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中油公司 » 專業科目 » 模擬題庫 » 煉製類、安環類 » 化工裝置模擬試題
單選題
每題2分
1. 兩相溶劑萃取法分離與純化混合溶液中各溶質成分,所依據的原理為何?
(A)各溶質成分的分配係數不同
(B)兩相溶劑的極性相差小
(C)各溶質成分的表面張力相差小
(D)兩相溶劑的沸點相差大。
2. 常溫下,將4莫耳苯以及6莫耳甲苯放入一可恆定壓力為101.3kPa的密閉容器中,進行下列程序操作,其溫度-莫耳分率組成圖如圖所示,關於結果的敘述,何者正確?
【1】將容器內溫度升至110˚C時,苯與甲苯混合物呈飽和蒸氣狀態
【2】混合蒸氣溫度由110˚C降至約102˚C時,開始有冷凝液體產生
【3】混合蒸氣由110˚C降溫,開始產生冷凝液時,其液相中苯之莫耳分率約為0.22
【4】當溫度降至約98˚C時,其蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.70
【5】當溫度降至僅剩微量蒸氣時,蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.62
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【4】
(C)【2】【3】【5】
(D)【3】【4】【5】。
3. 某二成分的混合液,於一大氣壓下的沸點-濃度關係圖,如圖所示。試問與液相濃度x
A
=0.3平衡的氣相濃度y
A
為多少?
(A)0.17
(B)0.3
(C)0.55
(D)0.7。
4. 下列有關蒸餾操作的敘述,何者
錯誤
?
(A)回流比提高可以降低所需的理論板數
(B)進料板以下的部分稱為增濃段,使高沸點成份的濃度往下逐板提高
(C)萃取蒸餾可以提高原溶液的相對揮發度,消除共沸現象
(D)熱敏感的物質適合以真空蒸餾方式進行。
5. 有三層平板材料,如圖所示,各表面(或界面)溫度分別為T
1
=100˚C、T
2
=80˚C、T
3
=70˚C、T
4
=30˚C,若傳熱已達恆穩狀態,則各層平板材料導熱係數之比值(k
A
:k
B
:k
C
)為何?
(A)1:2:4
(B)2:1:7
(C)4:7:1
(D)1:4:2。
6. 圖為5個水平截面為圓的開放式容器,各容器垂直高度相同,皆裝滿水放置於平台上。容器a、d、e為水平截面積均一的柱體,b、c為體積及形狀相同但互為倒置的錐狀柱體,且底面積大小關係為b>a=c=d>e,若忽略容器重量,則各容器作用於平台接觸面之平均壓力的關係,下列何者正確?(平均壓力=流體重力/容器與平台接觸面積)
(A)a至e皆相同
(B)b>c
(C)d>b
(D)e<a。
7. 將100g重量百分比為80%的蔗糖水溶液冷卻至室溫,已知室溫下,蔗糖在水中的溶解度為200g蔗糖/100g水,假設無水分損失,則結晶出的蔗糖晶體多少g?
(A)30
(B)40
(C)50
(D)60。
8. 某學生在進行雷諾實驗時,在恆溫下分別將A和B兩種不同液體,以相同速度流入同材質、相同管徑的圓管中,該生發現,A液體呈現層流(laminar flow),而B液體則為紊流(turbulent flow)。根據此實驗結果,該生可以做下列何種判斷?
(A)對密度而言,A<B
(B)對動黏度而言,A>B
(C)對黏度而言,A>B
(D)對雷諾數而言,A>B。
9. 下列有關機械分離操作的敘述,何者
錯誤
?
(A)過濾(filtration是利用多孔性濾材,將固體粒子截留而與液體分離的操作
(B)類析(classification)是利用固體表面潤濕性質的差異,將固體分類的操作
(C)篩選或篩分(screening)是利用篩網將粒徑不同的固體顆粒分離的操作
(D)沉積或沉降(sedimentation)屬於固體與液體的分離操作。
10. 若使用MKS工程制進行單位的換算,則牛頓定律轉換係數應為下列何者?
(A)9.8 kg.m/(kg
f
.s
2
)
(B)9.8 kg
f
.s
2
/(kg.m)
(C)1 kg.m/(N.s
2
)
(D)32.2 ℓb.ft/(ℓb.s
2
)。
11. 下列關於乾燥裝置的敘述,何者正確?
【1】噴霧乾燥器適合應用於奶粉或洗衣粉之製造
【2】冷凍乾燥器適合應用於蛋白質藥物之製造
【3】流體化乾燥器適合應用於食品或化妝品之製造
【4】紅外線乾燥器適合應用於汽車表面塗裝之乾燥
【5】旋轉乾燥器適合應用於穀物之乾燥
(A)【1】【2】【3】
(B)【2】【3】【4】
(C)【1】【2】【4】【5】
(D)【1】【2】【3】【4】。
12. 殼管式熱交換器於下列何種狀況下,須以一修正因子修正其對數平均溫差?
(A)無需修正
(B)冷熱流體的流動方向為逆向
(C)冷熱流體的流動方向為同向
(D)冷熱流體的流動方向同向與逆向並存。
13. 下列有關流體流量量測裝置的敘述,何者正確?
(A)孔口流量計為一種面積式流量計
(B)浮子流量計為一種差壓式流量計
(C)一皮托管(計)安裝於一內徑300mm直管之管中心處,若讀出之壓力差為2000Pa且直管中流體密度為1000kg.m
-
3
,皮托管係數(流量係數)為1,則管中心流體之流速為2m.s
-
1
(D)同一流體流經一孔口流量計,若壓差變為原來的2倍,且放洩(流量)係數為定值,則管中流量為原流量的2倍。
14. 有一化學工廠以一座殼管熱交換器進行液體預熱,管束總表面積為50m
2
,總傳熱係數為1.04kW m
-
2
K
-
1
,殼側入口為100˚C飽和水蒸汽,殼側出口為100˚C冷凝水,若液體由20˚C預熱至80˚C,液體之比熱為3750J kg
-
1
K
-
1
,假設熱交換器無熱損失,則此熱交換器預熱液體的流率為多少kg s
-
1
?(ln 4=1.386)
(A)5
(B)10
(C)15
(D)20。
15. 化妝品的製程中常添加一些營養質,試問下列哪個製程需要乳化技術?
(A)水溶性維他命C粉末加入水中
(B)水溶性玻尿酸膠體加入水中
(C)不溶解於水及油脂的美白珍珠粉加入水中
(D)脂溶性膠原蛋白混合於水中。
16. 有關減濕裝置,下列何種操作可以使濕空氣的溫度及濕度同時降低?
(A)濕空氣與濃硫酸液體吸收劑接觸
(B)濕空氣與多孔性矽膠吸附劑接觸
(C)濕空氣與加熱管的金屬表面接觸
(D)濕空氣與冷凍管的金屬表面接觸。
17. 有一雙套管熱交換器,管進口流體為水蒸汽,管出口為凝結水,套管流體為冷液體,試問下列何者為此熱交換器管內外流體的溫度分佈曲線示意圖?
(A)
(B)
(C)
(D)
18. 將空氣加熱,再以冷水噴淋入空氣(絕熱冷卻),然後再加熱此空氣。此空氣調節過程中,在圖濕度圖之路徑為何?
(A)Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅰ
(B)Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ
(C)Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ
(D)Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅱ。
19. 下列關於輻射的敘述,何者
錯誤
?
【1】任何溫度大於絕對零度的物體均有輻射現象
【2】所謂黑體係指黑色的物體
【3】太陽能的傳熱以輻射進行
【4】黑體的反射率=1
【5】物體的表面溫度愈高,輻射強度愈大
【6】同溫度下,黑體之輻射強度低於灰體
(A)【2】【4】【6】
(B)【1】【3】【5】
(C)【4】【5】【6】
(D)【1】【2】【3】。
20. 有關攪拌機之敘述,下列何者正確?
【1】旋轉軸偏心可以改善渦旋現象
【2】渦輪攪拌機一般以高轉速運轉,可將低黏度流體於短時間內混合均勻
【3】槳式攪拌機適用於高轉速旋轉及低黏度流體之操作
【4】槳式攪拌機屬大直徑、徑流式之攪拌機
【5】螺旋槳攪拌機葉片掃出之流體為徑向流動
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【5】
(D)【2】【4】【5】。
21. 填充吸收塔的操作,氣液逆流之單位長度壓力降(-ΔP/L)與氣體表面質量速度(G
y
)之關係,如圖所示,圖中G
X1
、G
X2
代表不同的液體質量速度。試問下列何者正確?
(A)G
X1
大於G
X2
;且點2為負載點,點1為氾溢點
(B)G
X1
小於G
X2
;且點2為負載點,點1為氾溢點
(C)G
X1
大於G
X2
;且點1為負載點,點2為氾溢點
(D)G
X1
小於G
X2
;且點1為負載點,點2為氾溢點。
22. 對於填充塔式氣體吸收器,下列有關填料的選擇何者
錯誤
?
(A)具化學惰性
(B)重量宜重
(C)比表面積宜大
(D)間隙宜大。
23. 下列關於固體粒徑分析的敘述,何者
錯誤
?
(A)泰勒標準篩係以每吋邊長的篩孔數(mesh)來表示篩孔大小,稱為網目號碼或篩號(mesh number)
(B)安德生移液管(Andreasen pipette)廣泛應用於奈米顆粒(<100nm)的粒徑分析
(C)依據史托克定律(Stoke's law),細小顆粒在流體中沉降的終端速度與顆粒粒徑的平方成正比,與流體的黏度一次方成反比
(D)現有網目號碼(mesh number)為32、65、115三種泰勒標準篩盤。若進行篩析試驗,則篩盤由下而上的排列順序應為115、65、35。
24. 下列捏和(kneading)裝置,何者
不適合
用於高黏度物料的捏合?
(A)帶式混合機(ribbon mixer)
(B)轉輪混合機(muller mixer)
(C)混合輥輪機(mixing roll)
(D)雙臂捏和機(double arm kneader)。
25. 一液體混合槽內側加裝四片寬度為槽徑1/12的檔板後,在相同的轉速下操作,下列有關加裝檔板對系統產生改變或影響的敘述,其中正確者為:
【1】破除槽內流體流動產生的渦旋現象(swirling)
【2】促進混合的效果
【3】增加攪拌轉軸所消耗的功率
(A)【1】【2】【3】
(B)僅【1】【2】
(C)僅【2】【3】
(D)僅【1】【3】。
26. 一正方形蓄水池,內側每邊10m,池底有一圓管出水口,出水口內徑為20cm,已知水的液面高4.9m,若不考慮磨擦因素,請問每分鐘的流率約為多少m
3
?(π≒3.1416)
(A)0.31m
3
(B)36.94m
3
(C)18.47m
3
(D)73.88m
3
。
27. 消費性電子產品運作時經常有過熱的問題,因此這些產品內部設計時,常以含有石墨、金屬、鑽石粉末等填充物的導熱膏或導熱膠,協助將多餘熱量排出電子產品外,這些填充物主要以何種方式輸送熱量?
(A)傳導
(B)自然對流
(C)強制對流
(D)輻射。
28. 填充塔常用來進行吸收操作,優良填料應具備哪些性質?
【1】單位體積的表面積要大
【2】填料層內,空隙體積小
【3】耐腐蝕,耐高溫
【4】表面粗糙,易被潤濕
【5】比重大,機械強度好
【6】表面緊密
(A)【1】【3】【4】
(B)【2】【4】【5】
(C)【3】【5】【6】
(D)【1】【2】【6】。
29. 一大氣壓「氧氣」下,海水的氧溶解度對溫度關係如圖所示,現有海水溶液與一大氣壓「空氣」進行逆向接觸操作,已知進口海水的氧溶解度為每1000g海水含7.1mg氧,若操作溫度分別為10˚C及50˚C,則下列敘述何者正確?(假設空氣的氧莫耳分率0.21,且符合亨利定律)
(A)10˚C及50˚C都是吸收操作
(B)10˚C及50˚C都是氣提操作
(C)10˚C是吸收操作,50˚C是氣提操作
(D)10˚C是氣提操作,50˚C是吸收操作。
30. 下列有關混合操作的敘述,何者正確?
【1】V型摻合機適用於奶粉、糖與杏仁粉之混合
【2】轉輪混合機適合醫藥品、染料等粉末之混合
【3】轉輪混合機適合黏土的混練
【4】螺旋槳攪拌機適用於麵糰的捏揉
【5】混合輥輪機適合於油漆的調合
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【4】【5】
(D)【3】【4】【5】。
31. 一連續式精餾塔,進料流率為120kg min
-
1
,若回流比為1.5,回流流率為60kg min
-
1
,則塔底產物的流率為多少kg min
-
1
?
(A)40
(B)60
(C)80
(D)90。
32. 利用雙套管熱交換器以水蒸汽加熱冷油。若水蒸汽之入口和出口溫度均為T
s
,而冷油入口和出口溫度分別為T
1
及T
2
,則傳熱速率可由q=U‧A‧ΔT
lm
計算,其中ΔT
lm
為何?
(A)
(B)
(C)
(D)
。
33. 下列有關粒徑分布的敘述,何者
錯誤
?
(A)篩析時,篩網依網號(mesh number)大小由上而下疊置
(B)泰勒(Tyler)標準篩100號係指每一吋篩網邊長具有100個篩孔
(C)光學顯微鏡可測定微米級粒徑
(D)沉降法係利用粒子大小差異造成沉降速度不同來測定粒徑分布。
34. 關於液體在均一直徑圓直管中流動的敘述,下列何者正確?
(A)以層流方式流動時,雷諾數越大,摩擦係數越小
(B)雷諾數小於2100,流動方式為亂流
(C)以亂流方式流動時,在相同雷諾數下,相對粗糙度越大,摩擦係數越小
(D)摩擦損失之形式屬於形狀摩擦(form friction)。
35. 霧沫分離器裝置於蒸發裝置中,針對其功能之敘述,下列何者正確?
(A)防止蒸汽外洩
(B)回收蒸發時溶液產生的霧沫
(C)使被蒸發溶液的沸點降低
(D)除去蒸發過程所產生的結晶。
36. 連續式精餾塔中,易揮發性成分濃度與塔內溫度分佈由塔頂至塔底之變化為何?
(A)濃度遞增,溫度遞減
(B)濃度溫度同時遞增
(C)濃度溫度同時遞減
(D)濃度遞減,溫度遞增。
37. 下列對於臨界含水率的敘述,何者
錯誤
?
(A)物體表面由連續水膜開始變成不連續水膜
(B)恆速乾燥期與減速乾燥期的交界處
(C)小於平衡含水率
(D)乾燥速率開始下降。
38. 已知373K下,苯對甲苯的相對揮發度為2.4。有一苯-甲苯混合液中,苯的莫耳分率為0.50,若氣液達平衡時,試問氣相中苯的莫耳分率為多少?
(A)0.31
(B)0.54
(C)0.60
(D)0.71。
39. 下列有關濕度的敘述,何者
錯誤
?
(A)某溫度下,空氣中水蒸氣分壓與同溫度下飽和水蒸氣壓相比的百分率,稱為相對濕度
(B)絕對濕度以飽和空氣的單位質量為基準,氣象報告常依據絕對濕度預測降雨機率
(C)空氣中飽和水蒸氣壓達到該溫度下純水的飽和蒸氣壓時,此時空氣濕度稱為飽和濕度
(D)空氣冷卻至開始有水珠凝結時的溫度,該溫度稱為露點。
40. 有兩根相同管長不同直徑的水平圓管(管1和管2),將水各別輸送流過兩根圓管時,其進出口壓力降相等,假設摩擦係數相同,並忽略管子之入口及出口效應以及入口摩擦損失。若兩根圓管直徑的關係為D
1
=1.5D
2
,則此時流經兩管之水流體積流率(
、
)的關係,下列何者正確?(1.5
0.5
=1.225)
(A)
(B)
(C)
(D)
。
41. 欲將流量為500kg/hr的10wt %氯化鉀水溶液濃縮成為20wt %的氯化鉀溶液,則需蒸發的水蒸汽流量為多少kg/hr?
(A)50
(B)100
(C)200
(D)250。
42. 一連續式精餾塔的進料含苯及甲苯各50wt %,其流率為100kg/h。若塔頂產物含苯95wt %,塔底產物含甲苯95wt %,試問塔頂及塔底產物的流率各為多少kg/h?
(A)40,60
(B)50,50
(C)60,40
(D)70,30。
43. 在有機化學實驗室中,某一溶劑的密度為900kg/m
3
,黏度為2.7cP(厘泊),請問此溶劑的動黏度為多少cm
2
/s?
(A)0.003
(B)0.03
(C)0.3
(D)3.0。
44. 下列何種乾燥器裝置是利用結凍再昇華原理達到乾燥目的?
(A)真空乾燥器
(B)冷凍乾燥器
(C)高週波乾燥器
(D)流體床乾燥器。
45. 苯-甲苯溶液之氣液平衡關係如圖所示,則苯-甲苯溶液在總壓101.3kPa和85˚C下,苯於液相莫耳分率(x
A
)和氣相莫耳分率(y
A
)分別約為多少?
(A)x
A
=0.78,y
A
=0.90
(B)x
A
=0.90,y
A
=0.78
(C)x
A
=0.22,y
A
=0.10
(D)x
A
=0.10,y
A
=0.22。
46. 下列關於過濾(filtration)操作的敘述,何者
錯誤
?
(A)恆壓過濾操作,初期濾液會有混濁的現象,過濾速度不斷降低
(B)恆速過濾時,濾餅隨時間增厚,過濾阻力增加,過濾壓力須不斷升高
(C)澄清(粒狀層)過濾(clarifying filtration)常用於懸浮顆粒含量較高的過濾操作
(D)兩段式過濾操作,初期先採恆速過濾,再採恆壓過濾,效果較佳。
47. 開採礦石常借助於浮選裝置,純礦存在於浮選池的何處?
(A)表面泡沫
(B)下層底泥
(C)介於泡沫與底泥中間
(D)溶於水中。
48. 鐵金屬密度為7.8g.cm
-
3
,現有一小塊鐵金屬立方體質量0.975g,若利用化工粉碎裝置將其變成鐵金屬粉末,鐵金屬粉末每一顆微粒皆為立方體,其邊長為0.1μm,若總體積不變情況下,試問此減積過程使鐵金屬的表面積變為原來的多少倍?
(A)50000
(B)5000
(C)2000
(D)200。
49. 有關固體減積的操作,下列敘述何者
錯誤
?
(A)減積可使固體顆粒的總表面積增加
(B)研磨機可將固體減積至微米級大小
(C)顎式壓碎機(jaw crusher)可將粗大固體顆粒減積至微米級大小
(D)球磨機的減積方法包括撞擊(impact)與銼磨(attrition)。
50. 管件(pipe fittings)的功能通常包括:連接管子、改變管徑或流向…等,下列各組管件中,二者皆具有相同功能者為:
【1】管帽(cap)和管栓(plug)
【2】T形管(T-tube)和Y形管(Y-tube)
【3】肘管(elbow)和法蘭(又稱凸緣,flange)
(A)【1】【2】【3】
(B)僅【1】【2】
(C)僅【2】【3】
(D)僅【1】【3】。