安徽工程大學(xué)《化工熱力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁安徽工程大學(xué)

《化工熱力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強(qiáng)化。對于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速2、在化工過程的物料衡算中，以下哪種情況通?？梢约僭O(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以3、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過程。關(guān)于吸收過程中的氣液平衡關(guān)系，以下說法不正確的是（）A.溶解度隨溫度升高而降低B.壓力增大，溶解度增大C.亨利定律只適用于稀溶液D.氣液平衡關(guān)系不受溶質(zhì)種類影響4、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(zhì)有關(guān)。對于微濾膜，其分離的主要依據(jù)是？（）A.分子大小B.電荷性質(zhì)C.溶解度D.化學(xué)親和力5、化工生產(chǎn)中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過程的特點和應(yīng)用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質(zhì)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(zhì)分離6、在化工過程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對于一個絕熱反應(yīng)過程，以下哪個能量項的變化對反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計？（）A.內(nèi)能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化7、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(rèn)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(dá)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(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)8、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通常可以分為結(jié)合水和非結(jié)合水。以下關(guān)于這兩種水分的特性，哪項說法是不準(zhǔn)確的？（）A.結(jié)合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結(jié)合水的干燥較結(jié)合水容易C.結(jié)合水與物料的結(jié)合力較強(qiáng)D.非結(jié)合水的含量與物料的性質(zhì)無關(guān)9、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。以下哪種涂層材料的耐腐蝕性通常較好？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚乙烯涂層C.油漆涂層D.鍍鋅涂層10、化工中的流化床燃燒技術(shù)在廢棄物處理中有應(yīng)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)11、關(guān)于化工過程中的精餾塔節(jié)能措施，以下哪種方法不是有效的節(jié)能途徑？（）A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.優(yōu)化進(jìn)料熱狀態(tài)D.余熱回收利用12、關(guān)于化工過程中的氣液傳質(zhì)設(shè)備，以下哪種設(shè)備適用于處理易發(fā)泡的物料？（）A.泡罩塔B.篩板塔C.浮閥塔D.填料塔13、在化工分離過程中，蒸餾是一種廣泛應(yīng)用的分離方法。對于一個二元理想混合物的簡單蒸餾過程，以下關(guān)于餾出液組成的變化，正確的是：（）A.餾出液組成逐漸降低B.餾出液組成逐漸升高C.餾出液組成保持不變D.餾出液組成先升高后降低14、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個氣液反應(yīng)，若反應(yīng)主要在液相中進(jìn)行，提高反應(yīng)速率的有效方法是？（）A.增加氣相反應(yīng)物濃度B.增大液相反應(yīng)物濃度C.提高反應(yīng)溫度D.增大氣液接觸面積15、在化工精餾操作中，要實現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個操作參數(shù)的改變對塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進(jìn)料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量16、化工生產(chǎn)過程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點相近的有機(jī)化合物時，以下哪種操作條件的改變對分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進(jìn)料量D.升高操作壓力17、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配。對于一個特定的萃取體系，若萃取劑的用量增加，萃取相和萃余相的組成會如何變化？（）A.萃取相中溶質(zhì)濃度增加，萃余相中溶質(zhì)濃度減少B.萃取相中溶質(zhì)濃度減少，萃余相中溶質(zhì)濃度增加C.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均增加D.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均減少18、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關(guān)于保溫層的選擇和計算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計算保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度D.考慮環(huán)境溫度對保溫效果的影響19、化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。對于一個一級反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物濃度增加一倍時，速率常數(shù)會？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍20、關(guān)于化工過程中的流化床反應(yīng)器，以下哪種情況不是其常見的操作問題？（）A.溝流現(xiàn)象B.騰涌現(xiàn)象C.催化劑磨損D.反應(yīng)溫度過低21、在化工反應(yīng)工程中，對于一個自催化反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系具有特殊的特點。以下關(guān)于自催化反應(yīng)的描述，哪項是不正確的？（）A.反應(yīng)初期速率較慢B.存在一個最佳反應(yīng)物濃度使反應(yīng)速率最大C.反應(yīng)后期速率減慢D.反應(yīng)速率始終隨反應(yīng)物濃度的增加而增加22、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補(bǔ)反饋控制的不足。對于一個受可測干擾影響的過程，以下關(guān)于前饋控制的特點，正確的是：（）A.根據(jù)偏差進(jìn)行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測量干擾23、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過濾壓差增大時，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質(zhì)的阻力增大24、在化工傳熱過程中，對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，各層的熱阻和溫差之間存在何種關(guān)系？（）A.熱阻越大，溫差越大B.熱阻越大，溫差越小C.熱阻與溫差無關(guān)D.取決于傳熱系數(shù)25、在化工反應(yīng)的多相催化中，催化劑的載體具有重要作用。以下關(guān)于催化劑載體的功能，哪項描述是不正確的？（）A.提高催化劑的活性B.增加催化劑的比表面積C.改善催化劑的熱穩(wěn)定性D.降低催化劑的成本二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工原理的精餾操作中，回流比的選擇對精餾塔的性能和能耗有何影響，以及如何確定合適的回流比。2、（本題5分）分析在化工熱力學(xué)的熱力學(xué)循環(huán)分析中，卡諾循環(huán)和實際循環(huán)的差異及改進(jìn)方向。3、（本題5分）分析在化學(xué)工程實驗中，如何設(shè)計實驗方案以有效地研究影響化學(xué)反應(yīng)或分離過程的因素，同時保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。4、（本題5分）分析在化工過程的節(jié)能減排技術(shù)評估中，如何綜合考慮技術(shù)的節(jié)能效果、環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)可行性，選擇最優(yōu)的節(jié)能減排方案。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家涂料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了流平性差的問題。請分析原因并提出改進(jìn)措施。2、（本題5分）在日用化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要提高產(chǎn)品的泡沫穩(wěn)定性。請分析在化學(xué)工程方面的解決方法。3、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了老化現(xiàn)象。請分析可能的原因并提出防護(hù)措施。4、（本題5分）某化工廠計劃新建一套化工生產(chǎn)裝置，需要考慮工藝流程設(shè)計、設(shè)備選型、安全環(huán)保等多方面因素。請分析該項目的關(guān)鍵問題及解決方案。5、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的廢氣，對環(huán)境造成了不良影響。請分析如何處理這些廢氣。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行一級反應(yīng)A→B，催化劑顆粒直徑為5mm，床層孔隙率為0.4，氣體流速為0.5m/s，擴(kuò)散系數(shù)為1×10^-4m2/s。計算有效擴(kuò)散系數(shù)和Thiele模數(shù)。2、（本題10分）某精餾塔的進(jìn)料為泡點進(jìn)料，進(jìn)料組成中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.3，塔頂產(chǎn)