化學(xué)工程師專業(yè)技能測試試題及答案考試時(shí)長：120分鐘滿分：100分班級：__________姓名：__________學(xué)號：__________得分：__________試卷名稱：化學(xué)工程師專業(yè)技能測試試題考核對象：化學(xué)工程及相關(guān)專業(yè)中等級別從業(yè)者或?qū)W生題型分值分布：-判斷題（10題，每題2分）總分20分-單選題（10題，每題2分）總分20分-多選題（10題，每題2分）總分20分-案例分析（3題，每題6分）總分18分-論述題（2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.化學(xué)反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越快。2.離心泵的揚(yáng)程與流量無關(guān)。3.吸收塔的操作線位于平衡線之上。4.催化劑可以改變反應(yīng)的平衡常數(shù)。5.精餾塔的塔板效率越高，分離效果越好。6.恒溫恒壓下，吉布斯自由能降低的反應(yīng)一定自發(fā)進(jìn)行。7.液體的粘度隨溫度升高而增大。8.電解池中，陽極發(fā)生還原反應(yīng)。9.化學(xué)計(jì)量數(shù)表示反應(yīng)物或生成物的摩爾比。10.分子篩可用于吸附水蒸氣。二、單選題（每題2分，共20分）1.下列哪種設(shè)備主要用于液-液萃?。浚ǎ〢.蒸發(fā)器B.混合澄清槽C.旋風(fēng)分離器D.文丘里洗滌器2.理想氣體狀態(tài)方程為？（）A.\(PV=nRT\)B.\(PV=nRT^2\)C.\(PV=nRT^3\)D.\(PV=nR\)3.下列哪種催化劑常用于合成氨工業(yè)？（）A.氧化鋁B.分子篩C.鐵基催化劑D.氧化鋅4.精餾塔的回流比增大，塔底產(chǎn)品純度？（）A.降低B.升高C.不變D.先升高后降低5.下列哪種分離方法基于分子大小差異？（）A.蒸餾B.膜分離C.吸收D.混合6.燃燒反應(yīng)的熵變通常為？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無法確定7.下列哪種設(shè)備用于氣體的壓縮？（）A.混合器B.活塞式壓縮機(jī)C.蒸發(fā)器D.冷凝器8.化學(xué)平衡常數(shù)\(K_p\)僅與？（）A.溫度有關(guān)B.壓力有關(guān)C.濃度有關(guān)D.催化劑有關(guān)9.下列哪種物質(zhì)屬于非極性分子？（）A.H?OB.CO?C.NH?D.HCl10.下列哪種分離方法基于溶解度差異？（）A.離心分離B.溶劑萃取C.過濾D.蒸發(fā)三、多選題（每題2分，共20分）1.下列哪些因素影響反應(yīng)速率？（）A.溫度B.催化劑C.濃度D.壓力E.表面積2.下列哪些設(shè)備屬于傳質(zhì)設(shè)備？（）A.蒸發(fā)器B.吸收塔C.精餾塔D.反應(yīng)釜E.混合器3.下列哪些反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)？（）A.燃燒B.中和反應(yīng)C.合成氨D.分解反應(yīng)E.氧化反應(yīng)4.下列哪些因素影響傳熱效率？（）A.溫度差B.傳熱面積C.傳熱介質(zhì)D.催化劑E.設(shè)備結(jié)構(gòu)5.下列哪些物質(zhì)屬于高分子聚合物？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.乙醇D.聚氨酯E.乙酸6.下列哪些設(shè)備屬于流體輸送設(shè)備？（）A.泵B.風(fēng)機(jī)C.蒸汽輪機(jī)D.活塞式壓縮機(jī)E.過濾器7.下列哪些因素影響化學(xué)平衡？（）A.溫度B.壓力C.濃度D.催化劑E.反應(yīng)物性質(zhì)8.下列哪些分離方法基于相變？（）A.蒸餾B.冷凝C.結(jié)晶D.過濾E.萃取9.下列哪些設(shè)備屬于反應(yīng)設(shè)備？（）A.反應(yīng)釜B.流化床C.管式反應(yīng)器D.離心機(jī)E.吸收塔10.下列哪些因素影響塔板效率？（）A.塔板結(jié)構(gòu)B.氣液接觸面積C.流體流量D.塔板間距E.溫度分布四、案例分析（每題6分，共18分）案例1：某化工廠生產(chǎn)乙醇，采用連續(xù)精餾塔分離乙醇和水。已知塔頂采用全凝器，塔底采用再沸器，進(jìn)料為飽和蒸汽，操作壓力為1atm。塔板效率為80%，進(jìn)料組成為0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），塔頂產(chǎn)品純度為0.95，塔底產(chǎn)品純度為0.05。問：（1）若回流比為2，求最小回流比。（2）若塔板數(shù)為10塊，求實(shí)際操作負(fù)荷因子。案例2：某工業(yè)反應(yīng)釜中進(jìn)行液相反應(yīng)，反應(yīng)溫度為150°C，反應(yīng)物A的初始濃度為2mol/L，反應(yīng)活化能為50kJ/mol，頻率因子為1×1012s?1。已知反應(yīng)級數(shù)為1，求：（1）反應(yīng)速率常數(shù)。（2）若反應(yīng)釜體積為100L，求反應(yīng)2小時(shí)后A的轉(zhuǎn)化率。案例3：某氣體混合物含CO?、N?和H?，摩爾比為1:3:6，通過分子篩吸附分離CO?。已知分子篩的吸附容量為10mol/m3，吸附速率為0.5mol/(m2·s)，床層高度為1m，截面積為10m2。求：（1）吸附平衡時(shí)CO?的濃度。（2）若吸附時(shí)間為2小時(shí)，求CO?的脫附率。五、論述題（每題11分，共22分）1.論述影響化學(xué)反應(yīng)平衡的因素及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。2.比較精餾和萃取兩種分離方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明在何種情況下選擇哪種方法。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、判斷題1.×（活化能越高，反應(yīng)速率越慢）2.×（揚(yáng)程隨流量下降而降低）3.√4.×（催化劑改變反應(yīng)速率，不改變平衡常數(shù)）5.√6.√7.×（粘度隨溫度升高而降低）8.×（陽極發(fā)生氧化反應(yīng)）9.√10.√二、單選題1.B2.A3.C4.B5.B6.A7.B8.A9.B10.B三、多選題1.A,B,C,D,E2.B,C,E3.A,B,E4.A,B,C,E5.A,B,D6.A,B,D7.A,B,C,E8.A,B,C9.A,B,C10.A,B,C,D,E四、案例分析案例1：（1）最小回流比計(jì)算：根據(jù)Rmin/R=L/V，其中L/V=(1-0.4)/(0.4-0.05)=1.82，Rmin=1.82×2=3.64。（2）實(shí)際操作負(fù)荷因子：負(fù)荷因子=實(shí)際回流比/最小回流比=2/3.64=0.55。案例2：（1）反應(yīng)速率常數(shù)：\(k=A\cdote^{-E/RT}=1\times10^{12}\cdote^{-50000/(8.314\times423)}=5.2\times10^{-3}\text{s}^{-1}\)。（2）轉(zhuǎn)化率計(jì)算：\(C_A=C_{A0}\cdote^{-kt}=2\cdote^{-5.2\times10^{-3}\times7200}=0.13\text{mol/L}\)，轉(zhuǎn)化率=(2-0.13)/2=93.5%。案例3：（1）吸附平衡濃度：\(C_{eq}=\frac{10}{10+0.5\times1\times10}=0.91\text{mol/m}^3\)。（2）脫附率：脫附量=0.5×1×10×2=10mol，初始量=10mol/m3×10m2=100mol，脫附率=10/100=10%。五、論述題1.影響化學(xué)反應(yīng)平衡的因素及其應(yīng)用化學(xué)平衡受溫度、壓力、濃度和催化劑影響。-溫度：放熱反應(yīng)升溫平衡左移，吸熱反應(yīng)升溫平衡右移。工業(yè)中通過控制溫度提高目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率。-壓力：氣體反應(yīng)中，壓強(qiáng)增大平衡向氣體分子數(shù)少的一方移動(dòng)。合成氨中高壓提高產(chǎn)率。-濃度：增加反應(yīng)物濃度平衡右移。工業(yè)中通過及時(shí)移除產(chǎn)物維持平衡。-催化劑：加速正逆反應(yīng)速率，不改變平衡常數(shù)。工業(yè)中用于降低反應(yīng)溫度，提高效率。2.精餾與萃取的比較-精餾：基于汽液平衡分離，適用于高純度分離，能耗高，設(shè)備復(fù)雜。-萃?。夯谌芙舛炔町?，適用于液-液分離，選擇性高，但溶劑回收成本高。選擇依據(jù)：