濰坊理工學(xué)院《化工計(jì)算與流程模擬》2023-2024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…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁濰坊理工學(xué)院《化工計(jì)算與流程模擬》

2023-2024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20個(gè)小題，每小題2分，共40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、化工中的流化床反應(yīng)器具有許多優(yōu)點(diǎn)。在使用流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，以下哪個(gè)操作條件對(duì)反應(yīng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應(yīng)溫度2、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于理想氣體的狀態(tài)方程，以下哪個(gè)方程在高溫低壓條件下能更準(zhǔn)確地描述其行為？（）A.范德華方程B.維里方程C.理想氣體狀態(tài)方程D.RK方程3、在化工分離過程中，萃取是一種有效的分離方法。對(duì)于一個(gè)液液萃取體系，當(dāng)萃取劑與原溶劑的互溶性增加時(shí)，以下關(guān)于萃取效果的變化，正確的是：（）A.萃取效果變好B.萃取效果變差C.萃取效果不變D.萃取效果先變好后變差4、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個(gè)熱力學(xué)定律是判斷過程自發(fā)方向的依據(jù)？（）A.熱力學(xué)第一定律B.熱力學(xué)第二定律C.熱力學(xué)第三定律D.蓋斯定律5、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的汽液平衡計(jì)算，以下哪種方法在高壓條件下更為適用？（）A.理想溶液模型B.活度系數(shù)法C.狀態(tài)方程法D.經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式6、在化工過程的模擬計(jì)算中，選擇合適的熱力學(xué)模型對(duì)于結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)含有極性物質(zhì)的體系，以下關(guān)于熱力學(xué)模型的選擇，不正確的是：（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.基團(tuán)貢獻(xiàn)模型7、化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程描述了反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。以下關(guān)于動(dòng)力學(xué)方程的建立方法，不正確的是（）A.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合B.基于反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)C.憑空想象D.結(jié)合實(shí)驗(yàn)和理論分析8、化工生產(chǎn)中的過濾操作，過濾介質(zhì)的選擇對(duì)過濾效果有重要影響。以下關(guān)于過濾介質(zhì)的性能和選擇原則，不正確的是（）A.要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度B.過濾阻力要小C.過濾介質(zhì)的選擇不考慮價(jià)格D.要適應(yīng)過濾物料的性質(zhì)9、化工過程中的攪拌操作可以強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱。對(duì)于一個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會(huì)如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度10、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對(duì)萃取效果的影響相對(duì)較小？（）A.兩相的接觸時(shí)間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類型11、在化工設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。以下關(guān)于工藝流程選擇的依據(jù)，不全面的是（）A.原料性質(zhì)和產(chǎn)品要求B.技術(shù)成熟度C.操作人員的喜好D.經(jīng)濟(jì)合理性12、在化工過程的安全管理中，需要制定應(yīng)急預(yù)案。對(duì)于一個(gè)可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的化工裝置，以下哪個(gè)方面在應(yīng)急預(yù)案中應(yīng)重點(diǎn)考慮？（）A.人員疏散B.火災(zāi)撲救C.環(huán)境監(jiān)測(cè)D.以上都是13、化學(xué)反應(yīng)工程中的催化反應(yīng)，催化劑起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應(yīng)速率B.催化劑的活性會(huì)永久保持C.中毒和燒結(jié)會(huì)導(dǎo)致失活D.可以改變反應(yīng)的選擇性14、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作常用于溶液的濃縮。對(duì)于多效蒸發(fā)系統(tǒng)，以下關(guān)于其節(jié)能原理和特點(diǎn)，描述錯(cuò)誤的是（）A.利用二次蒸汽B.效數(shù)越多，節(jié)能效果越好C.設(shè)備投資增加D.操作復(fù)雜15、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的設(shè)計(jì)需要遵循嚴(yán)格的規(guī)范。對(duì)于一個(gè)承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，以下關(guān)于其壁厚計(jì)算的依據(jù)，不正確的是：（）A.材料的屈服強(qiáng)度B.容器的直徑C.容器內(nèi)的壓力D.容器的長(zhǎng)度16、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會(huì)如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變17、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)物料進(jìn)行混合。對(duì)于高粘度物料的混合，以下哪種攪拌器的混合效果通常更好？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.螺帶式攪拌器18、化學(xué)反應(yīng)的速率不僅取決于反應(yīng)物的濃度，還受溫度的影響。關(guān)于溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，以下表述不準(zhǔn)確的是（）A.溫度升高，反應(yīng)速率一定加快B.符合阿倫尼烏斯方程C.存在一個(gè)最佳反應(yīng)溫度D.不同反應(yīng)對(duì)溫度的敏感程度不同19、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)混合物進(jìn)行干燥處理。對(duì)于一個(gè)恒速干燥階段，以下關(guān)于干燥速率的主要影響因素，正確的是：（）A.物料的含水量B.干燥介質(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的流速D.物料的性質(zhì)20、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)溫度二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述在化工過程的膜生物反應(yīng)器中的膜污染機(jī)制研究中，如何分析膜表面的污染物沉積和膜孔堵塞的機(jī)理，采取防治措施。2、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)工程中，討論氣固相催化反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)，包括內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)速率的影響，以及如何確定反應(yīng)的控制步驟。3、（本題5分）論述在化工設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)和三廢處理方案的制定。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業(yè)在市場(chǎng)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者對(duì)個(gè)性化化工產(chǎn)品的需求逐漸增加。分析企業(yè)應(yīng)如何滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求。2、（本題5分）某化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行成本控制，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。分析成本控制的方法和途徑。3、（本題5分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)過程產(chǎn)生了大量的副產(chǎn)物。請(qǐng)分析如何減少副產(chǎn)物的生成并提高主產(chǎn)物的收率。4、（本題5分）某化工項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)過程中，需要進(jìn)行安全生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案制定和演練，以提高企業(yè)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。請(qǐng)分析安全生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案制定和演練的重點(diǎn)和方法。5、（本題5分）在化肥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要改進(jìn)施肥設(shè)備以提高施肥的均勻性。請(qǐng)分析具體的改進(jìn)措施。四、計(jì)算題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在一個(gè)管殼式換熱器中，熱流體入口溫度為150°C，出口溫度為100°C，流量為2kg/s，比熱容為2kJ/(kg·K)。冷流體入口溫度為30°C，流量為3kg/s，比熱容為4kJ/(kg·K)。計(jì)算換熱器的傳熱面積，假設(shè)總傳熱系數(shù)為500W/(m2·