广西卫生职业技术学院《化工安全与风险防控》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《化工安全与风险防控》2023-2024学年第二学期期末试卷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、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2、化工中的精馏操作可以通过改变操作条件来提高分离效果。当塔顶产品的纯度要求较高时，以下哪个操作条件的调整最为有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜温度C.增加塔顶采出量D.降低塔压3、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4、化工中的蒸发操作常用于浓缩溶液。在多效蒸发过程中，以下哪个因素对蒸发器的总传热系数影响最大？（）A.加热蒸汽的温度B.溶液的沸点升高C.蒸发器的结垢D.效间的温差损失5、在化工中的分离设备性能评价中，关于分离效率的指标，以下哪种表述是准确的？（）A.分离效率的常用指标包括分离因子、回收率、纯度等。分离因子表示混合物中两组分分离的难易程度；回收率反映了目标组分的回收程度；纯度则表示产品中目标组分的含量B.分离效率只需要用纯度一个指标来评价，其他指标不重要C.分离因子越大，说明分离越困难，分离设备的性能越差D.回收率越高，说明分离设备的能耗越高，经济性越差6、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7、在化工生产的安全管理中，危险因素的识别和评估至关重要。以下关于化工生产中的危险因素，不包括的是（）A.火灾和爆炸B.中毒和窒息C.设备故障D.员工心情好坏8、在化工过程的优化中，目标函数的选择非常重要。对于一个以最小化生产成本为目标的化工过程，以下关于目标函数的构成，不正确的是：（）A.原材料成本B.设备折旧成本C.产品销售收入D.人工成本9、在化工设备设计中，材料的选择至关重要。对于一个需要承受高温高压且具有腐蚀性介质的反应容器，以下哪种材料最为适合？（）A.不锈钢B.钛合金C.陶瓷D.碳钢10、在化工反应工程中，以下哪种反应器内的物料浓度随时间和空间变化？（）A.间歇釜式反应器B.连续釜式反应器C.平推流反应器D.全混流反应器11、化工中的过滤操作常用于分离固体和液体。对于一种颗粒细小且粘性较大的悬浮液，以下哪种过滤设备的过滤效果更好？（）A.板框压滤机B.真空转鼓过滤机C.离心过滤机D.袋式过滤器12、在化工过程控制中，关于自动控制系统的组成部分，以下哪种说法是正确的？（）A.自动控制系统由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成，各部分相互独立，没有关联B.自动控制系统中，控制器根据测量变送装置反馈的信号与设定值的偏差进行运算，输出控制信号给执行器C.自动控制系统的测量变送装置只负责测量被控变量，不进行信号转换和传输D.自动控制系统的执行器只能是电动调节阀，其他类型的执行机构不能使用13、化工过程中的分离操作广泛应用于各种工业生产。对于萃取分离过程，以下关于萃取剂选择的原则，不恰当的是（）A.对溶质有高的溶解度B.与原溶剂不互溶C.萃取剂价格越低越好，无需考虑其他因素D.易于回收和再生14、在化工过程的节能减排中，余热回收利用是重要的手段之一。对于高温废气的余热回收，以下哪种换热器较为适用？（）A.板式换热器B.管壳式换热器C.翅片管换热器D.螺旋板式换热器15、化工热力学在化工过程的设计和分析中起着重要作用。对于一个理想气体的绝热膨胀过程，若温度从300K下降到200K，其熵变是正值还是负值？（）A.正值B.负值C.零D.无法确定二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述在化工热力学的熵平衡计算中，熵产生的含义和其在过程分析中的作用。2、（本题5分）分析在化工分离过程的新型萃取技术中，如双水相萃取、反胶团萃取等，如何利用其特殊的相平衡和传质特性实现高效分离。3、（本题5分）解释在化工过程的液液萃取中，相比的选择对萃取效果的影响及确定方法。4、（本题5分）化学反应的速率不仅取决于反应物的浓度，还受到温度的显著影响。请结合阿伦尼乌斯方程，详细解释温度对反应速率的影响机制。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一种气体混合物由氢气、氮气和一氧化碳组成，其摩尔分数分别为0.4、0.4和0.2，在298K和1.2MPa下，求混合物的平均分子量和密度。2、（本题5分）一个绝热可逆压缩过程中，某理想气体从初始状态（P1=100kPa，V1=10m^3，T1=300K）压缩到终态（P2）。已知该气体的绝热指数为1.4，求终态压力P2和温度T2。3、（本题5分）某化工厂进行催化加氢反应，反应式为苯+3H2→环己烷，进料中苯的摩尔分数为0.5，氢气的摩尔分数为0.5，总进料流量为300mol/h，反应温度为150℃，压力为2MPa，反应速率方程为r=kP苯P氢^1.5，其中k=10^-3mol/(kPa^2·s)，计算苯的转化率。4、（本题5分）某反应在间歇釜式反应器中进行，其动力学方程为-rA=kCA，k=0.3(mol/L·min)，初始反应物浓度CA0=2mol/L，反应时间为120min。求反应结束时反应物A的浓度。5、（本题5分）一个吸收塔用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化硫，进气中二氧化硫的摩尔分数为0.06，气体流量为900m3/h，塔径为1.8m，液泛气速为2.2m/s，操作气速为0.75倍液泛气速。计算塔的高度。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工厂的一个反应过程产生了大量的副产物。请分析如何减少副产物的生成并提高主产物的收率。2、（本题10分）某化工企