菏澤學(xué)院《化工仿真實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)菏澤學(xué)院

《化工仿真實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、對(duì)于化工中的傳熱設(shè)備，以下關(guān)于換熱器的強(qiáng)化傳熱方法，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.換熱器的強(qiáng)化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過(guò)增加流體的流速、改變流動(dòng)狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強(qiáng)化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會(huì)增加阻力損失，因此不應(yīng)采用這種方法來(lái)強(qiáng)化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強(qiáng)化傳熱2、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于真實(shí)氣體的壓縮因子，以下哪個(gè)因素對(duì)其影響最大？（）A.溫度B.壓力C.氣體的種類(lèi)D.以上因素影響程度相同3、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于干燥過(guò)程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時(shí)進(jìn)行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴(kuò)散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對(duì)干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要4、在化學(xué)工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準(zhǔn)確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會(huì)隨使用次數(shù)下降5、在化工原理實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法和誤差分析，不正確的是（）A.可以用線性回歸分析數(shù)據(jù)B.誤差分析只考慮隨機(jī)誤差C.可以通過(guò)作圖法直觀展示數(shù)據(jù)D.要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)估6、化工中的攪拌釜式反應(yīng)器在很多情況下被使用。當(dāng)反應(yīng)物料的粘度隨反應(yīng)進(jìn)程發(fā)生顯著變化時(shí)，以下哪種攪拌槳轉(zhuǎn)速的控制策略能夠保證反應(yīng)的均勻性？（）A.恒定轉(zhuǎn)速B.逐漸增加轉(zhuǎn)速C.逐漸降低轉(zhuǎn)速D.根據(jù)物料粘度實(shí)時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)速7、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8、化工過(guò)程中的傳熱強(qiáng)化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強(qiáng)化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件9、化工中的膜分離過(guò)程存在濃差極化現(xiàn)象。對(duì)于一個(gè)膜分離系統(tǒng)，以下哪個(gè)操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積10、在化工過(guò)程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關(guān)于余熱回收的方式和技術(shù)，不準(zhǔn)確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預(yù)熱物料C.回收效率一定能達(dá)到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)11、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的強(qiáng)度計(jì)算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于一個(gè)承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.變?yōu)樵瓉?lái)的1/412、關(guān)于化工過(guò)程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進(jìn)行分離？（）A.兩組分沸點(diǎn)接近且相對(duì)揮發(fā)度小B.兩組分沸點(diǎn)差異大且相對(duì)揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強(qiáng)D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱13、在化工過(guò)程的控制系統(tǒng)中，前饋控制與反饋控制相結(jié)合可以提高控制效果。以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，哪種說(shuō)法是不正確的？（）A.基于擾動(dòng)進(jìn)行控制B.能夠完全消除擾動(dòng)的影響C.對(duì)測(cè)量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用14、對(duì)于化工中的化學(xué)反應(yīng)速率方程，以下關(guān)于其建立方法，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.建立化學(xué)反應(yīng)速率方程通常需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同條件下的反應(yīng)速率，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和分析，確定反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù)B.化學(xué)反應(yīng)速率方程可以通過(guò)理論推導(dǎo)直接得到，不需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定C.只要知道反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，就可以寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)速率方程D.化學(xué)反應(yīng)速率方程一旦確定，就不會(huì)隨反應(yīng)條件的改變而改變15、化工設(shè)備的設(shè)計(jì)需要考慮多種載荷，如風(fēng)載、地震載等。對(duì)于高聳的塔設(shè)備，以下哪種載荷通常是設(shè)計(jì)的控制因素？（）A.風(fēng)載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的液液萃取中，相比的選擇對(duì)萃取效果的影響及確定方法。2、（本題5分）分析在化工生產(chǎn)的干燥器設(shè)計(jì)中，如何根據(jù)物料特性和生產(chǎn)要求選擇合適的干燥器類(lèi)型。3、（本題5分）化工分離過(guò)程中的精餾操作中，回流比的選擇對(duì)分離效果和能耗有重要影響。請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明回流比的概念和其對(duì)精餾過(guò)程的影響，并討論如何確定合適的回流比。4、（本題5分）解釋在化工反應(yīng)工程中，反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性分析的方法和意義。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)管殼式換熱器中，熱流體入口溫度為150°C，出口溫度為100°C，流量為2kg/s，比熱容為2kJ/(kg·K)。冷流體入口溫度為30°C，流量為3kg/s，比熱容為4kJ/(kg·K)。計(jì)算換熱器的傳熱面積，假設(shè)總傳熱系數(shù)為500W/(m2·K)。2、（本題5分）某化工廠需要設(shè)計(jì)一個(gè)換熱器，將一種熱流體從200°C冷卻到100°C，流量為2000kg/h，比熱容為2kJ/(kg·K)。冷卻介質(zhì)為水，進(jìn)口溫度為20°C，出口溫度不超過(guò)60°C。求所需的換熱面積。3、（本題5分）某反應(yīng)釜中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)A+B→C，反應(yīng)速率常數(shù)為0.05L/(mol·s)，初始濃度C_A0=2mol/L，C_B0=3mol/L，反應(yīng)4小時(shí)后，求A的濃度。4、（本題5分）某反應(yīng)在500K時(shí)的平衡常數(shù)K=100，若起始時(shí)反應(yīng)物的濃度均為1mol/L，求反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。5、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生一股廢氣，其中含有二氧化硫（SO2）的體積分?jǐn)?shù)為0.1%，流量為10000m^3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）?，F(xiàn)采用石灰乳吸收法進(jìn)行處理，反應(yīng)方程式為SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O。若要使SO2的去除率達(dá)到90%，求需要的石灰乳量。（假設(shè)反應(yīng)完全）四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家食品加工企業(yè)需要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的廢渣進(jìn)行處理。請(qǐng)分析可行的處理方法。2、（本題10分）在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企