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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. 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。
2. 在20˚C時,氧氣溶於水中之亨利常數(Henry's constant)為4.01×10
4
atm/莫耳分率,求曝露於2atm,20˚C空氣中,水之飽和溶氧濃度約為多少mg/L?(已知空氣中含氧的莫耳分率為0.21,氧原子量16,氮原子量14,氫原子量1)
(A)6.4
(B)11.8
(C)18.7
(D)20.5。
3. 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。
4. 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。
5. 單一氣體被液體吸收的量(物理吸收),稱作氣體溶解度(gas solubility),通常氣體溶解度隨吸收溫度及該氣體在氣相的分壓不同而改變,下列有關氣體溶解度的敘述,何者正確?
(A)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而增加
(B)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而增加
(C)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而減少
(D)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而減少。
6. 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】。
7. 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。
8. 在常溫下,下列常見物質的比熱,由大至小排列的順序,何者正確?
【1】鋁 【2】銅 【3】水 【4】水銀
(A)【1】【2】【3】【4】
(B)【2】【4】【1】【3】
(C)【3】【1】【2】【4】
(D)【4】【2】【1】【3】。
9. 精餾塔操作所選擇的回流比由小變大時,對設備費及操作費用的影響為何?
(A)設備費先增後減、操作費用增加
(B)設備費先減後增、操作費用增加
(C)設備費先增後減、操作費用減少
(D)設備費先減後增、操作費用減少。
10. 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。
11. 新砌高溫爐耐火磚壁厚40cm,內外壁溫分別為1573K及300K,此時熱損失1.50kW。估計使用十年後,耐火磚壁厚變成30cm,假設熱傳面積、熱傳導係數、內外壁溫不變,則熱損失變成多少kW?
(A)1.13
(B)1.80
(C)2.00
(D)3.00。
12. 已知醋酸在1atm與25˚C時,於純水及異丙醚中之最大溶解度分別為0.242和0.0624。試求醋酸對異丙醚與水的分配係數約為多少?
(A)38.78
(B)3.878
(C)0.258
(D)0.025。
13. 在套管熱交換器內以熱水加熱一液體,欲獲得較大的熱傳速率,以何種方式操作較佳?
(A)順向
(B)逆向
(C)順向與逆向效果相同
(D)不能比較。
14. 利用玻璃球作為填料,填充一固定床,床體的整體密度(bulk density)約1.06g.cm
-
3
,已知玻璃顆粒密度(particle density)是2.20g.cm
-
3
,試問床體的空隙度(porosity)為何?
(A)0.620
(B)0.518
(C)0.482
(D)0.212。
15. 對雙成份A、B所組成的溶液含有0.3莫耳分率的A,若與其達成氣液平衡的氣相組成含有0.4莫耳分率的B,則A對B的相對揮發度為何?
(A)1.5
(B)2.5
(C)3.5
(D)4.5。
16. 關於吸收操作的敘述,下列何者正確?
【1】吸收是以氣體為溶劑,和液體混合物接觸,將液體中某一成分溶出的一種分離操作
【2】氣體溶質在液體中的溶解度隨該氣體壓力的下降而增加
【3】低揮發性是吸收劑的選擇原則之一
【4】填充塔適用於吸收劑中含有固體顆粒之吸收操作
【5】填料主要功能是提供氣液兩相接觸所需的表面積
(A)【3】【5】
(B)【2】【5】
(C)【3】【4】
(D)【1】【2】。
17. 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。
18. 有關乾濕球溫度計的使用,下列敘述何者正確?
(A)濕度不同的兩空氣,若兩者之濕球溫度相同,則乾球溫度高者濕度較低
(B)濕度不同的兩空氣,若兩者之乾球溫度相同,則濕球溫度高者濕度較低
(C)若乾球溫度與濕球溫度相同,則此空氣的相對濕度為0%
(D)若乾球溫度與濕球溫度相同,則此空氣的絕對濕度為100%。
19. 填充塔內氣液逆流之單位高度壓力降
與氣體質量速度G
y
之對數關係如圖所示,其中,G
x1
和G
x2
為液體質量速度,下列關於填充吸收塔操作的敘述,何者正確?
(A)較佳之液體流速約為氾溢(流)速度(flooding velocity)的50%~75%
(B)較佳之氣體流速約為負載速度(loading velocity)的50%~75%
(C)G
x1
>G
x2
;且點A為氾溢(流)點(flooding point),點B為負載點(loading point)
(D)G
x1
>G
x2
;且點A為負載點,點B稱為氾溢(流)點。
20. 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。
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. 一物體重為5.0kg,如果將此物體從15˚C加熱到95˚C,需要300kJ的熱量,請問此金屬的比熱為多少kJ/(kg‧K)?
(A)0.50
(B)0.75
(C)1.00
(D)1.25。
23. 以異丙醚萃取100L水溶液中的有機物,此有機物對異丙醚和水的分配係數為0.5,若先以50L的異丙醚萃取,接著再以另外50L的異丙醚萃取前次萃餘液,假設溶液體積變化可忽略,最終萃取後的水溶液含有此有機物4g,則原來100L水溶液中含此有機物多少g?
(A)4
(B)5
(C)5.25
(D)6.25。
24. 利用雙套管熱交換器將95˚C的熱煤油,以18˚C的冷水進行冷卻。若採逆向流動操作(counter current),且冷水出口溫度為30˚C,熱煤油出口溫度為45˚C,試問該裝置之對數平均溫差是多少˚C?(log [95/45]=0.3245;log [65/27]=0.3815;log [30/18]=0.2218)
(A)66.9
(B)43.2
(C)33.3
(D)23.5。
25. 中央氣象局報導臺北市天氣,氣溫24~27˚C,濕度83%,此濕度是:
(A)絕對濕度
(B)飽和濕度
(C)百分濕度
(D)相對濕度。
26. 一厚度0.5m的爐壁,其熱傳導係數(k)為0.2W.m
-
1
.K
-
1
,爐內壁的溫度為1000K,爐壁外面有300K的空氣流過,熱傳送係數(h)為1.0W.m
-
2
.K
-
1
,當達穩定熱傳,爐外壁表面溫度為多少K?
(A)300
(B)400
(C)500
(D)600。
27. 已知一精餾塔於穩態操作時,進料中成分A的流量為600mol/hr,若其塔底產物中成分A的流量為9mol/min,則塔頂產物中成分A的流量為何?
(A)609 mol/hr
(B)5.0 mol/min
(C)591 mol/hr
(D)1.0 mol/min。
28. 下列有關雙套管熱交換器的敘述,何者
錯誤
?
(A)相較於殼管式熱交換器,構造簡單
(B)冷流體出口溫度若高於熱流體出口溫度,可使用順流式操作
(C)相較於逆流式,順流式操作需較大熱傳面積
(D)對於熱敏感流體之冷卻,以順流式操作,較為恰當。
29. 球磨機(ball mill)是工業界中常用的固體減積裝置,主體是一可旋轉的中空圓筒,筒內填充磨球。請問比較適當的磨球量應佔整個筒內體積多少百分比?
(A)0~10%
(B)15~25%
(C)30~50%
(D)60~80%。
30. 下列有關殼管熱交換器的敘述,何者正確?
(A)定頭式熱交換器適合在高溫或溫差變化過大下操作
(B)浮頭式熱交換器之浮頭,固定於外殼
(C)U管式熱交換器適合會積垢的流體
(D)以飽和水蒸氣加熱其他流體,熱交換過程中水蒸氣溫度不變,對數平均溫差校正係數F=1。
31. 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】。
32. 有一水平管路的進出口端連接上一U型液柱壓力計。此U型壓力計內密封之指示液體的密度為1.6g/cm
3
。當水以一定的流速流經此水平管路時,U型管內的液位指示如圖,則A、B兩點的壓力差值約為多少?
(A)0.48kPa
(B)0.71kPa
(C)1.25kPa
(D)2.74kPa。
33. 某不可壓縮流體流經內徑0.25吋管之單位管長壓力降為ΔP
1
,流經內徑0.50吋管之單位管長壓力降為ΔP
2
,假設二者體積流率相同且皆以層流方式流動,則ΔP
2
/ΔP
1
為何?
(A)1/16
(B)1/4
(C)1
(D)16。
34. 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。
35. 下列何種乾燥器最適合應用於生物製劑、化妝品及食品的乾燥?
(A)冷凍乾燥器
(B)噴霧乾燥器
(C)盤式乾燥器
(D)旋轉乾燥器。
36. 下列有關混合程序的敘述,何者
錯誤
?
(A)乳化(emulsification)是指進行兩種互溶液體之間的混合
(B)化學工廠進行混合操作,可促進物料之均勻分布,有利於物理或化學操作
(C)影響混合效果的因素包含物料之黏度、比重、表面張力等
(D)固體與固體粉粒之混合,稱為摻合(blending)。
37. 多效蒸發裝置操作,順向進料與逆向進料方式之比較下列何者
錯誤
?
(A)採用逆向操作,兩效之間需裝設物料泵
(B)順向進料操作,末效蒸發器中物料的濃度最低
(C)逆向進料操作較適用於黏滯性物料
(D)順向進料操作,蒸氣溫度是第一效高於第二效。
38. 在萃取操作中,溶劑對萃取效率影響甚鉅。在選擇溶劑時,下列何者為溶劑成為優良溶劑的條件之一?
(A)黏度超高
(B)容易回收
(C)揮發性高
(D)顏色顯目。
39. 一流體的密度為1500kg/m
3
,黏度為40cP(厘泊),若欲以層流的方式在內徑40cm的圓管內流動,請問流體的最高流速約為多少cm/s?
(A)14
(B)21
(C)28
(D)35。
40. 下列何者為國際單位制(SI制)的基本單位?
(A)瓦特(W)
(B)帕(Pa)
(C)秒(s)
(D)赫茲(Hz)。
41. 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。
42. 某一化工廠有一開口式圓柱型儲槽,直徑為20.0m,儲槽內部之高度為10.0m,儲槽內裝有密度為1.2g/cm
3
的溶液,如果此溶液佔儲槽體積之80%,假設大氣壓力為1atm,求此儲槽底部所承受的絕對壓力約為多少atm?(1atm=760mmHg=101325Pa)
(A)0.93
(B)1.93
(C)2.93
(D)3.93。
43. 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。
44. 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】。
45. 對於混合裝置的敘述,下列何者
錯誤
?
(A)三輥輪混合機(或稱三滾筒機)的三支輥輪須保持相同轉速
(B)螺旋槳攪拌機屬於軸流式攪拌機
(C)槳式攪拌機屬於徑流式攪拌機
(D)V型摻合機適合於乾鬆物料混合。
46. 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
。
47. 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。
48. 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。
49. 有一上方為密閉且底部有一水平圓形排水管之水槽,如圖所示。若排水管之內徑為5cm,排水口低於水槽液面10m,水槽液面上方空氣之絕對壓力為2大氣壓,假設不計摩擦損失,且排水時儲水槽液面下降可忽略,求此時排水口排至大氣(1大氣壓)之水流平均流速約為多少m.s
-
1
?(水的密度為1g.cm
-
3
,1大氣壓=101325 Pa)
(A)20
(B)22
(C)24
(D)26。
50. 下列單位的表示法何者
錯誤
?
(A)相對濕度:%
(B)露點:˚C
(C)濕度:kg/kg-濕空氣
(D)濕比容:m
3
/kg-乾空氣。