桂林信息科技學(xué)院《化工原理理論教學(xué)》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(yè)，共3頁(yè)桂林信息科技學(xué)院

《化工原理理論教學(xué)》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30個(gè)小題，每小題1分，共30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、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)過(guò)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(dòng)力投入2、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中的一級(jí)反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于反應(yīng)時(shí)間的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)溫度C.反應(yīng)器的體積D.攪拌速度3、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)體系，以下關(guān)于反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定方法，不準(zhǔn)確的是（）A.實(shí)驗(yàn)測(cè)定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗(yàn)隨意猜測(cè)D.積分法4、在化工設(shè)備的密封形式中，以下哪種密封適用于高溫高壓且有毒有害介質(zhì)的場(chǎng)合？（）A.填料密封B.機(jī)械密封C.迷宮密封D.液封5、在化工結(jié)晶過(guò)程中，影響晶體生長(zhǎng)速度和晶體形態(tài)的因素眾多。以下哪個(gè)因素通常對(duì)晶體生長(zhǎng)速度的影響相對(duì)較小？（）A.過(guò)飽和度B.攪拌強(qiáng)度C.溶液的pH值D.結(jié)晶器的材質(zhì)6、在化工熱力學(xué)中，以下哪種狀態(tài)方程在計(jì)算高溫高壓下氣體的性質(zhì)時(shí)較為準(zhǔn)確？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程7、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質(zhì)。當(dāng)使用有機(jī)溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)時(shí)，以下哪個(gè)因素對(duì)萃取效率的影響最為顯著？（）A.萃取劑的選擇B.萃取溫度C.相比（有機(jī)相和水相的體積比）D.攪拌速度8、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮物料的流動(dòng)模式。對(duì)于理想的平推流反應(yīng)器，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長(zhǎng)度逐漸變化C.不同停留時(shí)間的物料之間會(huì)混合D.反應(yīng)速率只與反應(yīng)器內(nèi)位置有關(guān)9、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10、在化工流體力學(xué)中，對(duì)于非牛頓流體的流動(dòng)，其粘度通常不是常數(shù)。若一種非牛頓流體的表觀粘度隨剪切速率的增加而減小，這種流體被稱為？（）A.假塑性流體B.脹塑性流體C.賓漢流體D.觸變性流體11、在化學(xué)反應(yīng)工程中，以下哪種類型的反應(yīng)對(duì)反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級(jí)反應(yīng)B.一級(jí)反應(yīng)C.二級(jí)反應(yīng)D.三級(jí)反應(yīng)12、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，換熱器的設(shè)計(jì)需要考慮傳熱效率和壓降。對(duì)于一個(gè)管殼式換熱器，以下關(guān)于折流板的作用，不正確的是：（）A.增加傳熱面積B.提高流速C.支撐管束D.減小壓降13、在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要測(cè)量各種物理量。對(duì)于測(cè)量微小壓力差，以下哪種測(cè)量?jī)x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)14、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算，以下哪種方法通常需要較多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持？（）A.狀態(tài)方程法B.活度系數(shù)法C.理想溶液模型D.正規(guī)溶液模型15、在化工干燥過(guò)程中，干燥速率曲線通?？梢苑譃閹讉€(gè)階段。以下哪個(gè)階段的干燥速率主要受物料內(nèi)部水分?jǐn)U散控制？（）A.恒速干燥階段B.降速干燥階段C.預(yù)熱階段D.平衡階段16、化工過(guò)程中的過(guò)濾操作常用于分離固體和液體混合物。在一個(gè)恒壓過(guò)濾過(guò)程中，若過(guò)濾介質(zhì)的阻力可以忽略不計(jì)，過(guò)濾時(shí)間延長(zhǎng)一倍，濾液體積會(huì)增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.無(wú)法確定17、在化工流體輸送系統(tǒng)中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)輸送高黏度液體時(shí)，離心泵的性能會(huì)發(fā)生以下哪種變化？（）A.揚(yáng)程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不變18、在化學(xué)工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準(zhǔn)確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會(huì)隨使用次數(shù)下降19、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟(jì)效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素20、在化工分離過(guò)程中，精餾操作是常用的方法之一。當(dāng)混合物中各組分的相對(duì)揮發(fā)度接近時(shí)，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進(jìn)料位置21、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)混合物進(jìn)行分離和提純。對(duì)于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分餾的方法進(jìn)行分離，以下哪種因素對(duì)分離效果的影響最為關(guān)鍵？（）A.混合物的組成比例B.分餾柱的高度和填充材料C.加熱溫度和速度D.冷卻介質(zhì)的溫度22、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對(duì)反應(yīng)過(guò)程有著重要影響。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，以下哪種類型的催化劑能夠同時(shí)提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負(fù)催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以23、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對(duì)于易燃易爆物質(zhì)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，需要采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說(shuō)明這種氣體的爆炸危險(xiǎn)性是高還是低？（）A.高B.低C.無(wú)法確定D.取決于其他因素24、化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合熱不為零的混合物，其超額性質(zhì)通常如何定義？（）A.實(shí)際混合物性質(zhì)與理想混合物性質(zhì)之差B.實(shí)際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之和C.實(shí)際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之差D.實(shí)際混合物性質(zhì)與理想溶液性質(zhì)之差25、在化工熱力學(xué)中，熵增原理是一個(gè)重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過(guò)程中的應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.判斷過(guò)程的可逆性B.評(píng)估能量利用效率C.熵增越大越好D.指導(dǎo)過(guò)程的優(yōu)化26、在化工原理中，研究流體在管內(nèi)的強(qiáng)制對(duì)流傳熱時(shí)，以下關(guān)于努塞爾數(shù)（Nu）的影響因素，不正確的是：（）A.流體的導(dǎo)熱系數(shù)B.管道的長(zhǎng)度C.流體的流速D.流體的物性參數(shù)27、在化學(xué)反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)于優(yōu)化反應(yīng)過(guò)程至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的連串反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是所需產(chǎn)物，以下哪種操作條件通常有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應(yīng)溫度B.增加反應(yīng)物濃度C.縮短反應(yīng)時(shí)間D.降低反應(yīng)壓力28、在化工設(shè)計(jì)中，管道布置是重要的環(huán)節(jié)之一。以下關(guān)于化工管道布置的原則和要求，不正確的是（）A.要考慮物料特性B.盡量減少?gòu)濐^和閥門(mén)C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修29、在化工分離過(guò)程中，萃取操作常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。以下關(guān)于萃取劑的選擇原則，哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.對(duì)溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價(jià)格越便宜越好30、對(duì)于化工中的膜分離技術(shù)，以下關(guān)于反滲透膜的分離原理，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.反滲透膜是一種半透膜，在壓力作用下，溶劑從高濃度溶液一側(cè)透過(guò)膜向低濃度溶液一側(cè)遷移，實(shí)現(xiàn)混合物的分離B.反滲透膜的分離只取決于膜的孔徑大小，與溶液的性質(zhì)和壓力無(wú)關(guān)C.反滲透膜分離過(guò)程中，溶質(zhì)會(huì)在膜表面沉積，導(dǎo)致膜的通量逐漸下降D.反滲透膜只能用于分離水溶液，對(duì)有機(jī)溶液的分離效果很差二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某一燃燒爐中進(jìn)行甲烷（CH?）的燃燒反應(yīng)，CH?+2O?→CO?+2H?O。進(jìn)料中甲烷的流量為10mol/s，氧氣過(guò)量20%。反應(yīng)溫度為800K，壓力為1atm。計(jì)算燃燒產(chǎn)物中各組分的摩爾分?jǐn)?shù)和體積流量。2、（本題5分）在一個(gè)管殼式換熱器中，用熱流體將冷流體從20℃加熱到80℃。熱流體入口溫度為120℃，出口溫度為80℃，冷流體流量為2kg/s，比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。若換熱器的總傳熱系數(shù)為800W/(m2·℃)，換熱面積為10m2，計(jì)算熱流體的流量。3、（本題5分）在一個(gè)萃取塔中，用有機(jī)溶劑萃取水溶液中的溶質(zhì)A，進(jìn)料水相中溶質(zhì)A的濃度為20g/L，有機(jī)相流量為80L/h，水相流量為120L/h，分配系數(shù)為1.5。求單級(jí)萃取后有機(jī)相中溶質(zhì)A的濃度和萃取率。4、（本題5分）某化工廠使用萃取塔處理含溶質(zhì)A的廢水，萃取劑與廢水的流量比為0.8，平衡分配系數(shù)為4，進(jìn)水溶質(zhì)A濃度為800mg/L。若要求處理后廢水中溶質(zhì)A濃度降至100mg/L，計(jì)算所需的理論級(jí)數(shù)。5、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，催化劑顆粒的直徑為0.5mm，密度為2000kg/m^3，氣體的密度為1.2kg/m^3，黏度為1.8×10^(-5)Pa·s，求最小流化速度。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析在化工過(guò)程的吸收塔設(shè)計(jì)中，塔徑和塔高的計(jì)算方法和影響因素。2、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，攪拌器的選擇和設(shè)計(jì)對(duì)于反應(yīng)和混合過(guò)程至關(guān)重要。請(qǐng)論述攪拌器的類型和工作原理，并分析如何根據(jù)不同的工藝要求選擇合適的攪拌器。3、（本題5分）化工過(guò)程中的攪拌釜式反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，請(qǐng)說(shuō)明攪拌釜式反應(yīng)器放大的原則和方法，包括幾何相似、動(dòng)力相似和傳熱相似等，并分析放大過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和解決措施。4、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，流體輸送是常見(jiàn)的操作。請(qǐng)論述