學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁內蒙古大學創業學院

《化工單元操作》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、化工生產中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關于這些膜分離過程的特點和應用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質分離2、在化工生產中的結晶器設計中，以下哪個因素對晶體的粒度分布影響最大？（）A.溶液的過飽和度控制B.結晶器的攪拌強度C.結晶器的材質D.結晶器的形狀3、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質的儲存和運輸，以下哪種措施是最為關鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設備D.加強人員培訓4、化學反應的平衡常數與反應的溫度和壓力有關。對于一個吸熱反應，升高溫度，平衡常數會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力5、在化工分離過程中，膜分離的分離效率通常與膜的孔徑和膜的材質有關。對于微濾膜，其分離的主要依據是？（）A.分子大小B.電荷性質C.溶解度D.化學親和力6、在化工流體流動的阻力計算中，摩擦系數與雷諾數之間存在一定的關系。對于光滑管內的湍流流動，以下哪個公式常用于計算摩擦系數？（）A.泊肅葉公式B.范寧公式C.布拉修斯公式D.哈根-泊謖葉公式7、在化工原理的學習中，流體流動的阻力計算是基礎內容之一。以下關于摩擦系數的確定方法，不正確的是（）A.可以通過實驗測定B.可以根據經驗公式計算C.與管道粗糙度無關D.與流體的流動狀態有關8、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下關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9、在化學反應動力學中，對于一個自催化反應，反應初期和后期的反應速率變化趨勢是怎樣的？（）A.初期慢，后期快B.初期快，后期慢C.一直保持較快D.一直保持較慢10、在化工熱力學中，對于真實氣體的狀態方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計算結果與實驗值相比會如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定11、在化工精餾塔的設計中，若要提高塔的分離效率，可以采取多種措施。以下哪種措施對提高分離效率的作用相對較小？（）A.增加塔板數B.增大塔徑C.優化塔板結構D.選擇合適的回流比12、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關于PID控制器參數的調整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數可以加快響應速度B.增大積分時間可以消除穩態誤差C.增大微分時間可以增強系統的穩定性D.PID參數的調整不依賴于系統的特性13、在化工生產中，催化劑的選擇和使用對反應過程有著重要影響。對于一個可逆反應，以下哪種類型的催化劑能夠同時提高正反應和逆反應的速率？（）A.正催化劑B.負催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以14、在化工精餾過程中，進料熱狀態會影響精餾塔的操作。以下哪種進料熱狀態會使精餾段的塔板數增加，提餾段的塔板數減少？（）A.過熱蒸汽進料B.飽和蒸汽進料C.氣液混合物進料D.冷液進料15、在化工流體的湍流流動中，渦流擴散系數與分子擴散系數相比，通常具有怎樣的特點？（）A.渦流擴散系數遠小于分子擴散系數B.渦流擴散系數與分子擴散系數相當C.渦流擴散系數遠大于分子擴散系數D.渦流擴散系數與分子擴散系數的大小關系不確定16、在化工分離過程中，膜分離技術具有獨特的優勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質17、在化工中的氣固相催化反應過程，關于催化劑的中毒和失活，以下哪種說法是正確的？（）A.催化劑的中毒是指少量雜質使催化劑的活性和選擇性顯著下降，且這種中毒通常是不可逆的。催化劑的失活則包括中毒、燒結、積炭等多種原因，有些失活是可逆的，有些是不可逆的B.催化劑的中毒和失活都是由于反應物濃度過高導致的，降低反應物濃度可以避免C.催化劑一旦中毒或失活，就無法恢復其活性，必須更換新的催化劑D.催化劑的中毒和失活對反應速率和選擇性沒有影響，不需要關注18、化工中的膜分離過程存在濃差極化現象。對于一個膜分離系統，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積19、化工過程中的膜分離技術應用越來越廣泛。對于反滲透膜分離過程，若要提高水的透過率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側的壓力差B.降低膜兩側的壓力差C.提高進料溶液的濃度D.降低進料溶液的溫度20、在化學反應工程中，研究反應速率與反應物濃度、溫度等因素的關系至關重要。對于一個復雜的多步反應，以下關于反應速率控制步驟的說法，正確的是：（）A.控制步驟的反應速率最快B.控制步驟決定了整個反應的速率C.控制步驟的反應物濃度最高D.控制步驟受溫度影響最小二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述在化工設計中，如何進行設備布置和管道布置以滿足工藝要求和安全生產。2、（本題5分）化工分離過程中的精餾操作中，回流比的選擇對分離效果和能耗有重要影響。請詳細說明回流比的概念和其對精餾過程的影響，并討論如何確定合適的回流比。3、（本題5分）解釋在化工過程的電滲析技術中，如何利用離子交換膜和電場作用實現溶液中離子的分離和濃縮，以及該技術在海水淡化和工業廢水處理中的應用。4、（本題5分）化工過程中的傳熱設備中，換熱器的熱設計是根據工藝要求確定換熱器的結構和尺寸的關鍵步驟。請詳細介紹換熱器熱設計的方法和步驟，并舉例說明如何進行換熱器的熱設計。5、（本題5分）闡述在超臨界流體技術在化學工程中的應用，如超臨界萃取、超臨界反應等，分析其優勢和應用范圍，并探討相關的技術難題。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家制藥企業的一種藥物在生產過程中需要進行干燥操作。請分析干燥過程中的關鍵因素和控制方法。2、（本題5分）某化工廠的某個生產環節產生的廢水具有高濃度的重金屬離子，處理難度大。請分析廢水處理困難的原因，并提出有效的重金屬離子去除方法。3、（本題5分）一個化工項目在建設過程中，需要進行大量的設備采購，采購過程中出現了供應商選擇不當的問題。請分析供應商選擇不當的原因，并提出優化供應商選擇的策略。4、（本題5分）某化工廠的一個反應過程需要提高反應速率。請分析可以采取哪些方法。5、（本題5分）在食品添加劑生產領域，某企業需要開發一種天然的防腐劑。請分析在化學工程方面的研究方向。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化學反應在間歇釜式反應器中進行，反應為2A+B→3C，初始時A的濃度為3mol/L，B的濃度為2mol/L，反應速率常數為0.8L^2/(mol^2·h)，反應3小時后，計算C的生成量以及A和B的剩余濃度。2、（本題10分）在一個吸收塔中，用濃度為0.03mol/L的吸收劑吸收混合氣中的溶質A，進塔氣體中A的分壓為12kPa，出塔氣體中A的分壓為2.4kPa，氣體流量為1000m3/h（標準狀況），吸收劑用量為1500L/h，求吸收