鄭州師范學院《精細有機合成實驗》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁鄭州師范學院《精細有機合成實驗》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護是常見的方法之一。對于一個長期處于強酸環(huán)境中的設(shè)備，以下哪種涂層材料的防腐性能最為優(yōu)越？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹脂涂層2、在化工熱力學中，對于氣體的絕熱可逆膨脹過程，以下哪個參數(shù)一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內(nèi)能3、在化工熱力學中，對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，以下關(guān)于其溫度和壓力變化的描述，正確的是：（）A.溫度升高，壓力降低B.溫度降低，壓力升高C.溫度和壓力均不變D.溫度降低，壓力降低4、在化工吸收塔的設(shè)計中，液氣比是一個重要的參數(shù)。當液氣比增大時，以下哪種情況不會發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費用增加5、在化工過程的控制系統(tǒng)中，前饋控制與反饋控制相結(jié)合可以提高控制效果。以下關(guān)于前饋控制的特點，哪種說法是不正確的？（）A.基于擾動進行控制B.能夠完全消除擾動的影響C.對測量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用6、化工生產(chǎn)中的節(jié)能減排是重要的研究課題。在一個化工流程中，以下哪種措施對于降低能源消耗和減少溫室氣體排放的效果最為顯著？（）A.優(yōu)化反應條件B.改進分離工藝C.采用余熱回收系統(tǒng)D.更換高效的動力設(shè)備7、化工生產(chǎn)中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。對于結(jié)晶過程的影響因素，以下說法不正確的是（）A.溶液過飽和度是關(guān)鍵因素B.攪拌速度對結(jié)晶粒度有影響C.雜質(zhì)的存在總是不利于結(jié)晶D.冷卻速率會影響結(jié)晶形態(tài)8、在化工設(shè)備的密封形式中，以下哪種密封適用于高溫高壓且有毒有害介質(zhì)的場合？（）A.填料密封B.機械密封C.迷宮密封D.液封9、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素。對于一個產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟和環(huán)保方面能夠達到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學沉淀法C.膜分離法D.焚燒法10、在化工過程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對于一個具有多個輸入和輸出的復雜化工過程，以下哪個方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經(jīng)驗判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計分析D.模擬計算11、對于化工生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)，以下關(guān)于夾點技術(shù)的描述，哪一項是準確的？（）A.夾點技術(shù)是通過分析過程系統(tǒng)中的物流和能流，找出系統(tǒng)用能的“瓶頸”，從而實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化B.夾點技術(shù)只能用于熱交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，對其他化工單元操作的節(jié)能沒有幫助C.夾點技術(shù)的應用需要復雜的計算和專業(yè)軟件，實際操作難度大，效果不明顯D.夾點技術(shù)是一種過時的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)被新的技術(shù)所取代12、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下關(guān)于催化劑外擴散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應物濃度D.升高反應溫度13、化工過程中的過濾操作常用于分離固體和液體混合物。在一個恒壓過濾過程中，若過濾介質(zhì)的阻力可以忽略不計，過濾時間延長一倍，濾液體積會增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.無法確定14、對于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項是正確的？（）A.雙膜理論認為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)15、化工中的流化床燃燒技術(shù)在廢棄物處理中有應用。在流化床燃燒過程中，以下哪個因素對燃燒效率的影響最為顯著？（）A.流化速度B.床料的性質(zhì)C.燃料的粒度D.過?？諝庀禂?shù)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工過程的萃取操作中，如何利用離心萃取器提高萃取效率和處理能力。2、（本題5分）化工分離過程中的離子交換操作常用于分離和提純離子化合物。請詳細介紹離子交換的原理和應用領(lǐng)域，并討論離子交換樹脂的性能和再生方法。3、（本題5分）在化學反應工程中，討論氣固相催化反應中的內(nèi)擴散限制的判斷方法和消除措施，包括Thiele模數(shù)的計算和催化劑顆粒尺寸的優(yōu)化，并分析內(nèi)擴散限制對反應選擇性和收率的影響。4、（本題5分）論述在化工過程的流化床操作中，如何控制流化床的流化質(zhì)量和避免異?，F(xiàn)象的發(fā)生。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個流化床反應器中進行催化反應，催化劑顆粒的平均直徑為0.45mm，密度為1800kg/m3，流化氣體的密度為1.1kg/m3，粘度為1.5×10^(-5)Pa·s。計算最小流化速度和帶出速度。2、（本題5分）一種氣體混合物由氫氣、氮氣和一氧化碳組成，其摩爾分數(shù)分別為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。3、（本題5分）在一個流化床干燥器中，對濕物料進行干燥，濕物料初始含水量為35%（濕基），要求干燥至8%（濕基），干燥速率與物料含水量的關(guān)系為-dW/dt=k(WC-W)^0.8，其中k=0.4h^-1，WC為平衡含水量，W為物料含水量，計算干燥所需的時間。4、（本題5分）某二元理想溶液在101.3kPa下進行精餾操作，進料組成xF=0.4（摩爾分數(shù)），塔頂采用全凝器，回流比R=3，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9。計算最小回流比Rmin和精餾段操作線方程。5、（本題5分）在一個固定床催化反應器中進行一級反應，反應速率常數(shù)為0.2h^-1，催化劑床層體積為0.8m^3，進料中反應物濃度為3kmol/m^3，體積流量為2m^3/h，計算反應物的轉(zhuǎn)化率。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某化工廠的一個生產(chǎn)裝置在運行一段時間后，出現(xiàn)了嚴重的腐蝕現(xiàn)象，影響了生產(chǎn)的正常進行。請分析腐蝕產(chǎn)生的原因，并提出有效的防腐措施。2、（本題10分）一家食品加工企業(yè)需要對生產(chǎn)過程中的廢水進行處理，以達到環(huán)保要求。請分析可行的