信陽師范大學(xué)《化工熱力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁信陽師范大學(xué)《化工熱力學(xué)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化學(xué)工程中，對于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關(guān)于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點(diǎn)描述，不正確的是（）A.簡單蒸餾是非穩(wěn)態(tài)過程B.平衡蒸餾是穩(wěn)態(tài)過程C.簡單蒸餾分離效果一定優(yōu)于平衡蒸餾D.平衡蒸餾的操作簡單2、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對于一個可逆放熱反應(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.及時移除反應(yīng)產(chǎn)物3、在化工結(jié)晶設(shè)備的選擇中，需要考慮多種因素。以下哪項(xiàng)因素對于結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布影響相對較小？（）A.攪拌速度B.冷卻速率C.設(shè)備的材質(zhì)D.晶種的加入量4、化工過程中的結(jié)晶操作常用于分離和提純物質(zhì)。對于一種溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)，以下哪種結(jié)晶方法能夠獲得更高純度的產(chǎn)品？（）A.冷卻結(jié)晶B.蒸發(fā)結(jié)晶C.真空結(jié)晶D.溶析結(jié)晶5、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風(fēng)干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥6、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。對于反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，錯誤的是（）A.利用壓力差實(shí)現(xiàn)分離B.可用于海水淡化C.對所有溶質(zhì)都有相同的截留率D.膜的性能對分離效果影響大7、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8、化工過程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在一個單效蒸發(fā)器中，若進(jìn)料的溫度升高，蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小9、關(guān)于化工過程中的萃取精餾，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)接近且相對揮發(fā)度小B.兩組分沸點(diǎn)差異大且相對揮發(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10、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)。對于一個承受內(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如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/411、在化工生產(chǎn)中的流化床燃燒爐中，以下哪種因素不是影響燃燒效率的關(guān)鍵因素？（）A.燃料顆粒大小B.流化速度C.空氣過剩系數(shù)D.爐膛壓力12、在化工熱力學(xué)的計(jì)算中，以下哪個熱力學(xué)性質(zhì)不是通過狀態(tài)方程直接計(jì)算得到的？（）A.壓力B.體積C.熵D.焓13、在化工過程的模擬計(jì)算中，常使用一些商業(yè)軟件。以下哪個軟件不是主要用于化工過程模擬的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS14、在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要測量各種物理量。對于測量微小壓力差，以下哪種測量儀器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計(jì)B.差壓變送器C.彈簧管壓力計(jì)D.膜片壓力計(jì)15、化工中的萃取過程需要選擇合適的萃取劑。對于一個水相和有機(jī)相密度差較小的體系，以下哪種萃取劑的選擇原則更為重要？（）A.萃取劑的選擇性B.萃取劑的溶解性C.萃取劑的密度D.萃取劑的穩(wěn)定性16、在化工過程的優(yōu)化中，數(shù)學(xué)模型的建立是重要的一步。以下關(guān)于數(shù)學(xué)模型的作用，哪種表述是不全面的？（）A.預(yù)測過程性能B.指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究C.直接確定最優(yōu)操作條件D.分析過程的敏感性17、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)離心泵的安裝高度過高時，可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.流量增大B.揚(yáng)程降低C.發(fā)生氣蝕現(xiàn)象D.效率提高18、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19、化工過程中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.較強(qiáng)的攪拌強(qiáng)度20、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.材料價格越低越好D.加工性能21、在化工過程控制中，關(guān)于自動控制系統(tǒng)的組成部分，以下哪種說法是正確的？（）A.自動控制系統(tǒng)由被控對象、測量變送裝置、控制器和執(zhí)行器組成，各部分相互獨(dú)立，沒有關(guān)聯(lián)B.自動控制系統(tǒng)中，控制器根據(jù)測量變送裝置反饋的信號與設(shè)定值的偏差進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制信號給執(zhí)行器C.自動控制系統(tǒng)的測量變送裝置只負(fù)責(zé)測量被控變量，不進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換和傳輸D.自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行器只能是電動調(diào)節(jié)閥，其他類型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能使用22、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同23、化工傳熱過程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合24、在化工過程的優(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.原材料價格C.反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)D.產(chǎn)品市場價格25、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當(dāng)輸送高粘度液體時，以下哪種管道材質(zhì)和內(nèi)徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內(nèi)徑較大B.塑料管道，內(nèi)徑較小C.玻璃管道，內(nèi)徑適中D.鑄鐵管道，內(nèi)徑較大二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）結(jié)合工業(yè)催化的最新研究進(jìn)展，深入探討催化劑的設(shè)計(jì)、制備和表征方法，分析催化劑活性中心的形成機(jī)制以及如何提高催化劑的穩(wěn)定性和選擇性。2、（本題5分）隨著化工行業(yè)對智能化生產(chǎn)的追求，分析人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用前景，包括生產(chǎn)預(yù)測、故障診斷、優(yōu)化決策等方面。3、（本題5分）論述化學(xué)反應(yīng)工程中，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些，以及如何通過控制這些因素來優(yōu)化反應(yīng)過程。4、（本題5分）在化工設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行物料衡算和能量衡算，請分別說明物料衡算和能量衡算的基本原理和步驟，并舉例說明它們在化工過程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行效果不佳，無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。請分析廢水處理系統(tǒng)存在的問題，并提出改進(jìn)和優(yōu)化的方案。2、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致廢水無法達(dá)標(biāo)排放。請分析故障原因并提出修復(fù)方案。3、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在安全事故應(yīng)急響應(yīng)不及時的問題，可能影響事故后果。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行化工產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)時，發(fā)現(xiàn)能源消耗過高，成本大幅增加。請對這一現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出導(dǎo)致能耗過高的因素，并給出節(jié)能措施。5、（本題5分）某化工廠的一個車間需要進(jìn)行工藝優(yōu)化以提高生產(chǎn)效率。請分析具體的優(yōu)化措施。四、計(jì)算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個化工廠有一個精餾塔，用來分離苯和甲苯的混合物。進(jìn)料流量為80kmol/h，進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.45，塔頂餾出液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.95，塔釜液中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05。回流比為3.5，相對揮發(fā)度為2.4。計(jì)算塔頂和塔釜的產(chǎn)品流量。2、（本題10分）在一個吸收塔中，用稀硫酸吸收氨氣，進(jìn)塔氣體中氨的摩