2025年大學(xué)化學(xué)工程與工藝（化工工藝技巧）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共20題，每題2分)1.化工生產(chǎn)中常用的“三傳一反”不包括以下哪一項(xiàng)？（）A.動(dòng)量傳遞B.熱量傳遞C.質(zhì)量傳遞D.能量轉(zhuǎn)換2.下列哪種反應(yīng)器適用于連續(xù)生產(chǎn)且返混程度較小的反應(yīng)？（）A.間歇反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器C.平推流反應(yīng)器D.鼓泡塔反應(yīng)器3.在化工工藝流程圖中，儀表控制點(diǎn)用以下哪種符號(hào)表示？（）A.方塊B.圓圈C.三角形D.菱形4.化工生產(chǎn)中，提高反應(yīng)速率的方法不包括（）A.升高溫度B.增加反應(yīng)物濃度C.減小壓強(qiáng)D.加入催化劑5.以下哪種分離方法基于物質(zhì)在兩相之間的分配系數(shù)差異？（）A.蒸餾B.萃取C.過濾D.離心分離6.化工工藝中，物料衡算的依據(jù)是（）A.質(zhì)量守恒定律B.能量守恒定律C.動(dòng)量守恒定律D.熱量傳遞原理7.對于可逆放熱反應(yīng)，最佳反應(yīng)溫度隨轉(zhuǎn)化率的變化趨勢是（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高8.在化工生產(chǎn)中，以下哪種物質(zhì)不屬于危險(xiǎn)化學(xué)品？（）A.濃硫酸B.氯化鈉C.氫氣D.氫氧化鈉9.化工工藝設(shè)計(jì)中，工藝流程的確定主要考慮因素不包括（）A.原料來源B.產(chǎn)品質(zhì)量要求C.設(shè)備價(jià)格D.環(huán)境保護(hù)10.以下哪種塔設(shè)備適用于精餾操作？（）A.填料塔B.板式塔C.湍球塔D.以上均可11.化工生產(chǎn)中，防止靜電危害的主要措施不包括（）A.接地B.增加濕度C.加入抗靜電劑D.提高溫度12.對于氣固相催化反應(yīng)，催化劑的活性與以下哪種因素關(guān)系不大？（）A.催化劑的組成B.反應(yīng)溫度C.反應(yīng)物濃度D.催化劑的比表面積13.在化工工藝中，以下哪種操作屬于單元操作？（）A.合成氨反應(yīng)B.乙烯氧化制乙醛C.石油蒸餾D.硫酸生產(chǎn)14.化工生產(chǎn)中，廢水處理的主要方法不包括（）A.物理法B.化學(xué)法C.生物法D.焚燒法15.以下哪種換熱器適用于高溫、高壓且傳熱系數(shù)要求較高的場合？（）A.列管式換熱器B.板式換熱器C.套管式換熱器D.螺旋板式換熱器16.化工工藝中，反應(yīng)熱的計(jì)算通常依據(jù)（）A.化學(xué)反應(yīng)方程式B.實(shí)驗(yàn)測定C.經(jīng)驗(yàn)公式D.以上均可17.對于間歇操作的化工過程，以下哪種說法正確？（）A.生產(chǎn)能力高B.產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定C.設(shè)備利用率高D.操作靈活性大18.在化工生產(chǎn)中，以下哪種閥門常用于切斷流體通路？（）A.截止閥B.調(diào)節(jié)閥C.止回閥D.安全閥19.化工工藝設(shè)計(jì)中，如果要提高產(chǎn)品收率，主要應(yīng)優(yōu)化（）A.反應(yīng)過程B.分離過程C.原料預(yù)處理過程D.以上都包括20.以下哪種物質(zhì)在化工生產(chǎn)中常用作溶劑？（）A.水B.乙醇C.苯D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）21.簡答題（每題5分，共20分）（1）簡述化工工藝中物料衡算的步驟。（2）說明精餾塔中回流比的作用及對精餾效果的影響。（3）化工生產(chǎn)中，如何選擇合適的化學(xué)反應(yīng)器？（4）簡述化工廢水處理中物理法的主要類型及原理。22.填空題（每空2分，共10分）（1）化工工藝流程圖中，設(shè)備輪廓線用______線繪制。（2）在氣固相催化反應(yīng)中，催化劑的活性中心是______。（3）化工生產(chǎn)中，常見的熱量傳遞方式有傳導(dǎo)、對流和______。（4）對于連續(xù)精餾塔，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=1時(shí)，表示進(jìn)料為______。（5）化工工藝設(shè)計(jì)中，工藝流程的草圖繪制一般分為初步設(shè)計(jì)草圖和______草圖。23.分析題（15分）某化工企業(yè)計(jì)劃生產(chǎn)一種新產(chǎn)品，其反應(yīng)方程式為A+B→C。已知原料A的價(jià)格為5000元/噸，原料B的價(jià)格為3000元/噸，產(chǎn)品C的售價(jià)為10000元/噸。通過實(shí)驗(yàn)測定，該反應(yīng)在不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)如下表所示：|溫度（℃）|反應(yīng)速率常數(shù)（k）||----|----||300|0.01||350|0.05||400|0.15||450|0.3||500|0.5|<br>同時(shí)，該反應(yīng)的活化能Ea=50000J/mol。假設(shè)該反應(yīng)為不可逆反應(yīng)，且不考慮其他因素。請分析：（1）從反應(yīng)速率角度，選擇哪個(gè)溫度進(jìn)行生產(chǎn)較為合適？（2）計(jì)算在該溫度下，若要生產(chǎn)100噸產(chǎn)品C，理論上需要消耗原料A和B各多少噸？24.材料分析題（10分）材料：在某化工生產(chǎn)過程中，采用連續(xù)精餾塔分離乙醇-水混合溶液。進(jìn)料流量為100kmol/h，進(jìn)料中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4。塔頂餾出液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.95，塔底釜液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05。已知回流比R=3。問題：（1）計(jì)算塔頂餾出液和塔底釜液的流量。（2）分析回流比增大對精餾塔操作的影響。25.設(shè)計(jì)題（5分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的化工工藝流程，以石灰石為原料生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣。要求寫出主要的反應(yīng)步驟和關(guān)鍵設(shè)備。答案：1.D2.C3.B4.C5.B6.A7.B8.B9.C10.D11.D12.C13.C14.D15.A16.A17.D18.A19.D20.D21.（1）確定衡算對象和范圍；收集相關(guān)數(shù)據(jù)；建立物料衡算方程；求解方程并進(jìn)行驗(yàn)證。（2）回流比的作用是提供精餾塔內(nèi)的氣液兩相接觸，保證精餾效果。增大回流比可提高塔頂產(chǎn)品純度，但會(huì)增加能耗。（3）根據(jù)反應(yīng)類型、反應(yīng)速率、物料特性、生產(chǎn)規(guī)模等因素選擇。（4）過濾利用多孔介質(zhì)分離固液；沉降依靠重力分離懸浮顆粒；離心分離利用離心力分離不同密度物質(zhì)。22.（1）細(xì)實(shí)（2）具有催化活性的部位（3）輻射（4）飽和液體（5）施工23.（1）450℃時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)較大，從反應(yīng)速率角度選擇450℃合適。（2）根據(jù)反應(yīng)方程式，生產(chǎn)100噸產(chǎn)品C，需原料A約50噸，原料B約50噸。24.（1）塔頂餾出液流量約42.1kmol/h，塔底釜液流量約5