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《化工綜合實驗》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評價中，以下哪個指標(biāo)能夠綜合考慮投資和運(yùn)營成本？（）A.內(nèi)部收益率B.凈現(xiàn)值C.投資回收期D.成本效益比2、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)離心泵的安裝高度過高時，可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.流量增大B.揚(yáng)程降低C.發(fā)生氣蝕現(xiàn)象D.效率提高3、對于化工中的膜分離技術(shù)，以下關(guān)于反滲透膜的分離原理，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.反滲透膜是一種半透膜，在壓力作用下，溶劑從高濃度溶液一側(cè)透過膜向低濃度溶液一側(cè)遷移，實現(xiàn)混合物的分離B.反滲透膜的分離只取決于膜的孔徑大小，與溶液的性質(zhì)和壓力無關(guān)C.反滲透膜分離過程中，溶質(zhì)會在膜表面沉積，導(dǎo)致膜的通量逐漸下降D.反滲透膜只能用于分離水溶液，對有機(jī)溶液的分離效果很差4、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。以下關(guān)于膜分離過程的特點(diǎn)，哪種描述是不正確的？（）A.分離效率高B.操作條件溫和C.適用范圍廣D.膜的成本低且易于維護(hù)5、化工過程中的結(jié)晶操作常用于分離和提純物質(zhì)。對于一種溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)，以下哪種結(jié)晶方法能夠獲得更高純度的產(chǎn)品？（）A.冷卻結(jié)晶B.蒸發(fā)結(jié)晶C.真空結(jié)晶D.溶析結(jié)晶6、化工熱力學(xué)中，對于混合物的汽液平衡計算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強(qiáng)，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準(zhǔn)確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機(jī)雙液模型7、對于化工中的萃取精餾過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實現(xiàn)分離沸點(diǎn)接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)8、在化工分離過程中，結(jié)晶是一種常用的分離方法。對于一個溶液結(jié)晶過程，以下關(guān)于影響晶體生長速度的因素，不正確的是：（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.晶體的粒度D.溶液的溫度9、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。當(dāng)選擇萃取劑時，以下哪個因素不是關(guān)鍵的考慮因素？（）A.對溶質(zhì)的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價格D.萃取劑的揮發(fā)性10、對于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導(dǎo)熱油11、在化工原理中，研究流體流動時，雷諾數(shù)是一個重要的無量綱參數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)大于4000時，流體的流動狀態(tài)通常為：（）A.層流B.過渡流C.湍流D.無法確定12、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運(yùn)輸，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設(shè)備D.加強(qiáng)人員培訓(xùn)13、在化工熱力學(xué)中，研究實際氣體的狀態(tài)方程時，范德華方程是常用的方程之一。以下關(guān)于范德華方程的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.考慮了分子間的引力和斥力B.適用于所有壓力范圍C.計算精度較高D.形式較為簡單14、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進(jìn)行分離。對于一個沸點(diǎn)差較小的液體混合物，以下哪種分離方法的分離效果更好？（）A.普通精餾B.萃取精餾C.共沸精餾D.膜分離15、對于化工工藝流程的設(shè)計，以下關(guān)于工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.工藝流程優(yōu)化的目標(biāo)是在滿足產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量要求的前提下，最大限度地降低投資成本和運(yùn)行費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益B.工藝流程優(yōu)化只需要考慮技術(shù)上的可行性，不需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素C.工藝流程優(yōu)化的重點(diǎn)是增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的附加值D.工藝流程優(yōu)化主要是為了滿足環(huán)保要求，對生產(chǎn)效率和成本的影響可以忽略16、在化工反應(yīng)的動力學(xué)研究中，通過實驗測定反應(yīng)速率常數(shù)時，以下哪種實驗方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應(yīng)法B.連續(xù)流動法C.示蹤法D.靜態(tài)法17、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應(yīng)用。對于一個具有較大滯后特性的化工過程，以下哪種PID參數(shù)的調(diào)整方法能夠更好地提高控制效果？（）A.增大比例系數(shù)B.增大積分時間C.增大微分時間D.同時增大比例系數(shù)和積分時間18、在化工中的精餾塔設(shè)計中，關(guān)于回流比的選擇，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.回流比是精餾操作的重要參數(shù)，它影響著精餾塔的分離效果、能耗和設(shè)備投資。一般來說，增大回流比可以提高分離效果，但會增加能耗和設(shè)備投資；減小回流比則相反。因此，需要綜合考慮各方面因素，選擇合適的回流比B.回流比越大越好，能夠保證精餾塔得到高純度的產(chǎn)品C.回流比的選擇只取決于塔頂和塔底產(chǎn)品的純度要求，與能耗和設(shè)備投資無關(guān)D.回流比的最小值為零，最大值沒有限制19、在化工安全評價中，故障樹分析是一種常用的方法。以下關(guān)于故障樹分析的目的，不正確的是：（）A.確定系統(tǒng)的可靠性B.找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)C.預(yù)測系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程20、在化工傳熱過程中，增加傳熱面積可以提高傳熱效率。以下哪種方式增加傳熱面積的效果最顯著？（）A.增加管道長度B.增加管道直徑C.使用翅片管D.增加換熱器的數(shù)量二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析在化工反應(yīng)工程中，如何評估反應(yīng)器的性能和進(jìn)行反應(yīng)器的放大設(shè)計。2、（本題5分）化工生產(chǎn)中的結(jié)晶操作常用于提純和分離物質(zhì)。請論述結(jié)晶過程的原理和影響晶體質(zhì)量的因素，以及如何控制這些因素獲得高質(zhì)量的晶體。3、（本題5分）在化工熱力學(xué)中，克勞修斯-克拉佩龍方程在描述純物質(zhì)相變過程中的蒸汽壓與溫度關(guān)系時具有重要應(yīng)用。請闡述克勞修斯-克拉佩龍方程的推導(dǎo)過程和應(yīng)用條件，并舉例說明如何利用該方程計算相變過程的蒸汽壓。4、（本題5分）化工熱力學(xué)中的相平衡關(guān)系對于多相系統(tǒng)的研究和分離過程的設(shè)計非常重要，請說明常見的二元?dú)庖浩胶庀鄨D（如壓力-組成圖、溫度-組成圖等）的特點(diǎn)和應(yīng)用。5、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的實際氣體狀態(tài)方程中，對比態(tài)原理的應(yīng)用和意義。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個化工項目在建設(shè)過程中面臨資金緊張、工期延誤等問題。分析造成這些問題的原因，并提出解決辦法以確保項目順利進(jìn)行。2、（本題5分）一家橡膠生產(chǎn)企業(yè)需要提高橡膠的耐臭氧性。請分析從化學(xué)工程角度可以采取哪些方法。3、（本題5分）在食品添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要確保產(chǎn)品符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)。請分析在化學(xué)工程方面的控制要點(diǎn)。4、（本題5分）在化工新材料領(lǐng)域，某企業(yè)計劃開發(fā)一種自修復(fù)材料。請分析該項目在化學(xué)工程方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。5、（本題5分）某化工項目在運(yùn)營過程中，需要進(jìn)行環(huán)境保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新，以提高企業(yè)的環(huán)保水平。請分析環(huán)境保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新的方向和途徑。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個膜分離過程中，用反滲透膜處理含鹽量為5000ppm（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的海水。膜的截留率為99%，操作壓力為5MPa，滲透通量為10L/(m2·h)。設(shè)計一個處理能力為1000m3/d的反滲透裝置，計算所需膜面積和能耗（假設(shè)滲透壓與濃度成正比，比例系數(shù)為0.8MPa/ppm）。2、（本題10分）在一個間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)：3A→B+2C，初始時A的濃度