长安大学《分离科学基础》2025-2026学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共2页长安大学《分离科学基础》2025-2026学年第一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、化工原理中，对于过滤操作，若过滤压差增大，过滤速率会如何变化？（）A.线性增大B.非线性增大C.不变D.先增大后不变2、在化工传热过程中，换热器是常见的设备。当需要在高温、高压条件下进行高效传热时，以下哪种换热器类型通常是首选？（）A.管壳式换热器B.板式换热器C.螺旋板式换热器D.热管换热器3、在化工设备的设计中，压力容器的强度计算是关键环节。对于一个承受内压的薄壁圆筒形容器，若其直径增大一倍，而壁厚不变，容器所能承受的最大压力会如何变化？（）A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.变为原来的1/2D.变为原来的1/44、对于化工工艺流程的设计，以下关于工艺流程优化的目标，哪一个是恰当的？（）A.工艺流程优化的目标是在满足产品质量和产量要求的前提下，最大限度地降低投资成本和运行费用，提高生产效率和经济效益B.工艺流程优化只需要考虑技术上的可行性，不需要考虑经济和环境因素C.工艺流程优化的重点是增加生产环节，以提高产品的附加值D.工艺流程优化主要是为了满足环保要求，对生产效率和成本的影响可以忽略5、在化工过程的模拟计算中，需要选择合适的热力学模型。对于一个包含极性物质和非极性物质的混合物体系，以下哪种热力学模型的适用性更好？（）A.理想气体模型B.活度系数模型C.状态方程模型D.以上都不是6、在化工设备的密封形式中，以下哪种密封适用于高温高压且有毒有害介质的场合？（）A.填料密封B.机械密封C.迷宫密封D.液封7、在化工过程的模拟计算中，常使用一些商业软件。以下哪个软件不是主要用于化工过程模拟的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS8、化工过程中的质量传递现象普遍存在。在进行气体吸收操作时，如果要提高吸收剂对气体溶质的吸收率，以下哪个措施最为可行？（）A.增加吸收剂的流量B.降低吸收温度C.减小吸收塔的高度D.增大气体流速9、在化工燃烧过程中，为了实现完全燃烧，需要控制合适的空气量。当空气量不足时，会产生哪些不良后果？（）A.燃烧温度升高B.燃料利用率提高C.产生有害气体D.燃烧速度加快10、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11、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12、在化工精馏操作中，要实现混合物的有效分离，需要合理控制操作参数。以下哪个操作参数的改变对塔顶产品纯度的影响最为直接？（）A.回流比B.进料位置C.塔釜加热量D.塔顶采出量13、在化工分离过程中，结晶是一种常用的分离方法。对于一个溶液结晶过程，以下关于影响晶体生长速度的因素，不正确的是：（）A.溶液的过饱和度B.搅拌速度C.晶体的粒度D.溶液的温度14、在化工热力学中，研究混合物的汽液平衡时，泡点和露点的计算是重要内容。对于一个二元混合物，以下关于泡点和露点的关系，正确的是：（）A.泡点总是低于露点B.泡点总是高于露点C.泡点和露点可能相等D.泡点和露点没有关系15、化工生产中的节能减排是重要的研究课题。在一个化工流程中，以下哪种措施对于降低能源消耗和减少温室气体排放的效果最为显著？（）A.优化反应条件B.改进分离工艺C.采用余热回收系统D.更换高效的动力设备二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在化学反应工程中，讨论气固相催化反应中的内扩散限制的判断方法和消除措施，包括Thiele模数的计算和催化剂颗粒尺寸的优化，并分析内扩散限制对反应选择性和收率的影响。2、（本题5分）阐述在超临界流体技术在化学工程中的应用，如超临界萃取、超临界反应等，分析其优势和应用范围，并探讨相关的技术难题。3、（本题5分）化工过程中的搅拌操作对于反应和混合具有重要作用，请阐述搅拌器的类型和特点，分析搅拌功率的计算方法和影响搅拌效果的因素。4、（本题5分）化学反应工程中，讨论非均相催化反应的特点和过程，包括催化剂的外扩散、内扩散和表面反应步骤，并说明如何消除内外扩散的影响以提高反应速率。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个连续搅拌釜式串联反应器中，进行二级不可逆反应A→B，反应速率常数为2L/(mol·h)，第一个反应器体积为8L，第二个反应器体积为16L，进料中A的浓度为4mol/L，进料流量为8L/h，计算第二个反应器出口处A和B的浓度。2、（本题5分）在一个膜分离过程中，已知膜的渗透系数和膜面积，进料侧溶质的浓度为10mol/m³，渗透侧溶质的浓度为1mol/m³，求溶质的渗透通量。3、（本题5分）某化工厂进行燃烧反应，燃料为丁烷，空气过剩系数为1.05，丁烷的燃烧热为2878kJ/mol，计算燃烧产物的温度和热损失。4、（本题5分）某精馏塔进料为汽液混合物，汽相摩尔分数为0.6，进料中轻组分的摩尔分数为0.4，塔顶产品中轻组分的摩尔分数为0.9，塔釜产品中轻组分的摩尔分数为0.1，回流比为2，计算塔顶和塔釜的产品流量。5、（本题5分）在一个换热器中，用温度为120°C的热水将流量为2kg/s的某种液体从20°C加热到80°C。已知液体的比热容为2500J/(kg·K)，热水的出口温度为70°C，求热水的流量。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个化工项目在建设过程中需要进行项目风险管理，以降低项目风险。请分析项目风险管理的流程和方法。2、（本题10分）一家化工企业在进行成本核算时，发现间接成本的分摊方法不合理，影响了成本分析的准确性。请分析间接成本分摊不合理的原因，并提出改进分摊方法的建议。3、（本