泉州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工原理實驗二》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁泉州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《化工原理實驗二》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在化工傳遞過程中，熱傳導(dǎo)是常見的傳熱方式之一。關(guān)于熱傳導(dǎo)的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導(dǎo)率是物質(zhì)的固有屬性C.熱導(dǎo)率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱2、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于干燥過程中的熱質(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)對干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要3、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，關(guān)于間歇式反應(yīng)器的特點，以下哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.間歇式反應(yīng)器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高B.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的組成和溫度等參數(shù)隨時間變化，操作靈活，但輔助時間長C.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的反應(yīng)速率始終保持不變，容易控制D.間歇式反應(yīng)器不需要攪拌裝置，物料能夠自動混合均勻4、在化工過程的安全管理中，需要制定應(yīng)急預(yù)案。對于一個可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的化工裝置，以下哪個方面在應(yīng)急預(yù)案中應(yīng)重點考慮？（）A.人員疏散B.火災(zāi)撲救C.環(huán)境監(jiān)測D.以上都是5、在化工過程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對于一個生產(chǎn)過程，若要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進(jìn)工藝路線B.更換原材料C.增加設(shè)備投資D.減少勞動力投入6、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會透過膜進(jìn)入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)7、對于化工中的化學(xué)反應(yīng)速率方程，以下關(guān)于其建立方法，哪一個是準(zhǔn)確的？（）A.建立化學(xué)反應(yīng)速率方程通常需要通過實驗測定不同條件下的反應(yīng)速率，然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和分析，確定反應(yīng)級數(shù)和速率常數(shù)B.化學(xué)反應(yīng)速率方程可以通過理論推導(dǎo)直接得到，不需要進(jìn)行實驗測定C.只要知道反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，就可以寫出化學(xué)反應(yīng)速率方程D.化學(xué)反應(yīng)速率方程一旦確定，就不會隨反應(yīng)條件的改變而改變8、在化工過程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對于一個具有多個輸入和輸出的復(fù)雜化工過程，以下哪個方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經(jīng)驗判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計分析D.模擬計算9、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10、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)過程中，以下哪種蒸發(fā)器適用于處理熱敏性物料？（）A.降膜蒸發(fā)器B.升膜蒸發(fā)器C.刮板蒸發(fā)器D.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器11、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過濾壓差增大時，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質(zhì)的阻力增大12、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)級數(shù)的確定方法時，以下關(guān)于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實驗操作簡單13、在化工精餾塔的設(shè)計中，若要提高塔的分離效率，可以采取多種措施。以下哪種措施對提高分離效率的作用相對較?。浚ǎ〢.增加塔板數(shù)B.增大塔徑C.優(yōu)化塔板結(jié)構(gòu)D.選擇合適的回流比14、在化工原理中，研究液體在填料塔中的流動時，以下關(guān)于填料層壓降的影響因素，不正確的是：（）A.填料的類型B.液體的流量C.填料的堆積方式D.液體的密度15、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評價中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時，意味著什么？（）A.項目在經(jīng)濟(jì)上不可行B.項目的收益小于成本C.項目在經(jīng)濟(jì)上可行D.項目的收益等于成本二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的實際氣體狀態(tài)方程中，對比態(tài)原理的應(yīng)用和意義。2、（本題5分）解釋在納米技術(shù)與化學(xué)工程的交叉領(lǐng)域，如何制備和應(yīng)用納米材料來改進(jìn)化工過程和產(chǎn)品性能，如納米催化劑、納米涂層等。3、（本題5分）化工過程中的結(jié)晶器設(shè)計需要考慮多個因素，請詳細(xì)說明結(jié)晶器的類型（如冷卻結(jié)晶器、蒸發(fā)結(jié)晶器等）和設(shè)計要點，包括晶體粒度分布的控制和攪拌的作用。4、（本題5分）解釋在化工過程的膜分離系統(tǒng)中，膜的使用壽命的影響因素和延長膜使用壽命的措施。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（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，計算膨脹后的溫度和體積。2、（本題5分）某理想氣體經(jīng)歷絕熱膨脹過程，初始溫度為500K，壓力為2MPa，膨脹后壓力降至1MPa，比熱容比為1.3，計算膨脹后的溫度。3、（本題5分）在一個流化床干燥器中，濕物料的初始含水量為0.3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），干燥后含水量降至0.05，絕干物料質(zhì)量為100kg，干燥速率曲線方程為U=0.5(X-X*)（kg/(m^2·h)），其中X為物料含水量，X為平衡含水量（假設(shè)為0），干燥面積為20m^2，計算干燥時間。4、（本題5分）一個流化床干燥器用于干燥濕物料，濕物料的處理量為1500kg/h，初含水量為0.35（濕基），終含水量為0.05（濕基），干燥介質(zhì)為熱空氣，進(jìn)口溫度為130°C，濕度為0.005kg/kg干氣，出口溫度為70°C，濕度為0.02kg/kg干氣。求干燥介質(zhì)的消耗量和干燥器的傳熱面積。5、（本題5分）某反應(yīng)在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，其動力學(xué)方程為-rA=kCA，k=0.3(mol/L·min)，初始反應(yīng)物濃度CA0=2mol/L，反應(yīng)時間為120min。求反應(yīng)結(jié)束時反應(yīng)物A的濃度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個化工項目在試車階段，設(shè)備頻繁出現(xiàn)故障，影響了項目的順利投產(chǎn)。請分析設(shè)備故障的原因，并提出設(shè)備調(diào)試和維護(hù)的改