延邊大學(xué)《化工熱力學(xué)Ⅰ》2023-2024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頁延邊大學(xué)

《化工熱力學(xué)Ⅰ》2023-2024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20個小題，每小題1分，共20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(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。對于一個一級反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物濃度增加一倍時，速率常數(shù)會？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍2、在化工熱力學(xué)中，研究混合氣體的性質(zhì)時，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對于一個由兩種理想氣體組成的混合氣體，以下關(guān)于分壓和分體積的說法，正確的是：（）A.分壓之和等于總壓，分體積之和等于總體積B.分壓之和大于總壓，分體積之和大于總體積C.分壓之和小于總壓，分體積之和小于總體積D.分壓與分體積之間沒有確定的關(guān)系3、在化工設(shè)備的設(shè)計中，需要考慮壓力對設(shè)備強(qiáng)度的要求。對于一個承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強(qiáng)度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭4、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5、在化工中的流化床反應(yīng)器，關(guān)于其特點和適用范圍，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒處于流化狀態(tài)，傳熱傳質(zhì)效率高，適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)和要求有均一溫度和濃度的反應(yīng)B.流化床反應(yīng)器的操作簡單，對物料的粒度和密度沒有要求C.流化床反應(yīng)器的氣體返混嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化率低，只適用于一些簡單的反應(yīng)D.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒容易磨損和帶出，增加了后續(xù)分離和回收的難度6、在化工熱力學(xué)中，研究實際氣體的狀態(tài)方程時，范德華方程是常用的方程之一。以下關(guān)于范德華方程的特點，不正確的是：（）A.考慮了分子間的引力和斥力B.適用于所有壓力范圍C.計算精度較高D.形式較為簡單7、化工中的萃取塔設(shè)計需要考慮萃取劑的分散和聚并。對于一個需要高效萃取的過程，以下哪個萃取塔的內(nèi)部構(gòu)件能夠促進(jìn)萃取劑的分散？（）A.篩板B.填料C.轉(zhuǎn)盤D.攪拌器8、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點。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9、在化工流體流動的測量中，以下哪種流量計適用于測量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計B.電磁流量計C.孔板流量計D.超聲波流量計10、在化工熱力學(xué)中，對于一個封閉系統(tǒng)的絕熱過程，若系統(tǒng)對外做功，其內(nèi)能會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少11、在化工蒸發(fā)過程中，提高蒸發(fā)器的真空度會對蒸發(fā)操作產(chǎn)生哪些影響？（）A.降低溶液的沸點，提高蒸發(fā)速率B.增加溶液的沸點，降低蒸發(fā)速率C.對蒸發(fā)速率沒有影響D.導(dǎo)致溶液結(jié)晶12、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個連續(xù)流動的管式反應(yīng)器中的二級反應(yīng)，以下哪個因素對于反應(yīng)器體積的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)速率常數(shù)C.進(jìn)料流量D.反應(yīng)溫度13、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的研究中，對于一個二級反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的平方成正比。若初始反應(yīng)物濃度增加一倍，反應(yīng)速率會變?yōu)樵瓉淼膸妆?？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍14、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過程。關(guān)于吸收過程中的氣液平衡關(guān)系，以下說法不正確的是（）A.溶解度隨溫度升高而降低B.壓力增大，溶解度增大C.亨利定律只適用于稀溶液D.氣液平衡關(guān)系不受溶質(zhì)種類影響15、在化工原理中，研究流體流動時，雷諾數(shù)是一個重要的無量綱參數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)大于4000時，流體的流動狀態(tài)通常為：（）A.層流B.過渡流C.湍流D.無法確定16、對于化工過程中的吸附平衡，以下哪種吸附等溫線模型常用于描述低濃度下的吸附行為？（）A.Langmuir吸附等溫線B.Freundlich吸附等溫線C.BET吸附等溫線D.以上模型均可17、對于化工過程中的氣體凈化，以下哪種方法適用于去除微量有害氣體？（）A.吸收法B.吸附法C.燃燒法D.冷凝法18、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子19、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)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚氯乙烯涂層D.鈦金屬涂層20、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，若催化劑的孔徑過小，會對反應(yīng)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應(yīng)速率B.降低反應(yīng)速率C.對反應(yīng)速率無影響D.可能提高也可能降低反應(yīng)速率二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述在化工熱力學(xué)的熵平衡計算中，熵產(chǎn)生的含義和其在過程分析中的作用。2、（本題5分）化工熱力學(xué)中的混合規(guī)則在狀態(tài)方程的應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用，請解釋混合規(guī)則的概念和常見的混合規(guī)則（如vanderWaals混合規(guī)則、RK混合規(guī)則等），并分析它們的適用范圍和準(zhǔn)確性。3、（本題5分）在化工設(shè)計中，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)計中的應(yīng)用。4、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述聚合物的合成方法、性能特點以及在塑料、纖維、橡膠等工業(yè)中的應(yīng)用，探討如何通過聚合反應(yīng)條件控制聚合物的分子量和結(jié)構(gòu)。5、（本題5分）分析在化工儀表及自動化控制中，如何選擇合適的測量儀表和控制策略，實現(xiàn)對化工過程參數(shù)的準(zhǔn)確監(jiān)測和自動控制。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)的產(chǎn)品在市場上出現(xiàn)了假冒偽劣產(chǎn)品，影響了企業(yè)的聲譽(yù)和市場份額。分析企業(yè)應(yīng)如何進(jìn)行品牌保護(hù)和打假工作。2、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了脆化現(xiàn)象。請分析可能的原因并提出防護(hù)措施。3、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在粉塵污染問題，對員工健康和生產(chǎn)安全造成威脅。分析粉塵產(chǎn)生的原因及應(yīng)采取的除塵措施。4、（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。5、（本題5分）某化工項目在可行性研究階段，需要對項目的市場前景進(jìn)行分析。請分析市場前景分析的內(nèi)容和方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股含有苯（B）和甲苯（T）的混合蒸汽，總壓為1atm，溫度為100°C。其中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.6，甲苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4。利用理想氣體狀態(tài)方程和安托尼方程（Antoineequation）計算苯和甲苯的飽和蒸汽壓，并判斷該混合蒸汽是否處于飽和狀態(tài)。2、（本題10分）進(jìn)行一個氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)速率方程為-rA=kpA^0.5，其中k=0.1mol/(m2·s·kPa^0.5)，壓力pA為20kPa。催化劑顆粒為球形，直徑為5mm