海南科技职业大学《催化剂工程》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《催化剂工程》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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2、在化工生产中的固体物料输送，以下哪种输送方式适用于长距离输送？（）A.皮带输送机B.螺旋输送机C.斗式提升机D.气力输送3、在化工热力学中，对于理想气体的状态方程，以下哪个方程在高温低压条件下能更准确地描述其行为？（）A.范德华方程B.维里方程C.理想气体状态方程D.RK方程4、在化工流体输送过程中，需要考虑管道阻力的影响。当输送高粘度液体时，以下哪种管道材质和内径的组合能够最大程度地减小阻力损失？（）A.不锈钢管道，内径较大B.塑料管道，内径较小C.玻璃管道，内径适中D.铸铁管道，内径较大5、在化工精馏塔的操作中，如果塔顶产品的纯度不符合要求，以下哪种调节方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改变进料位置C.提高塔釜温度D.减小塔顶采出量6、在化工设备的设计中，关于压力容器的设计准则，以下哪种表述是恰当的？（）A.压力容器的设计应遵循强度失效、刚度失效和稳定性失效等多种准则，确保容器在规定的使用条件下安全可靠B.压力容器的设计只需要考虑强度失效准则，其他失效形式可以忽略C.压力容器的设计可以采用低于标准的材料和制造工艺，以降低成本D.压力容器的设计压力可以超过其标注的最高工作压力，只要定期检验即可7、在化工吸收过程中，吸收剂的选择至关重要。对于一个气体吸收操作，以下哪种吸收剂的性质不是主要的考量因素？（）A.吸收剂的化学稳定性B.吸收剂的再生难度C.吸收剂的密度D.吸收剂对溶质的选择性8、在化工中的吸附分离过程，关于吸附剂的选择和再生方法，以下哪种说法是恰当的？（）A.吸附剂应具有较大的比表面积、良好的选择性和吸附容量，常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。吸附剂的再生方法包括加热再生、降压再生和置换再生等B.吸附剂的选择只考虑其吸附容量，其他性能不重要C.吸附剂的再生过程复杂，成本高，因此在实际应用中应尽量避免吸附剂的再生D.所有的吸附剂都可以采用同一种再生方法，且再生效果相同9、在化工吸收过程中，如果吸收剂的用量无限增大，吸收率会如何变化？（）A.吸收率无限增大B.吸收率趋近于1C.吸收率保持不变D.吸收率逐渐减小10、化工过程中的传热问题至关重要。在一个列管式换热器中，用热水加热冷水，若要提高传热效率，以下哪种措施是不合适的？（）A.增加换热管的数量B.提高热水的流速C.减小换热管的管径D.降低冷水的流速11、在化工反应工程中，研究反应的热效应对于设计反应器和控制反应过程非常重要。对于一个强放热反应，以下哪种措施能够有效地控制反应温度？（）A.采用夹套冷却B.通入惰性气体C.分段进料D.以上都是12、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13、在化工反应设备中，流化床反应器具有良好的传热和传质性能。若要使流化床中的固体颗粒保持良好的流化状态，以下哪种操作条件最为关键？（）A.气体流速B.床层高度C.颗粒大小D.温度14、在化工物料衡算中，对于一个连续稳定的化工过程，以下关于输入和输出物料量的关系，哪项是必然成立的？（）A.输入物料的质量等于输出物料的质量B.输入物料的体积等于输出物料的体积C.输入物料的摩尔数等于输出物料的摩尔数D.输入物料的总能量等于输出物料的总能量15、在化工流体流动的阻力计算中，局部阻力的计算方法与沿程阻力不同。以下哪种局部阻力系数的确定方法最为准确？（）A.经验公式法B.实验测定法C.理论分析法D.以上方法效果相同二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述在化工过程的吸收塔操作中，液气比的优化和对吸收效果的影响。2、（本题5分）解释在化工反应工程中，反应器的热稳定性分析的方法和意义。3、（本题5分）论述在化工热力学的节流膨胀过程中，温度变化的规律和影响因素。4、（本题5分）详细阐述在化工生产的结晶过程中，如何通过添加晶习改变剂来控制晶体的外形和生长习性。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个流化床反应器中进行催化反应，催化剂颗粒的平均直径为0.08mm，密度为1800kg/m³，流化气体的密度为1.0kg/m³，粘度为1.5×10^-5Pa·s。计算最小流化速度。2、（本题5分）在一个绝热填充床反应器中进行三级不可逆反应2A+B→3C，反应速率常数为5×10^4L^2/(mol^2·s)。进料中A的浓度为3mol/L，B的浓度为2mol/L，进料流量为4L/s，反应器体积为60L。计算反应的转化率。3、（本题5分）在一个萃取塔中，用有机溶剂萃取水溶液中的溶质A。进料水溶液中A的浓度为0.1mol/L，流量为100L/h，有机溶剂流量为80L/h，分配系数为5，计算萃余相和萃取相出口中A的浓度。4、（本题5分）有一管壳式换热器，用温度为150°C的热油将流量为1000kg/h、初始温度为20°C的冷水加热到80°C。已知油的比热容为2.5kJ/(kg·K)，水的比热容为4.2kJ/(kg·K)。求所需的油流量。5、（本题5分）在一个膜分离装置中，用于分离二氧化碳和氮气的混合气体。进料中二氧化碳和氮气的摩尔分数分别为0.3和0.7，膜的选择性为10，进料流量为80mol/min，计算透过膜的二氧化碳和氮气的流量。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在化工新材料领域，某企业计划开发一种耐高温的塑料。请分析该项目在化学工程方面的技术难点。2、（本题10