhenius常數(shù)k=A*exp(-Ea/RT)，其中R為氣體常數(shù)。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述亨利定律的適用條件和表達(dá)形式。2.簡(jiǎn)述影響傳質(zhì)系數(shù)的主要因素。3.簡(jiǎn)述間歇釜式反應(yīng)器(CSTR)和連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器(CSTR)在反應(yīng)轉(zhuǎn)化率計(jì)算上的主要區(qū)別。4.簡(jiǎn)述精餾操作的基本原理。四、計(jì)算題1.某理想溶液在100℃和1atm下，組分A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.6，其飽和蒸汽壓為80kPa。計(jì)算該條件下溶液上方組分A的蒸汽分壓和氣相中組分A的摩爾分?jǐn)?shù)。(假設(shè)總壓為1atm)2.在一個(gè)體積為100L的間歇釜式反應(yīng)器中，進(jìn)行某一級(jí)不可逆液相反應(yīng)A→P。反應(yīng)物A的初始濃度為2mol/L，反應(yīng)活化能Ea為50kJ/mol，指前因子A為1.2x10^12L/(mol·s)。假設(shè)反應(yīng)溫度為350K，反應(yīng)在等溫條件下進(jìn)行。計(jì)算反應(yīng)進(jìn)行1小時(shí)后，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率。(假設(shè)反應(yīng)速率常數(shù)k的表達(dá)符合Arrhenius方程k=A*exp(-Ea/RT))3.某精餾塔處理流量為100kmol/h的乙醇水溶液(乙醇摩爾分?jǐn)?shù)x_F=0.2)，塔頂采用全凝器，塔底產(chǎn)品乙醇摩爾分?jǐn)?shù)x_B=0.02。假設(shè)操作回流比為2.0(L/D)，塔頂蒸汽組成y_D=0.85(摩爾分?jǐn)?shù))。試估算塔頂產(chǎn)品流量L和塔底產(chǎn)品流量W(均以kmol/h計(jì))。(假設(shè)塔頂蒸汽和塔底液體流量近似滿足物料衡算關(guān)系)五、論述題結(jié)合你所學(xué)的化學(xué)工程知識(shí)，論述提高化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)強(qiáng)度的常用方法及其原理。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.D6.A7.A8.B9.A10.A二、填空題1.ΔG°≤02.汽蝕余量(NPSHa)，泵的幾何安裝高度3.相等4.吸附量，平衡分壓5.兩組分或多組分6.m2/s或cm2/s7.違章操作、違反勞動(dòng)紀(jì)律8.源頭預(yù)防9.流動(dòng)狀態(tài)（層流或湍流）10.<（或小于）三、簡(jiǎn)答題1.亨利定律的適用條件：適用于稀溶液或低壓氣體溶解在液體中；溶質(zhì)分子在溶劑中溶解后不發(fā)生化學(xué)變化；溶質(zhì)分子與溶劑分子大小及性質(zhì)差別較大。表達(dá)形式：p_A=H_A*x_A，其中p_A為溶質(zhì)A在氣相中的分壓，x_A為溶質(zhì)A在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)，H_A為亨利常數(shù)。2.影響傳質(zhì)系數(shù)的主要因素：流體的物理性質(zhì)（如密度、粘度、擴(kuò)散系數(shù)）；流動(dòng)狀態(tài)（層流或湍流）；設(shè)備類型和尺寸；傳質(zhì)面積；溫度；濃度差等。3.CSTR和PFR在反應(yīng)轉(zhuǎn)化率計(jì)算上的主要區(qū)別在于：CSTR的計(jì)算基于空間濃度分布和物料衡算，同一時(shí)刻反應(yīng)器內(nèi)物料濃度均勻；PFR的計(jì)算基于反應(yīng)器軸向的距離和物料衡算，反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長(zhǎng)度變化。對(duì)于間歇釜式反應(yīng)器，其行為可視為CSTR的一種特殊情況。4.精餾操作的基本原理是利用混合物中各組分揮發(fā)度的差異，通過(guò)多次部分氣化和部分冷凝，使氣相中易揮發(fā)組分濃度不斷提高，液相中難揮發(fā)組分濃度不斷降低，從而實(shí)現(xiàn)混合物的分離。主要過(guò)程包括蒸汽在冷凝器中部分冷凝提供回流液，液體在蒸餾釜中部分氣化提供上升蒸汽，上升蒸汽在塔板上與下降的回流液接觸進(jìn)行熱量和質(zhì)量的傳遞，實(shí)現(xiàn)組分分離。四、計(jì)算題1.解：根據(jù)理想溶液特性，氣相中組分A的摩爾分?jǐn)?shù)y_A=p_A/P=x_A*p_A/P。將總壓P=1atm，x_A=0.6，p_A=80kPa代入，得y_A=0.6*80/101.325=0.476(或47.6%)。2.解：根據(jù)Arrhenius方程，350K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)k_350=A*exp(-Ea/RT)=1.2x10^12*exp(-50000/(8.314*350))=1.2x10^12*exp(-17.82)≈1.2x10^12*1.33x10^-8=1.6x10^4L/(mol·s)。一級(jí)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率x=1-exp(-kt/V)，k=1.6x10^4L/(mol·s),t=3600s,V=100L,C_A0=2mol/L。x=1-exp(-1.6x10^4*3600/(100*2))=1-exp(-28800)≈1。即反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率約為100%。(注意：實(shí)際計(jì)算中指數(shù)項(xiàng)數(shù)值極大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率非常接近100%，可能需要檢查題目參數(shù)或計(jì)算精度)3.解：對(duì)全塔進(jìn)行物料衡算，F(xiàn)=D+W，x_F=D*y_D/D+W*x_B/W。代入數(shù)值，100=D+W，0.2=D*0.85/D+W*0.02/W。解得D≈95.24kmol/h，W≈4.76kmol/h。根據(jù)L=R*D，L=2.0*95.24=190.48kmol/h。(注意：估算假設(shè)可能引入誤差)五、論述題提高化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)強(qiáng)度是化學(xué)工程的重要目標(biāo)，常用方法及其原理包括：1.提高反應(yīng)速率：通過(guò)升高反應(yīng)溫度（在催化劑存在和選擇性好時(shí)）、選擇更高效的催化劑來(lái)顯著提高正反應(yīng)速率。根據(jù)阿倫尼烏斯方程，溫度升高能增大反應(yīng)速率常數(shù)。催化劑通過(guò)降低活化能，使反應(yīng)在較低溫度下也能快速進(jìn)行，并可能提高選擇性。原理是基于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，增加單位時(shí)間的反應(yīng)分子數(shù)。2.選擇合適的反應(yīng)器型式：根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和控制目標(biāo)選擇最佳反應(yīng)器。對(duì)于快速反應(yīng)或需要高轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)，連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器（如PFR）通常比間歇釜式反應(yīng)器（CSTR）更能提高生產(chǎn)強(qiáng)度，因?yàn)樗芨玫鼐S持反應(yīng)器內(nèi)較高的反應(yīng)物濃度和反應(yīng)速率。原理是優(yōu)化反應(yīng)器內(nèi)的混合和傳遞效果，使反應(yīng)過(guò)程更接近理想狀態(tài)。3.優(yōu)化操作條件：對(duì)于液相反應(yīng)，改善攪拌可以增強(qiáng)傳質(zhì)，特別是對(duì)于固相催化劑，有助于反應(yīng)物擴(kuò)散到催化劑表面和產(chǎn)物從表面擴(kuò)散出去，從而提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。對(duì)于氣相反應(yīng)，適當(dāng)增大空速（流速）可以提高設(shè)備處理量，但需在保證良好混合的前提下進(jìn)行，以避免反應(yīng)器內(nèi)濃度分布過(guò)于不均。原理是強(qiáng)化傳遞過(guò)程（傳質(zhì)、傳熱），減少傳遞阻力對(duì)反應(yīng)的制約。4.反應(yīng)精餾技術(shù)