宁波城市职业技术学院《仪器分析实验》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《仪器分析实验》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、在化工中的多组分精馏过程，关于关键组分的定义和选择，以下哪种表述是正确的？（）A.关键组分是指在混合物分离过程中对分离要求起关键作用的组分。通常选择在塔顶和塔底产品中浓度有严格限制的组分作为关键组分B.关键组分的选择是随意的，对精馏塔的设计和操作没有影响C.多组分精馏中只有一个关键组分，不存在多个关键组分的情况D.关键组分的浓度越高，越容易分离，对精馏过程越有利2、在化工流体输送中，离心泵是常用的设备之一。当离心泵的安装高度过高时，可能会出现什么问题？（）A.流量增大B.扬程降低C.发生气蚀现象D.效率提高3、在化工设备的设计中，对于承受内压的薄壁容器，以下哪个参数是确定容器壁厚的关键因素？（）A.工作压力B.容器直径C.材料的许用应力D.以上因素都很关键4、在化工萃取塔的操作中，以下哪种因素的变化对萃取效果的影响相对较小？（）A.萃取剂的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.两相的接触时间5、在化工过程的优化中，灵敏度分析可以帮助确定关键参数。对于一个化工过程模型，以下关于灵敏度分析的作用，不正确的是：（）A.评估参数变化对结果的影响程度B.确定最优操作条件C.简化模型D.验证模型的准确性6、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离沸点相近的混合物。以下关于萃取剂的选择原则，哪种说法是不准确的？（）A.对溶质有高的溶解度B.与原溶剂不互溶C.易于回收D.价格越便宜越好7、对于化工过程中的精馏塔塔顶冷凝器，以下哪种冷却介质的冷却效果最好？（）A.水B.空气C.冷冻盐水D.导热油8、在化学反应器的设计中，以下哪种类型的反应器适用于反应速率慢且需要长时间反应的情况？（）A.间歇式反应器B.连续式反应器C.半连续式反应器D.流化床反应器9、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10、在化学反应动力学中，对于一个零级反应，其反应速率与反应物浓度无关。若将反应容器的体积增大一倍，反应时间会如何变化？（）A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.不变D.变为原来的一半11、化工分离过程中的吸附操作常用于气体和液体的净化。对于一个固定床吸附器，若吸附剂的吸附容量达到饱和，需要进行再生。以下哪种再生方法通常能耗较低？（）A.加热再生B.降压再生C.置换再生D.吹扫再生12、在化工传热设备中，热管具有高效的传热性能。热管内部的工作液体在蒸发段蒸发，在冷凝段冷凝，其传热过程主要依靠什么原理？（）A.热传导B.热对流C.热辐射D.相变传热13、在化工流体流动中，阻力损失是不可避免的。关于直管阻力损失和局部阻力损失的计算方法，不正确的是（）A.直管阻力损失可用范宁公式计算B.局部阻力损失系数只与管件形状有关C.两者都与流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力损失14、在化工分离过程中，液液萃取的分配系数是衡量萃取效果的重要参数。对于一个特定的萃取体系，以下关于分配系数的影响因素，不正确的是：（）A.萃取剂的种类B.被萃取物质的浓度C.温度D.压力15、在化工反应的热效应计算中，需要考虑反应的焓变。对于一个吸热反应，升高温度会对反应的平衡常数产生怎样的影响？（）A.平衡常数增大B.平衡常数减小C.平衡常数不变D.平衡常数先增大后减小二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明在化工热力学中，如何利用状态方程计算纯物质和混合物的热力学性质，如焓、熵等。2、（本题5分）论述在化工设备的强度设计中，如何考虑疲劳失效和进行疲劳强度计算。3、（本题5分）分析在化工过程的吸附操作中，吸附剂的再生方法和影响再生效果的因素。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）用内径为50mm的管道输送20°C的水，水的流速为2m/s，已知水在20°C时的黏度为1.005×10^(-3)Pa·s，求雷诺数并判断流型。2、（本题5分）一个绝热固定床反应器中进行气固相催化反应，反应为A+B→C，反应热为-50kJ/mol。进料中A和B的摩尔比为1:1，总进料流量为10mol/min，入口温度为300℃。已知反应的活化能为80kJ/mol，求达到60%转化率时的床层温度。3、（本题5分）在一个连续搅拌釜式反应器（CSTR）中进行二级不可逆反应A+B→C，反应速率常数k=2L/(mol·min)，进料中A和B的浓度均为2mol/L，进料流量为10L/min，反应器体积为50L。计算反应器出口处A、B和C的浓度。4、（本题5分）某二元混合物进行精馏操作，进料中轻组分的摩尔分数为0.4，相对挥发度为2.5，塔顶馏出液中轻组分的摩尔分数要求达到0.9，回流比为3。计算最小回流比和理论塔板数。5、（本题5分）有一蒸汽管道，外径为159mm，壁厚为5mm，保温层厚度为50mm，管道内蒸汽温度为300°C，保温层外表面温度为50°C。已知钢管的导热系数为45W/(m·K)，保温材料的导热系数为0.1W/(m·K)，求每米管道的热损失。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家以生产精细化学品为主的企业，在产品研发和生产过程中需要严格控制质量。分析如何