南京工業(yè)大學(xué)《化工原理實(shí)驗(yàn)B》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)南京工業(yè)大學(xué)《化工原理實(shí)驗(yàn)B》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長(zhǎng)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2、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。若要選擇一種適用于強(qiáng)酸環(huán)境的涂層材料，以下哪種較為合適？（）A.環(huán)氧樹(shù)脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚氯乙烯涂層D.鈦金屬涂層3、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于氣體的絕熱可逆膨脹過(guò)程，以下哪個(gè)參數(shù)一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內(nèi)能4、化工生產(chǎn)中的過(guò)濾操作用于分離固體和液體混合物。對(duì)于過(guò)濾設(shè)備的選擇和操作，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.真空過(guò)濾機(jī)適用于粘性大的物料B.板框壓濾機(jī)過(guò)濾面積大C.過(guò)濾速度與過(guò)濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌5、在化工過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。以下哪項(xiàng)不是經(jīng)濟(jì)因素的主要考慮內(nèi)容？（）A.設(shè)備投資成本B.原材料價(jià)格C.反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)D.產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格6、在化工過(guò)程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對(duì)于一個(gè)絕熱反應(yīng)過(guò)程，以下哪個(gè)能量項(xiàng)的變化對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)？（）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、在化工熱力學(xué)的相平衡計(jì)算中，以下哪個(gè)定律用于確定氣液平衡時(shí)的組成關(guān)系？（）A.拉烏爾定律B.亨利定律C.道爾頓分壓定律D.吉布斯相律8、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過(guò)程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）A.較高的過(guò)飽和度B.較低的過(guò)飽和度C.較快的降溫速度D.強(qiáng)烈的攪拌9、化工設(shè)備的選材需要考慮多種因素。以下關(guān)于化工設(shè)備選材的原則，不準(zhǔn)確的是（）A.耐腐蝕性B.強(qiáng)度和剛度C.材料價(jià)格越低越好D.加工性能10、化工過(guò)程中的傳熱問(wèn)題至關(guān)重要。在一個(gè)列管式換熱器中，用熱水加熱冷水，若要提高傳熱效率，以下哪種措施是不合適的？（）A.增加換熱管的數(shù)量B.提高熱水的流速C.減小換熱管的管徑D.降低冷水的流速11、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12、化工生產(chǎn)中的膜分離過(guò)程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過(guò)程的特點(diǎn)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(guò)程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離13、在化工原理中，研究液體在填料塔中的流動(dòng)時(shí)，以下關(guān)于填料層壓降的影響因素，不正確的是：（）A.填料的類(lèi)型B.液體的流量C.填料的堆積方式D.液體的密度14、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15、化工中的蒸餾操作是常見(jiàn)的分離方法之一。在進(jìn)行共沸蒸餾時(shí)，以下哪種共沸劑的選擇原則最為關(guān)鍵？（）A.共沸劑與原混合物的沸點(diǎn)差B.共沸劑的毒性和安全性C.共沸劑與原混合物的互溶性D.共沸劑的價(jià)格和易得性16、在化工流程模擬中，建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型是關(guān)鍵。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化工流程，以下關(guān)于模型簡(jiǎn)化的原則，不正確的是：（）A.忽略對(duì)結(jié)果影響較小的因素B.盡量保留所有的細(xì)節(jié)C.保證模型的準(zhǔn)確性和可靠性D.根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的假設(shè)17、在化工管道設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動(dòng)問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動(dòng)？（）A.固定支架B.滑動(dòng)支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架18、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑外擴(kuò)散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應(yīng)物濃度D.升高反應(yīng)溫度19、在化工熱力學(xué)研究中，對(duì)于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分?jǐn)?shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過(guò)總壓和摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算20、化工中的干燥器有多種類(lèi)型，如廂式干燥器、流化床干燥器等。以下關(guān)于不同類(lèi)型干燥器的優(yōu)缺點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.廂式干燥器操作簡(jiǎn)單B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的選擇只考慮干燥速率D.要綜合考慮多種因素21、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對(duì)于精餾塔的設(shè)計(jì)和操作，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過(guò)逐板計(jì)算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進(jìn)料位置對(duì)塔的性能沒(méi)有影響D.塔板效率會(huì)影響實(shí)際塔板數(shù)22、在化工生產(chǎn)中的干燥器選擇中，以下哪種干燥器適用于干燥熱敏性且易氧化的物料？（）A.廂式干燥器B.噴霧干燥器C.真空干燥器D.氣流干燥器23、化工過(guò)程中的萃取精餾是一種特殊的精餾方法。若要通過(guò)萃取精餾分離兩種沸點(diǎn)相近的物質(zhì)，選擇萃取劑時(shí)需要考慮哪些因素？（）A.溶解性、選擇性和揮發(fā)性B.密度、粘度和表面張力C.毒性、腐蝕性和穩(wěn)定性D.價(jià)格、來(lái)源和可再生性24、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，采用絕熱操作和采用換熱操作相比，以下關(guān)于反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的說(shuō)法，正確的是：（）A.絕熱操作的轉(zhuǎn)化率更高B.換熱操作的轉(zhuǎn)化率更高C.轉(zhuǎn)化率相同D.取決于具體的反應(yīng)條件25、在化工分離過(guò)程的設(shè)計(jì)中，需要考慮分離設(shè)備的選型。對(duì)于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設(shè)備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結(jié)晶器26、在化工過(guò)程的模擬計(jì)算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對(duì)于一個(gè)包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是27、在化工過(guò)程控制中，前饋控制可以彌補(bǔ)反饋控制的不足。對(duì)于一個(gè)受可測(cè)干擾影響的過(guò)程，以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，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(cè)量干擾28、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素以確保反應(yīng)的高效進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)反應(yīng)速率的影響相對(duì)較??？（）A.催化劑的孔徑大小B.反應(yīng)物的濃度C.反應(yīng)容器的材質(zhì)D.催化劑的活性29、在化工流體輸送系統(tǒng)中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)輸送高黏度液體時(shí)，離心泵的性能會(huì)發(fā)生以下哪種變化？（）A.揚(yáng)程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不變30、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(guān)察B.化學(xué)分析C.紅外光譜分析D.肉眼直接觀(guān)察二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）有一燃燒爐，用含碳80%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的煤燃燒來(lái)產(chǎn)生蒸汽，煤的消耗量為1000kg/h，碳的燃燒熱為32700kJ/kg，蒸汽的產(chǎn)量為5000kg/h，蒸汽的焓值由2000kJ/kg增加到2800kJ/kg。求燃燒爐的熱效率。2、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5h^(-1)，進(jìn)料流量為10L/h，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L。假設(shè)反應(yīng)器體積為20L，求反應(yīng)器出口處A的濃度。3、（本題5分）一個(gè)化工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣中含有氮氧化物（NOx），需要用尿素溶液吸收。進(jìn)氣中NOx的濃度為1500ppm（體積分?jǐn)?shù)），氣體流量為6000m3/h，吸收液中尿素的濃度為0.6mol/L，液氣比為2。假設(shè)吸收反應(yīng)為快速反應(yīng)，計(jì)算吸收液的用量。4、（本題5分）某理想氣體在絕熱條件下進(jìn)行膨脹，初始狀態(tài)為壓力10MPa、溫度500K，體積0.1m3，膨脹后壓力降至2MPa。已知該氣體的比熱容比為1.4，計(jì)算膨脹后的溫度和體積。5、（本題5分）某化工廠(chǎng)有一蒸汽管道，外徑為273mm，壁厚為12mm，管道外覆蓋一層厚度為120mm的保溫材料，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.08W/(m·K)，管道內(nèi)蒸汽溫度為280°C，環(huán)境溫度為25°C，求每米管道的熱損失（假設(shè)管道外表面對(duì)環(huán)境的對(duì)流傳熱系數(shù)為8W/(m2·K)）。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋在膜分離技術(shù)在化工中的應(yīng)用中，如何根據(jù)分離對(duì)象的性質(zhì)選擇合適的膜材料和膜組件，以及膜分離過(guò)程的操作和維護(hù)要點(diǎn)。2、（本題5分）在化工分離過(guò)程中，電滲析技術(shù)在水處理和化工生產(chǎn)中有一定的應(yīng)用，請(qǐng)闡述電滲析的原理和過(guò)程，包括離子交換膜的性能和電滲析器的結(jié)構(gòu)，并分析其應(yīng)用范圍和限制。3、（本題5分）化工熱力學(xué)中的活度系數(shù)模型用于描述溶液的非理想性，請(qǐng)解釋活度系數(shù)的概念，介紹常見(jiàn)的活度系數(shù)模型（如威爾遜模型、NRTL模型等），并說(shuō)明它們的適用條件。4、（本題5分）解釋在化工生產(chǎn)的干燥過(guò)程中，如何利用干燥曲線(xiàn)來(lái)優(yōu)化干燥工藝參數(shù)。5