2025年大學(xué)化學(xué)工程與工藝（分離工程）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填入括號內(nèi)。(總共20題，每題2分)1.以下哪種分離過程屬于平衡分離過程？（）A.離子交換色譜B.反滲透C.精餾D.超濾2.精餾塔中，進(jìn)料板位置對精餾效果影響較大，若進(jìn)料中輕組分含量增加，進(jìn)料板位置應(yīng)（）A.上移B.下移C.不變D.不確定3.在吸收操作中，吸收劑的選擇原則不包括以下哪項(xiàng)？（）A.對溶質(zhì)有較大的溶解度B.揮發(fā)性小C.腐蝕性小D.密度大4.以下關(guān)于萃取操作的說法，錯誤的是（）A.萃取劑與原溶劑互不相溶B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度C.萃取過程是物理過程D.萃取劑的沸點(diǎn)越低越好5.對于板式塔，下列哪種塔板效率最高？（）A.泡罩塔板B.篩板塔板C.浮閥塔板D.舌形塔板6.干燥過程中，物料表面溫度等于空氣的（）A.干球溫度B.濕球溫度C.露點(diǎn)溫度D.絕熱飽和溫度7.在恒沸精餾中，加入的恒沸劑應(yīng)與原溶液中的（）形成恒沸物。A.輕組分B.重組分C.某一組分D.所有組分8.以下哪種分離方法適用于分離熱敏性物質(zhì)？（）A.精餾B.萃取精餾C.減壓精餾D.共沸精餾9.吸附過程中，吸附質(zhì)在吸附劑上的吸附量與下列哪個因素?zé)o關(guān)？（）A.吸附溫度B.吸附壓力C.吸附質(zhì)濃度D.吸附劑顏色10.對于一個二元精餾塔，塔頂產(chǎn)品純度要求提高，回流比應(yīng)（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小11.在吸收塔中，若吸收劑用量增大，吸收推動力（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小12.萃取塔中，分散相的選擇原則不包括（）A.流量大的相作為分散相B.黏度小的相作為分散相C.腐蝕性小的相作為分散相D.易潤濕塔壁的相作為分散相13.以下關(guān)于蒸發(fā)操作的說法，正確的是（）A.蒸發(fā)是將溶液中的溶劑汽化并除去的過程B.蒸發(fā)過程中溶液的沸點(diǎn)不變C.蒸發(fā)操作只能在常壓下進(jìn)行D.蒸發(fā)設(shè)備不需要加熱裝置14.對于氣體吸收過程，亨利定律適用于（）A.易溶氣體B.難溶氣體C.所有氣體D.中等溶解度氣體15.在精餾塔的操作中，若進(jìn)料量突然增加，而塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不變，應(yīng)采取的措施是（）A.增大回流比B.減小回流比C.增加塔釜加熱量D.減少塔釜加熱量16.吸附劑的再生方法不包括以下哪種？（）A.加熱再生B.減壓再生C.化學(xué)再生D.水洗再生17.以下哪種分離方法屬于機(jī)械分離過程？（）A.吸收B.過濾C.精餾D.萃取18.在干燥過程中，空氣的濕度增大，干燥速率（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小19.對于一個連續(xù)精餾塔，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=1，表示（）A.飽和液體進(jìn)料B.飽和蒸汽進(jìn)料C.冷液進(jìn)料D.過熱蒸汽進(jìn)料20.在萃取操作中，若萃取劑與原溶劑部分互溶，會出現(xiàn)（）A.一個萃取相B.兩個萃取相C.三個萃取相D.四個萃取相第II卷（非選擇題，共60分）21.填空題（每題2分，共10分）（1）精餾塔的全塔效率是指______與______之比。（2）吸收操作中，吸收質(zhì)在氣液兩相中的平衡關(guān)系可用______表示。（3）萃取劑的選擇性系數(shù)越大，表明萃取效果______。（4）干燥過程中，物料的臨界含水量是指______。（5）吸附等溫線有多種類型，常見的有______、______和______。22.簡答題（每題5分，共20分）（1）簡述精餾塔的工作原理。（2）說明選擇吸收劑的主要依據(jù)。（3）簡述萃取操作的工藝流程。（4）簡述干燥過程中影響干燥速率的因素。23.計算題（每題10分，共20分）（1）某二元混合液，其中易揮發(fā)組分A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，泡點(diǎn)進(jìn)料，在連續(xù)精餾塔中分離。要求塔頂產(chǎn)品中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，塔釜產(chǎn)品中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1。已知相對揮發(fā)度α=2.5，回流比R=3。試求理論塔板數(shù)和進(jìn)料板位置。（2）在一逆流吸收塔中，用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A。已知混合氣中A的初始濃度為0.05（摩爾分?jǐn)?shù)），吸收劑用量為最小用量的1.5倍，操作條件下的氣液平衡關(guān)系為y=1.5x。試求出口氣體中A的濃度。24.分析題（10分）某精餾塔在操作過程中，發(fā)現(xiàn)塔頂產(chǎn)品純度下降，塔釜產(chǎn)品中輕組分含量增加。試分析可能的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。材料：在精餾塔的操作中，進(jìn)料組成、進(jìn)料流量、回流比、塔釜加熱量、塔頂采出量等因素都會對精餾效果產(chǎn)生影響。25.設(shè)計題（10分）設(shè)計一個簡單的萃取工藝流程，用于從含溶質(zhì)A的水溶液中提取A，要求寫出主要設(shè)備及操作步驟。材料：已知萃取劑B與水互不相溶，且溶質(zhì)A在B中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度。答案：1.C2.A3.D4.D5.C6.B7.C8.C9.D10.A11.A12.D13.A14.B15.C16.D17.B18.B19.A20.B21.（1）實(shí)際塔板數(shù)、理論塔板數(shù)（2）亨利定律（3）越好（4）干燥速率開始下降時的含水量（5）亨利型、朗繆爾型、BET型22.（1）精餾塔利用混合物中各組分揮發(fā)度不同，通過多次部分汽化和部分冷凝，使氣相中的輕組分不斷富集，液相中的重組分不斷富集，從而實(shí)現(xiàn)分離。（2）對溶質(zhì)溶解度大、選擇性好、揮發(fā)性小、腐蝕性小、粘度小、價廉易得等。（3）混合液與萃取劑在萃取塔中接觸，溶質(zhì)從原溶劑轉(zhuǎn)移到萃取劑中，然后進(jìn)行相分離得到萃取相和萃余相。（4）物料性質(zhì)、干燥介質(zhì)性質(zhì)、干燥操作條件等。23.（1）理論塔板數(shù)10塊，進(jìn)料板位置第5塊。（2）出口氣體中A的濃度0.0125。24.可能原因：進(jìn)料組成變化，輕組分增多；回流比減??；塔釜加熱量不足；塔頂采出量