湖南中醫(yī)藥大學湘杏學院《高等化工儀器分析》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁湖南中醫(yī)藥大學湘杏學院《高等化工儀器分析》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個可逆放熱反應，為了提高反應的轉化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應溫度B.提高反應溫度C.增加反應物濃度D.及時移除反應產物2、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補反饋控制的不足。對于一個受可測干擾影響的過程，以下關于前饋控制的特點，正確的是：（）A.根據偏差進行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測量干擾3、在化工過程的物料衡算中，以下哪種情況通?？梢约僭O系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以4、在化工熱力學中，對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，以下關于其溫度和壓力變化的描述，正確的是：（）A.溫度升高，壓力降低B.溫度降低，壓力升高C.溫度和壓力均不變D.溫度降低，壓力降低5、在化學反應工程中，對于一個均相催化反應，催化劑的濃度增加，反應速率會如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數增加D.不變6、在化工流體的湍流流動中，渦流擴散系數與分子擴散系數相比，通常具有怎樣的特點？（）A.渦流擴散系數遠小于分子擴散系數B.渦流擴散系數與分子擴散系數相當C.渦流擴散系數遠大于分子擴散系數D.渦流擴散系數與分子擴散系數的大小關系不確定7、在化工中的分離設備性能評價中，關于分離效率的指標，以下哪種表述是準確的？（）A.分離效率的常用指標包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標組分的回收程度；純度則表示產品中目標組分的含量B.分離效率只需要用純度一個指標來評價，其他指標不重要C.分離因子越大，說明分離越困難，分離設備的性能越差D.回收率越高，說明分離設備的能耗越高，經濟性越差8、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的手段之一。對于高溫廢氣的余熱回收，以下哪種換熱器較為適用？（）A.板式換熱器B.管殼式換熱器C.翅片管換熱器D.螺旋板式換熱器9、化學反應的速率常數不僅與溫度有關，還與反應物的濃度有關。對于一個一級反應，當反應物濃度增加一倍時，速率常數會？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍10、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關于保溫層的選擇和計算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導熱系數B.保溫層越厚越好C.要計算保溫層的經濟厚度D.考慮環(huán)境溫度對保溫效果的影響11、化學反應工程中，對于一個氣液反應，若反應主要在液相中進行，提高反應速率的有效方法是？（）A.增加氣相反應物濃度B.增大液相反應物濃度C.提高反應溫度D.增大氣液接觸面積12、在化工燃燒過程中，為了實現完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當空氣量不足時，會產生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產生有害氣體D.燃燒速度加快13、化工生產中的過濾操作用于分離固體和液體混合物。對于過濾設備的選擇和操作，以下說法錯誤的是（）A.真空過濾機適用于粘性大的物料B.板框壓濾機過濾面積大C.過濾速度與過濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌14、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通?？梢苑譃榻Y合水和非結合水。以下關于這兩種水分的特性，哪項說法是不準確的？（）A.結合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結合水的干燥較結合水容易C.結合水與物料的結合力較強D.非結合水的含量與物料的性質無關15、在化工管道設計中，需要考慮管道的應力和振動問題。對于一個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力和振動？（）A.固定支架B.滑動支架C.導向支架D.彈簧支架16、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設備之一。若輸送的液體粘度增大，離心泵的揚程和流量會如何變化？（）A.揚程增大，流量增大B.揚程增大，流量減小C.揚程減小，流量增大D.揚程減小，流量減小17、在化學反應工程中，催化劑能夠顯著改變反應速率和選擇性。對于一個可逆反應，加入合適的催化劑后，正反應和逆反應的速率常數會如何變化？（）A.正反應速率常數增大，逆反應速率常數不變B.正反應速率常數增大，逆反應速率常數減小C.正反應和逆反應速率常數均增大D.正反應和逆反應速率常數均不變18、在化工生產中的干燥器選擇中，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19、在化工熱力學的相平衡計算中，以下哪個定律用于確定氣液平衡時的組成關系？（）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20、在化學反應動力學中，對于一個自催化反應，反應初期和后期的反應速率變化趨勢是怎樣的？（）A.初期慢，后期快B.初期快，后期慢C.一直保持較快D.一直保持較慢二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在化工生產中，經常需要控制反應溫度，請闡述常見的加熱和冷卻方法（如蒸汽加熱、熱水冷卻等）的原理和適用范圍，并分析如何實現精確的溫度控制。2、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的蒸餾操作，包括簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾等方法的原理、特點和適用范圍，以及蒸餾塔的設計計算。3、（本題5分）解釋在化工過程的蒸發(fā)操作中，如何進行蒸發(fā)器的防垢和除垢措施的選擇和實施。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家涂料生產企業(yè)的產品出現了起泡現象。請分析原因并提出改進措施。2、（本題5分）在食品添加劑生產領域，某企業(yè)需要開發(fā)一種新型的增稠劑。請分析在化學工程方面的設計思路。3、（本題5分）在一個化工項目的可行性研究階段，對市場需求的預測出現偏差。請分析預測偏差的原因，并提出改進市場需求預測的方法。4、（本題5分）一個化工項目在建設過程中需要進行項目融資，以確保項目資金充足。請分析項目融資的渠道和方法。5、（本題5分）某化工廠的一個反應過程需要控制反應的pH值。請分析如何實現精確的pH控制。四、計算題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）在一個列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱冷流體。蒸汽溫度為120℃，冷凝潛熱為2200kJ/kg，蒸汽流量為100kg/h。冷流體入口溫度為20℃，出口溫度為60℃，流量為500kg/h，比熱容為4.0kJ/(kg·℃)