自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁(yè)，共2頁(yè)武漢體育學(xué)院《催化劑制備》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、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(chǎng)合？（）A.填料密封B.機(jī)械密封C.迷宮密封D.液封2、在化學(xué)反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度、溫度等因素的關(guān)系至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下關(guān)于反應(yīng)速率控制步驟的說法，正確的是：（）A.控制步驟的反應(yīng)速率最快B.控制步驟決定了整個(gè)反應(yīng)的速率C.控制步驟的反應(yīng)物濃度最高D.控制步驟受溫度影響最小3、在化工流體流動(dòng)中，阻力損失是不可避免的。關(guān)于直管阻力損失和局部阻力損失的計(jì)算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計(jì)算B.局部阻力損失系數(shù)只與管件形狀有關(guān)C.兩者都與流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力損失4、在化工管道設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動(dòng)問題。對(duì)于一個(gè)高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動(dòng)？（）A.固定支架B.滑動(dòng)支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架5、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對(duì)分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴(yán)格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對(duì)精餾塔的設(shè)計(jì)和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個(gè)關(guān)鍵組分，不存在多個(gè)關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對(duì)精餾過程越有利6、在化工分離過程中，結(jié)晶是一種常用的分離方法。對(duì)于一個(gè)溶液結(jié)晶過程，以下關(guān)于影響晶體生長(zhǎng)速度的因素，不正確的是：（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.晶體的粒度D.溶液的溫度7、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應(yīng)用。對(duì)于含有高濃度有機(jī)物的廢水，以下哪種膜分離技術(shù)的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透8、對(duì)于化工中的化學(xué)反應(yīng)速率方程，以下關(guān)于其建立方法，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.建立化學(xué)反應(yīng)速率方程通常需要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同條件下的反應(yīng)速率，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和分析，確定反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù)B.化學(xué)反應(yīng)速率方程可以通過理論推導(dǎo)直接得到，不需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定C.只要知道反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，就可以寫出化學(xué)反應(yīng)速率方程D.化學(xué)反應(yīng)速率方程一旦確定，就不會(huì)隨反應(yīng)條件的改變而改變9、在化工生產(chǎn)中的流化床燃燒爐中，以下哪種因素不是影響燃燒效率的關(guān)鍵因素？（）A.燃料顆粒大小B.流化速度C.空氣過剩系數(shù)D.爐膛壓力10、在化工過程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)于一個(gè)化工過程模型，以下關(guān)于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評(píng)估參數(shù)變化對(duì)結(jié)果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡(jiǎn)化模型D.驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性11、在化工過程控制中，關(guān)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成部分，以下哪種說法是正確的？（）A.自動(dòng)控制系統(tǒng)由被控對(duì)象、測(cè)量變送裝置、控制器和執(zhí)行器組成，各部分相互獨(dú)立，沒有關(guān)聯(lián)B.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制器根據(jù)測(cè)量變送裝置反饋的信號(hào)與設(shè)定值的偏差進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制信號(hào)給執(zhí)行器C.自動(dòng)控制系統(tǒng)的測(cè)量變送裝置只負(fù)責(zé)測(cè)量被控變量，不進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳輸D.自動(dòng)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器只能是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，其他類型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能使用12、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮熱穩(wěn)定性問題。以下關(guān)于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過絕熱操作線分析B.與反應(yīng)的放熱量和傳熱速率有關(guān)C.反應(yīng)物濃度對(duì)熱穩(wěn)定性沒有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性13、對(duì)于化工中的萃取精餾過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個(gè)是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對(duì)揮發(fā)度，從而實(shí)現(xiàn)分離沸點(diǎn)接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對(duì)其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)14、在化工傳熱過程中，保溫層的設(shè)置可以減少熱量損失。以下關(guān)于保溫層厚度的確定，哪種方法最為準(zhǔn)確？（）A.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇B.通過熱平衡計(jì)算C.采用經(jīng)濟(jì)厚度法D.以上方法效果相同15、化工熱力學(xué)在化學(xué)工程中具有重要地位，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過程，以下關(guān)于其熵變的描述，正確的是：（）A.熵變?yōu)榱鉈.熵變小于零C.熵變大于零D.熵變的正負(fù)無法確定二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶溶劑中的分配，請(qǐng)說明萃取過程的基本原理，包括萃取劑的選擇和萃取相平衡的計(jì)算方法。2、（本題5分）化工熱力學(xué)中的狀態(tài)方程在描述流體的PVT關(guān)系中起著關(guān)鍵作用，請(qǐng)介紹幾種常見的狀態(tài)方程（如范德華方程、Redlich-Kwong方程等），并說明它們的適用范圍和局限性。3、（本題5分）分析在化工過程的磁分離技術(shù)中，如何利用磁性粒子或磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離和回收，以及其在廢水處理和催化劑回收中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)流化床干燥器用于干燥某種顆粒物料，物料的初始含水量為0.2（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），要求干燥至0.05（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。干燥介質(zhì)為熱空氣，進(jìn)口溫度為120°C，出口溫度為80°C，空氣濕度為0.01kg/kg干空氣，空氣流量為1000kg/h。物料與空氣的對(duì)流傳熱系數(shù)為50W/(m^2·K)，干燥面積為10m^2。計(jì)算干燥所需時(shí)間。2、（本題5分）某化工廠進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)式為C2H4+H2→C2H6，進(jìn)料中乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.8，氫氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.2，總進(jìn)料流量為500mol/h，反應(yīng)壓力為2MPa，溫度為200℃，反應(yīng)平衡常數(shù)為10，計(jì)算乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率。3、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5h^(-1)。進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，進(jìn)料流量為10L/h，反應(yīng)器體積為50L。計(jì)算反應(yīng)器出口處A的濃度。4、（本題5分）在一個(gè)萃取塔中，用有機(jī)溶劑萃取水溶液中的溶質(zhì)A。水相進(jìn)料流量為1000kg/h，溶質(zhì)A的初始濃度為20g/kg。有機(jī)相進(jìn)料流量為800kg/h，溶質(zhì)A在有機(jī)相中的初始濃度為5g/kg。分配系數(shù)為3，計(jì)算經(jīng)過單級(jí)萃取后溶質(zhì)A在水相和有機(jī)相中的濃度。5、（本題5分）一個(gè)絕熱固定床反應(yīng)器中進(jìn)行二氧化硫氧化反應(yīng)：2SO2+O2→2SO3。已知進(jìn)料組成中SO2濃度為8%（摩爾分?jǐn)?shù)），O2濃度為10%，其余為惰性氣體。進(jìn)料流量為100mol/h，反應(yīng)溫度為500°C。反應(yīng)的平衡常數(shù)在該溫度下為100。假設(shè)反應(yīng)達(dá)到平衡，計(jì)算出口處SO3的濃度。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題