2025年大学化学工程与工艺（化工工艺技巧）试题及答案

2025年大学化学工程与工艺（化工工艺技巧）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)1.化工生产中常用的“三传一反”不包括以下哪一项？（）A.动量传递B.热量传递C.质量传递D.能量转换2.下列哪种反应器适用于连续生产且返混程度较小的反应？（）A.间歇反应器B.全混流反应器C.平推流反应器D.鼓泡塔反应器3.在化工工艺流程图中，仪表控制点用以下哪种符号表示？（）A.方块B.圆圈C.三角形D.菱形4.化工生产中，提高反应速率的方法不包括（）A.升高温度B.增加反应物浓度C.减小压强D.加入催化剂5.以下哪种分离方法基于物质在两相之间的分配系数差异？（）A.蒸馏B.萃取C.过滤D.离心分离6.化工工艺中，物料衡算的依据是（）A.质量守恒定律B.能量守恒定律C.动量守恒定律D.热量传递原理7.对于可逆放热反应，最佳反应温度随转化率的变化趋势是（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高8.在化工生产中，以下哪种物质不属于危险化学品？（）A.浓硫酸B.氯化钠C.氢气D.氢氧化钠9.化工工艺设计中，工艺流程的确定主要考虑因素不包括（）A.原料来源B.产品质量要求C.设备价格D.环境保护10.以下哪种塔设备适用于精馏操作？（）A.填料塔B.板式塔C.湍球塔D.以上均可11.化工生产中，防止静电危害的主要措施不包括（）A.接地B.增加湿度C.加入抗静电剂D.提高温度12.对于气固相催化反应，催化剂的活性与以下哪种因素关系不大？（）A.催化剂的组成B.反应温度C.反应物浓度D.催化剂的比表面积13.在化工工艺中，以下哪种操作属于单元操作？（）A.合成氨反应B.乙烯氧化制乙醛C.石油蒸馏D.硫酸生产14.化工生产中，废水处理的主要方法不包括（）A.物理法B.化学法C.生物法D.焚烧法15.以下哪种换热器适用于高温、高压且传热系数要求较高的场合？（）A.列管式换热器B.板式换热器C.套管式换热器D.螺旋板式换热器16.化工工艺中，反应热的计算通常依据（）A.化学反应方程式B.实验测定C.经验公式D.以上均可17.对于间歇操作的化工过程，以下哪种说法正确？（）A.生产能力高B.产品质量稳定C.设备利用率高D.操作灵活性大18.在化工生产中，以下哪种阀门常用于切断流体通路？（）A.截止阀B.调节阀C.止回阀D.安全阀19.化工工艺设计中，如果要提高产品收率，主要应优化（）A.反应过程B.分离过程C.原料预处理过程D.以上都包括20.以下哪种物质在化工生产中常用作溶剂？（）A.水B.乙醇C.苯D.以上都是第II卷（非选择题共60分）21.简答题（每题5分，共20分）（1）简述化工工艺中物料衡算的步骤。（2）说明精馏塔中回流比的作用及对精馏效果的影响。（3）化工生产中，如何选择合适的化学反应器？（4）简述化工废水处理中物理法的主要类型及原理。22.填空题（每空2分，共10分）（1）化工工艺流程图中，设备轮廓线用______线绘制。（2）在气固相催化反应中，催化剂的活性中心是______。（3）化工生产中，常见的热量传递方式有传导、对流和______。（4）对于连续精馏塔，进料热状况参数q=1时，表示进料为______。（5）化工工艺设计中，工艺流程的草图绘制一般分为初步设计草图和______草图。23.分析题（15分）某化工企业计划生产一种新产品，其反应方程式为A+B→C。已知原料A的价格为5000元/吨，原料B的价格为3000元/吨，产品C的售价为10000元/吨。通过实验测定，该反应在不同温度下的反应速率常数如下表所示：|温度（℃）|反应速率常数（k）||----|----||300|0.01||350|0.05||400|0.15||450|0.3||500|0.5|<br>同时，该反应的活化能Ea=50000J/mol。假设该反应为不可逆反应，且不考虑其他因素。请分析：（1）从反应速率角度，选择哪个温度进行生产较为合适？（2）计算在该温度下，若要生产100吨产品C，理论上需要消耗原料A和B各多少吨？24.材料分析题（10分）材料：在某化工生产过程中，采用连续精馏塔分离乙醇-水混合溶液。进料流量为100kmol/h，进料中乙醇的摩尔分数为0.4。塔顶馏出液中乙醇的摩尔分数为0.95，塔底釜液中乙醇的摩尔分数为0.05。已知回流比R=3。问题：（1）计算塔顶馏出液和塔底釜液的流量。（2）分析回流比增大对精馏塔操作的影响。25.设计题（5分）设计一个简单的化工工艺流程，以石灰石为原料生产轻质碳酸钙。要求写出主要的反应步骤和关键设备。答案：1.D2.C3.B4.C5.B6.A7.B8.B9.C10.D11.D12.C13.C14.D15.A16.A17.D18.A19.D20.D21.（1）确定衡算对象和范围；收集相关数据；建立物料衡算方程；求解方程并进行验证。（2）回流比的作用是提供精馏塔内的气液两相接触，保证精馏效果。增大回流比可提高塔顶产品纯度，但会增加能耗。（3）根据反应类型、反应速率、物料特性、生产规模等因素选择。（4）过滤利用多孔介质分离固液；沉降依靠重力分离悬浮颗粒；离心分离利用离心力分离不同密度物质。22.（1）细实（2）具有催化活性的部位（3）辐射（4）饱和液体（5）施工23.（1）450℃时反应速率常数较大，从反应速率角度选择450℃合适。（2）根据反应方程式，生产100吨产品C，需原料A约50吨，原料B约50吨。24.（1）塔顶馏出液流量约42.1kmol/h，塔底釜液流量约5