北京理工大學(xué)《化工自動(dòng)化與儀表》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線(xiàn)…………第1頁(yè)，共1頁(yè)北京理工大學(xué)

《化工自動(dòng)化與儀表》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)自催化反應(yīng)，反應(yīng)初期和后期的反應(yīng)速率變化趨勢(shì)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2、在化工傳熱過(guò)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(jì)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(jì)算保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度D.考慮環(huán)境溫度對(duì)保溫效果的影響3、關(guān)于化工過(guò)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4、對(duì)于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類(lèi)型和特點(diǎn)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.常見(jiàn)的蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器等。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效果好；懸筐式蒸發(fā)器便于清洗和維修；外加熱式蒸發(fā)器加熱室和分離室分開(kāi)，有利于循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)速度大，傳熱系數(shù)高B.蒸發(fā)器的類(lèi)型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類(lèi)型都是在其基礎(chǔ)上改進(jìn)的C.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與溶液的性質(zhì)和流速無(wú)關(guān)，只取決于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.蒸發(fā)器的操作壓力越高，蒸發(fā)效率越高，能耗越低5、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于真實(shí)氣體的狀態(tài)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(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比會(huì)如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無(wú)法確定6、在化工吸收過(guò)程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)氣體吸收操作，以下哪種吸收劑的性質(zhì)不是主要的考量因素？（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性B.吸收劑的再生難度C.吸收劑的密度D.吸收劑對(duì)溶質(zhì)的選擇性7、在化工過(guò)程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時(shí)，意味著什么？（）A.項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上不可行B.項(xiàng)目的收益小于成本C.項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上可行D.項(xiàng)目的收益等于成本8、在化工精餾塔的設(shè)計(jì)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(duì)提高分離效率的作用相對(duì)較?。浚ǎ〢.增加塔板數(shù)B.增大塔徑C.優(yōu)化塔板結(jié)構(gòu)D.選擇合適的回流比9、對(duì)于化工生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)，以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.夾點(diǎn)技術(shù)是通過(guò)分析過(guò)程系統(tǒng)中的物流和能流，找出系統(tǒng)用能的“瓶頸”，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化B.夾點(diǎn)技術(shù)只能用于熱交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，對(duì)其他化工單元操作的節(jié)能沒(méi)有幫助C.夾點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用需要復(fù)雜的計(jì)算和專(zhuān)業(yè)軟件，實(shí)際操作難度大，效果不明顯D.夾點(diǎn)技術(shù)是一種過(guò)時(shí)的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)被新的技術(shù)所取代10、在化工過(guò)程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）方法被廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于SPC方法的作用，哪項(xiàng)描述不準(zhǔn)確？（）A.預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過(guò)程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量11、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作常用于溶液的濃縮。對(duì)于多效蒸發(fā)系統(tǒng)，以下關(guān)于其節(jié)能原理和特點(diǎn)，描述錯(cuò)誤的是（）A.利用二次蒸汽B.效數(shù)越多，節(jié)能效果越好C.設(shè)備投資增加D.操作復(fù)雜12、化工過(guò)程中的分離操作廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)。對(duì)于萃取分離過(guò)程，以下關(guān)于萃取劑選擇的原則，不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢.對(duì)溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.萃取劑價(jià)格越低越好，無(wú)需考慮其他因素D.易于回收和再生13、對(duì)于化工中的液液萃取設(shè)備，以下關(guān)于萃取塔的類(lèi)型和特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.常見(jiàn)的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉(zhuǎn)盤(pán)塔等。噴灑塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但傳質(zhì)效率低；填料塔傳質(zhì)效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性小；轉(zhuǎn)盤(pán)塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類(lèi)型只有填料塔一種，其他類(lèi)型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質(zhì)效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質(zhì)效果越好D.萃取塔的操作條件對(duì)傳質(zhì)效率沒(méi)有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)14、在化工自動(dòng)化控制中，以下哪種控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被控變量的無(wú)差調(diào)節(jié)？（）A.位式控制B.比例控制C.積分控制D.微分控制15、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對(duì)于易燃易爆物質(zhì)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，需要采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說(shuō)明這種氣體的爆炸危險(xiǎn)性是高還是低？（）A.高B.低C.無(wú)法確定D.取決于其他因素16、在化工過(guò)程的節(jié)能措施中，熱集成技術(shù)能夠有效地提高能源利用效率。以下關(guān)于熱集成技術(shù)的原理，哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實(shí)現(xiàn)熱量的回收和再利用17、在化工干燥過(guò)程中，干燥速率曲線(xiàn)通常可以分為幾個(gè)階段。以下哪個(gè)階段的干燥速率主要受物料內(nèi)部水分?jǐn)U散控制？（）A.恒速干燥階段B.降速干燥階段C.預(yù)熱階段D.平衡階段18、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)零級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無(wú)關(guān)。若將反應(yīng)容器的體積增大一倍，反應(yīng)時(shí)間會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.不變D.變?yōu)樵瓉?lái)的一半19、化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的汽液平衡計(jì)算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強(qiáng)，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準(zhǔn)確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機(jī)雙液模型20、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)流動(dòng)的管式反應(yīng)器中的二級(jí)反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于反應(yīng)器體積的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)速率常數(shù)C.進(jìn)料流量D.反應(yīng)溫度21、在化工吸附過(guò)程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項(xiàng)因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色22、在化工傳遞過(guò)程中，關(guān)于對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.對(duì)流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)B.對(duì)流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導(dǎo)率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系C.對(duì)流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計(jì)D.對(duì)流傳熱系數(shù)是一個(gè)固定值，不受任何外界條件的影響23、對(duì)于化工過(guò)程中的結(jié)晶器類(lèi)型，以下哪種結(jié)晶器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)？（）A.攪拌釜式結(jié)晶器B.奧斯陸結(jié)晶器C.流化床結(jié)晶器D.蒸發(fā)結(jié)晶器24、化工中的流化床干燥器在運(yùn)行過(guò)程中需要控制合適的流化狀態(tài)。以下哪個(gè)參數(shù)對(duì)判斷流化狀態(tài)的好壞最為關(guān)鍵？（）A.流化床的壓降B.顆粒的帶出速度C.氣體的空塔速度D.床層的膨脹比25、在化工分離過(guò)程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于一個(gè)反滲透膜分離過(guò)程，以下關(guān)于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動(dòng)力B.利用膜的選擇性透過(guò)性C.溶質(zhì)會(huì)透過(guò)膜進(jìn)入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化工原理中的吸收塔填料的性能對(duì)于吸收效果有重要影響，請(qǐng)說(shuō)明常見(jiàn)的填料類(lèi)型（如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)等）的特點(diǎn)和選擇依據(jù)，并分析填料塔的流體力學(xué)性能。2、（本題5分）化工原理中的過(guò)濾操作中的過(guò)濾介質(zhì)選擇對(duì)于過(guò)濾效果和效率有重要影響，請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明常見(jiàn)的過(guò)濾介質(zhì)（如濾布、濾紙、濾網(wǎng)等）的特點(diǎn)和適用范圍，并分析如何根據(jù)物料性質(zhì)和過(guò)濾要求選擇合適的過(guò)濾介質(zhì)。3、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的超臨界水氧化技術(shù)中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中，如何確定超臨界水氧化反應(yīng)的速率常數(shù)和反應(yīng)級(jí)數(shù)，優(yōu)化工藝條件。4、（本題5分）在化工原理中，過(guò)濾操作是固液分離的常用方法。請(qǐng)說(shuō)明過(guò)濾的基本原理和常見(jiàn)的過(guò)濾設(shè)備，并分析影響過(guò)濾速率的因素。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家以生產(chǎn)農(nóng)藥中間體為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中需要考慮環(huán)保和農(nóng)藥性能要求。分析如何開(kāi)發(fā)出環(huán)保型農(nóng)藥中間體產(chǎn)品。2、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化時(shí)，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化方案在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中遇到了員工抵制。請(qǐng)分析員工抵制的原因，并提出解決員工抵制問(wèn)題的措施。3、（本題5分）某化工項(xiàng)目在可行性研究階段，需要對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)可行性進(jìn)行深入分析。請(qǐng)分析技術(shù)可行性分析的內(nèi)容和方法。4、（本題5分）一家制藥企業(yè)計(jì)劃新建一條生產(chǎn)線(xiàn)，以提高某種藥物的產(chǎn)量。請(qǐng)分析在設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中需要考慮哪些化學(xué)工程方面的問(wèn)題。5、（本題5分）某化工廠(chǎng)的一個(gè)反應(yīng)過(guò)程需要控制反應(yīng)的pH值。請(qǐng)分析如何實(shí)現(xiàn)精確的pH控制。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某氣體混合物中含有甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）和丙烷（C3H8），其摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.6、0.3和0.1?？倝毫?atm，溫度為400K。已知甲烷、乙烷和丙烷的摩爾比熱容分別為35.7J/(mol·K)、52.7J/(mol·K)和73.6J/(mol·K)，計(jì)算混合物的