菏澤學(xué)院《化工原理及課程設(shè)計(jì)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁菏澤學(xué)院《化工原理及課程設(shè)計(jì)》

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30個(gè)小題，每小題1分，共30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、在化工過程控制中，反饋控制是一種常見的控制策略。以下關(guān)于反饋控制的特點(diǎn)，哪項(xiàng)描述是不準(zhǔn)確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測量值進(jìn)行調(diào)節(jié)C.可能存在一定的滯后D.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單2、在化工過程的安全管理中，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，哪一種通常不用于化工過程？（）A.故障樹分析B.層次分析法C.民意調(diào)查D.事件樹分析3、在化工熱力學(xué)中，研究實(shí)際氣體的狀態(tài)方程時(shí)，范德華方程是常用的方程之一。以下關(guān)于范德華方程的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.考慮了分子間的引力和斥力B.適用于所有壓力范圍C.計(jì)算精度較高D.形式較為簡單4、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對(duì)于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，為了提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應(yīng)溫度B.提高反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)物5、化工中的結(jié)晶過程受到多種因素的影響。對(duì)于一個(gè)結(jié)晶體系，以下哪個(gè)因素對(duì)晶體的形態(tài)和粒度分布影響最為顯著？（）A.過飽和度B.冷卻速率C.攪拌強(qiáng)度D.晶種的加入量6、在化工反應(yīng)的催化劑研究中，催化劑的活性中心結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種方法通常不能用于研究催化劑的活性中心？（）A.電子顯微鏡觀察B.化學(xué)分析C.紅外光譜分析D.肉眼直接觀察7、在化工吸附過程中，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8、在化工熱力學(xué)中，研究混合氣體的性質(zhì)時(shí)，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對(duì)于一個(gè)由兩種理想氣體組成的混合氣體，以下關(guān)于分壓和分體積的說法，正確的是：（）A.分壓之和等于總壓，分體積之和等于總體積B.分壓之和大于總壓，分體積之和大于總體積C.分壓之和小于總壓，分體積之和小于總體積D.分壓與分體積之間沒有確定的關(guān)系9、在化工流體的湍流流動(dòng)中，渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點(diǎn)？（）A.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于分子擴(kuò)散系數(shù)B.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)C.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)大于分子擴(kuò)散系數(shù)D.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)的大小關(guān)系不確定10、在化學(xué)反應(yīng)工程中，以下哪種類型的反應(yīng)對(duì)反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級(jí)反應(yīng)B.一級(jí)反應(yīng)C.二級(jí)反應(yīng)D.三級(jí)反應(yīng)11、在化工流體流動(dòng)領(lǐng)域，對(duì)于非牛頓流體的流動(dòng)特性，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動(dòng)阻力計(jì)算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動(dòng)行為受剪切速率影響12、化學(xué)反應(yīng)的選擇性對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和原料利用率非常重要。以下關(guān)于提高化學(xué)反應(yīng)選擇性的方法，不正確的是（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應(yīng)條件C.隨意改變反應(yīng)物比例D.優(yōu)化反應(yīng)路徑13、在化工工藝流程設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素以確保生產(chǎn)的高效和穩(wěn)定。對(duì)于一個(gè)涉及多個(gè)反應(yīng)和分離步驟的流程，以下哪個(gè)因素對(duì)于優(yōu)化流程順序最為關(guān)鍵？（）A.反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率B.產(chǎn)物的純度要求C.各步驟的成本D.原料的供應(yīng)穩(wěn)定性14、化工熱力學(xué)在化工過程的設(shè)計(jì)和分析中起著重要作用。對(duì)于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無法確定15、化工中的吸附分離過程常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個(gè)因素對(duì)吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時(shí)間16、在化工安全評(píng)價(jià)中，故障樹分析是一種常用的方法。以下關(guān)于故障樹分析的目的，不正確的是：（）A.確定系統(tǒng)的可靠性B.找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)C.預(yù)測系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程17、化工過程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在一個(gè)單效蒸發(fā)器中，若進(jìn)料的溫度升高，蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小18、在化工分離過程中，離子交換分離技術(shù)常用于分離離子型物質(zhì)。以下關(guān)于離子交換樹脂的再生，哪種方法最為常用？（）A.用酸或堿溶液處理B.用鹽溶液處理C.加熱處理D.電解處理19、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會(huì)發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加20、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長距離輸送？（）A.皮帶輸送機(jī)B.螺旋輸送機(jī)C.斗式提升機(jī)D.氣力輸送21、在化工過程的節(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)22、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關(guān)于共沸精餾的原理和特點(diǎn)，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實(shí)現(xiàn)完全分離D.操作條件較為復(fù)雜23、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對(duì)萃取效果的影響相對(duì)較??？（）A.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時(shí)間24、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的措施之一。以下哪種余熱回收方式的效率通常較低？（）A.直接熱交換B.余熱發(fā)電C.熱泵回收D.自然散熱25、化工生產(chǎn)中的節(jié)能減排是重要的研究課題。在一個(gè)化工流程中，以下哪種措施對(duì)于降低能源消耗和減少溫室氣體排放的效果最為顯著？（）A.優(yōu)化反應(yīng)條件B.改進(jìn)分離工藝C.采用余熱回收系統(tǒng)D.更換高效的動(dòng)力設(shè)備26、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，需要考慮壓力對(duì)設(shè)備強(qiáng)度的要求。對(duì)于一個(gè)承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強(qiáng)度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭27、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)因素對(duì)于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚28、在化工干燥過程中，干燥速率曲線通常可以分為幾個(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29、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素。對(duì)于一個(gè)產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學(xué)沉淀法C.膜分離法D.焚燒法30、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。當(dāng)選擇萃取劑時(shí)，以下哪個(gè)因素不是關(guān)鍵的考慮因素？（）A.對(duì)溶質(zhì)的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價(jià)格D.萃取劑的揮發(fā)性二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠使用板式精餾塔分離三元混合物A、B和C，相對(duì)揮發(fā)度分別為1.6、1.2和1.0，進(jìn)料組成（摩爾分?jǐn)?shù)）分別為0.25、0.4和0.35，進(jìn)料流量為130kmol/h，塔頂餾出液采出率為0.3，回流比為2.2，理論板數(shù)為16，計(jì)算塔頂和塔底產(chǎn)品的組成。2、（本題5分）在一個(gè)均相反應(yīng)釜中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)2A+B→C，反應(yīng)速率常數(shù)為3L^2/(mol^2·s)。初始時(shí)A的濃度為1.5mol/L，B的濃度為1mol/L，反應(yīng)2小時(shí)后A的濃度變?yōu)?.5mol/L，求反應(yīng)釜的體積。3、（本題5分）有一理想氣體混合物，其中組分A、B的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.55和0.45，總壓力為1.5MPa，溫度為280K，已知組分A、B的臨界壓力和臨界溫度分別為4.5MPa、130K和3.5MPa、180K，求混合物的壓縮因子和逸度系數(shù)。4、（本題5分）在一個(gè)流化床干燥器中干燥顆粒物料，物料的初始含水量為40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），干燥后含水量降至8%，進(jìn)料量為200kg/h，絕干物料的比熱容為1.5kJ/(kg·K)，干燥介質(zhì)為熱空氣，進(jìn)口溫度為150°C，出口溫度為100°C，濕度為0.02kg/kg干空氣，計(jì)算所需的干空氣流量。5、（本題5分）某氣體混合物中含有組分A、B、C，其分壓分別為50kPa、30kPa、20kPa，溫度為300K，體積為1m3。已知A、B、C的摩爾質(zhì)量分別為20g/mol、30g/mol、40g/mol，求混合物的質(zhì)量和平均摩爾質(zhì)量。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋在化工生產(chǎn)的干燥過程中，如何利用干燥曲線來優(yōu)化干燥工藝參數(shù)。2、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要處理高粘度流體，請(qǐng)闡述高粘度流體流動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，包括粘度的測量方法和高粘度流體輸送設(shè)備的選擇。3、（本題5分）在化工分離過程中，分子蒸餾技術(shù)在高沸點(diǎn)、熱敏性物質(zhì)的分離方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，請(qǐng)闡述分子蒸餾的原理和特點(diǎn)，包括操作壓力、蒸發(fā)面溫度和冷凝面溫度等因素，并分析其應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。4、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的氣凝膠制備技術(shù)，包括氣凝膠的