许昌学院《化工安全与风险防控》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工安全与风险防控》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在化工过程控制中，反馈控制是一种常见的控制策略。以下关于反馈控制的特点，哪项描述是不准确的？（）A.能够克服所有干扰B.基于被控变量的测量值进行调节C.可能存在一定的滞后D.系统结构相对简单2、在化学反应动力学的研究中，对于一个二级反应，其反应速率与反应物浓度的平方成正比。若初始反应物浓度增加一倍，反应速率会变为原来的几倍？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍3、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。以下关于膜分离过程的特点，哪种描述是不正确的？（）A.分离效率高B.操作条件温和C.适用范围广D.膜的成本低且易于维护4、化工中的干燥器有多种类型，如厢式干燥器、流化床干燥器等。以下关于不同类型干燥器的优缺点，不准确的是（）A.厢式干燥器操作简单B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的选择只考虑干燥速率D.要综合考虑多种因素5、在化工流体流动领域，对于非牛顿流体的流动特性，以下哪种描述是不准确的？（）A.其黏度不是常数B.流动阻力计算方法与牛顿流体相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化现象D.其流动行为受剪切速率影响6、化工过程中的膜分离技术应用越来越广泛。对于反渗透膜分离过程，若要提高水的透过率，以下哪种方法可行？（）A.增加膜两侧的压力差B.降低膜两侧的压力差C.提高进料溶液的浓度D.降低进料溶液的温度7、在化工过程的传热强化中，以下哪种方法不是通过增加传热面积来实现的？（）A.使用翅片管B.采用波纹管C.提高流体流速D.安装螺旋隔板8、在化工生产中的干燥过程，以下关于湿物料中水分的分类，哪种说法是正确的？（）A.结合水比非结合水更难去除B.自由水比结合水更容易去除C.平衡水分可以通过干燥完全去除D.以上说法都不正确9、在化学反应工程中，催化剂能够显著改变反应速率和选择性。对于一个可逆反应，加入合适的催化剂后，正反应和逆反应的速率常数会如何变化？（）A.正反应速率常数增大，逆反应速率常数不变B.正反应速率常数增大，逆反应速率常数减小C.正反应和逆反应速率常数均增大D.正反应和逆反应速率常数均不变10、化工传热过程在许多工艺中都有应用。在一个需要快速加热的化工反应中，以下哪种传热方式能够最迅速地将热量传递给反应物料？（）A.对流传热B.热传导C.辐射传热D.以上三种方式结合11、对于化工中的液液萃取设备，以下关于萃取塔的类型和特点，哪一项是准确的？（）A.常见的萃取塔有喷洒塔、填料塔、筛板塔和转盘塔等。喷洒塔结构简单，但传质效率低；填料塔传质效率高，但阻力大；筛板塔处理能力大，但操作弹性小；转盘塔效率高，操作弹性大B.萃取塔的类型只有填料塔一种，其他类型的萃取塔很少使用C.萃取塔的传质效率与塔的高度成正比，塔越高，传质效果越好D.萃取塔的操作条件对传质效率没有影响，只需要关注塔的结构12、在化工过程的优化中，经常需要考虑经济和环境因素。对于一个产生大量废水的化工工艺，以下哪种废水处理方法在经济和环保方面能够达到较好的平衡？（）A.生物处理法B.化学沉淀法C.膜分离法D.焚烧法13、化工中的干燥过程需要消耗大量能源。对于一个节能型的干燥系统，以下哪个环节的节能潜力最大？（）A.干燥设备的选型B.干燥介质的循环利用C.余热的回收D.优化干燥操作条件14、在化工原理的学习中，吸收操作是重要的传质过程。关于吸收过程中的气液平衡关系，以下说法不正确的是（）A.溶解度随温度升高而降低B.压力增大，溶解度增大C.亨利定律只适用于稀溶液D.气液平衡关系不受溶质种类影响15、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离溶质在两种互不相溶的溶剂中的分配。对于一个特定的萃取体系，若萃取剂的用量增加，萃取相和萃余相的组成会如何变化？（）A.萃取相中溶质浓度增加，萃余相中溶质浓度减少B.萃取相中溶质浓度减少，萃余相中溶质浓度增加C.萃取相和萃余相中溶质浓度均增加D.萃取相和萃余相中溶质浓度均减少二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）请详细阐述化工过程中的膜生物反应器技术，包括膜组件的选择、生物反应过程以及在废水处理中的应用效果和发展前景。2、（本题5分）结合化工生产中的节能需求，深入探讨蒸发结晶过程中的节能措施，包括多效蒸发、机械蒸汽再压缩等技术的原理和应用。3、（本题5分）详细说明在化工过程的膜分离系统中，膜组件的清洗和维护方法。4、（本题5分）解释在化工过程的过滤操作中，过滤介质的选择原则和常见的过滤介质类型及其特点。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某化工厂有一管道输送20°C的水，流量为0.05m³/s，管道直径为0.1m，摩擦系数为0.02。已知水的密度为1000kg/m³，计算管道的压降。2、（本题5分）某理想气体经历绝热可逆膨胀，初始状态为压力8MPa，温度400K，体积0.5m³，膨胀后压力降至2MPa，已知气体的比热容比为1.3，求膨胀后的温度和体积。3、（本题5分）一个绝热压缩过程，压缩前气体的压力为100kPa，温度为298K，压缩后压力为500kPa，绝热指数为1.4，计算压缩后气体的温度。4、（本题5分）对某液体进行蒸发操作，已知蒸发器内的绝对压强为20kPa，对应的饱和温度为60°C，液体的沸点升高系数为2°C，求该液体的沸点。5、（本题5分）某精馏塔操作时，塔顶压力为105kPa，塔釜压力为115kPa，塔板间距为0.45m，平均相对挥发度为2.2，进料位置在第12块板（从塔顶往下数），计算进料板的压力。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在农药生产企业中，某工厂需要减少农药残留。请分析可以采取哪些化学工程手段。2、（本题10分）一家