重慶交通大學(xué)《化工單元操作》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)重慶交通大學(xué)

《化工單元操作》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、在化工反應(yīng)設(shè)備中，流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態(tài)，以下哪種操作條件最為關(guān)鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度2、在化工干燥過(guò)程中，干燥速率曲線通常可以分為幾個(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3、在化工精餾塔的設(shè)計(jì)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(duì)提高分離效率的作用相對(duì)較??？（）A.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4、化工中的干燥過(guò)程需要消耗大量能源。對(duì)于一個(gè)節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設(shè)備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件5、在化工精餾操作中，要實(shí)現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個(gè)操作參數(shù)的改變對(duì)塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進(jìn)料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量6、關(guān)于化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過(guò)程，以下哪種因素對(duì)晶體的生長(zhǎng)速度影響最?。浚ǎ〢.溶液的過(guò)飽和度B.攪拌速度C.溶質(zhì)的分子量D.冷卻速度7、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)絕熱可逆膨脹過(guò)程，系統(tǒng)的溫度和壓力會(huì)如何變化？（）A.溫度降低，壓力降低B.溫度升高，壓力升高C.溫度不變，壓力降低D.溫度降低，壓力不變8、化工原理中，對(duì)于精餾塔的設(shè)計(jì)，若要提高塔頂產(chǎn)品的純度，同時(shí)保持一定的處理量，以下哪種方法可行？（）A.增加塔板數(shù)B.減小回流比C.降低塔釜溫度D.增大進(jìn)料量9、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑顆粒內(nèi)擴(kuò)散阻力的影響因素，不正確的是：（）A.催化劑的孔徑B.反應(yīng)氣體的濃度C.反應(yīng)溫度D.催化劑的形狀10、對(duì)于化工過(guò)程中的流體流動(dòng)，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個(gè)是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來(lái)判斷流體流動(dòng)類型（層流或湍流）的無(wú)量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對(duì)大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無(wú)關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動(dòng)阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對(duì)流體流動(dòng)的研究沒(méi)有實(shí)際意義，只是一個(gè)理論概念11、化工過(guò)程中的精餾操作是常見(jiàn)的分離方法。在一個(gè)連續(xù)精餾塔中，若進(jìn)料組成發(fā)生變化，塔頂和塔底產(chǎn)品的純度會(huì)受到怎樣的影響？（）A.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均不變B.塔頂產(chǎn)品純度降低，塔底產(chǎn)品純度不變C.塔頂產(chǎn)品純度不變，塔底產(chǎn)品純度降低D.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均可能發(fā)生變化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、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，蒸發(fā)器的類型有多種。以下關(guān)于各種蒸發(fā)器的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合，不正確的是（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單B.升膜蒸發(fā)器適用于高粘度溶液C.降膜蒸發(fā)器傳熱效率高D.蒸發(fā)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)14、化工分離過(guò)程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一個(gè)固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達(dá)到飽和，需要進(jìn)行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生15、在化工熱力學(xué)的相平衡計(jì)算中，以下哪個(gè)定律用于確定氣液平衡時(shí)的組成關(guān)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16、化工中的攪拌釜傳熱過(guò)程需要強(qiáng)化。對(duì)于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個(gè)措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤(pán)管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速17、在化工熱力學(xué)中，研究混合氣體的性質(zhì)時(shí)，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對(duì)于一個(gè)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(shuō)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(méi)有確定的關(guān)系18、在化工生產(chǎn)中的攪拌釜中，以下哪種攪拌槳葉形式適用于高粘度流體的攪拌？（）A.螺旋槳式B.渦輪式C.錨式D.槳式19、在化工過(guò)程控制中，串級(jí)控制系統(tǒng)可以提高控制品質(zhì)。以下關(guān)于串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.能夠克服干擾B.控制回路多C.調(diào)試簡(jiǎn)單D.適用于容量滯后較大的過(guò)程20、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的選擇非常重要。對(duì)于一個(gè)以最小化生產(chǎn)成本為目標(biāo)的化工過(guò)程，以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設(shè)備折舊成本C.產(chǎn)品銷售收入D.人工成本21、化工過(guò)程的模擬和優(yōu)化對(duì)于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。在使用化工模擬軟件進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化時(shí)，以下哪個(gè)參數(shù)的優(yōu)化對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的提升最為明顯？（）A.原材料的消耗B.產(chǎn)品的產(chǎn)量C.設(shè)備的投資D.操作工人的數(shù)量22、在化工物料衡算中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的化工過(guò)程，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪項(xiàng)是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量23、對(duì)于化工中的液液萃取設(shè)備，以下關(guān)于萃取塔的類型和特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.常見(jiàn)的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉(zhuǎn)盤(pán)塔等。噴灑塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但傳質(zhì)效率低；填料塔傳質(zhì)效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性??；轉(zhuǎn)盤(pán)塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質(zhì)效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質(zhì)效果越好D.萃取塔的操作條件對(duì)傳質(zhì)效率沒(méi)有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)24、在化工分離過(guò)程中，反滲透膜分離技術(shù)在水處理中應(yīng)用廣泛。以下關(guān)于反滲透的驅(qū)動(dòng)力，哪種說(shuō)法是正確的？（）A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差25、化工生產(chǎn)中的膜分離過(guò)程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過(guò)程的特點(diǎn)和應(yīng)用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質(zhì)B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過(guò)程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離26、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27、在化工過(guò)程的控制中，自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成和工作原理，不正確的是（）A.包括傳感器、控制器和執(zhí)行器B.反饋控制是最常用的控制方式C.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性不重要D.可以實(shí)現(xiàn)精確的過(guò)程控制28、化工生產(chǎn)過(guò)程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點(diǎn)相近的有機(jī)化合物時(shí)，以下哪種操作條件的改變對(duì)分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進(jìn)料量D.升高操作壓力29、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30、在化工過(guò)濾操作中，過(guò)濾速率與過(guò)濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過(guò)濾壓差增大時(shí)，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過(guò)濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過(guò)濾介質(zhì)的阻力增大二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化學(xué)反應(yīng)在等溫等壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)式為3A→2B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.03min^-1，初始時(shí)A的濃度為5mol/L，反應(yīng)進(jìn)行3小時(shí)后，計(jì)算B的濃度。2、（本題5分）在一個(gè)固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2h^-1，催化劑床層體積為0.8m^3，進(jìn)料中反應(yīng)物濃度為3kmol/m^3，體積流量為2m^3/h，計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。3、（本題5分）一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)可逆反應(yīng)A?B，正反應(yīng)速率常數(shù)為0.3h?1，逆反應(yīng)速率常數(shù)為0.1h?1，初始濃度A為4mol/L，反應(yīng)時(shí)間為6h，計(jì)算此時(shí)A和B的濃度。4、（本題5分）一個(gè)氣體壓縮過(guò)程中，初始狀態(tài)下氣體的壓力為1MPa，溫度為300K，體積為1m3。經(jīng)過(guò)絕熱壓縮后，壓力升高到3MPa，絕熱指數(shù)為1.4，計(jì)算壓縮后的體積和溫度。5、（本題5分）一個(gè)非等溫間歇反應(yīng)器中進(jìn)行不可逆放熱反應(yīng)A→B，反應(yīng)活化能為50000J/mol，指前因子為1×10^7L/(mol·s)，初始溫度為300K，反應(yīng)熱為-50000J/mol。計(jì)算在絕熱條件下反應(yīng)達(dá)到80%轉(zhuǎn)化率時(shí)的溫度。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)程的過(guò)濾過(guò)程中的濾餅阻力模型中，如何研究濾餅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對(duì)過(guò)濾阻力的影響，優(yōu)化過(guò)濾操作和設(shè)備設(shè)計(jì)。2、（本題5分）分析在化工生產(chǎn)的干燥器設(shè)計(jì)中，如何根據(jù)物料特性和生產(chǎn)要求選擇合適的干燥器類型。3、（本題5分）闡述在化工過(guò)程的能量分析和綜合中，如何評(píng)估能量的利用效率，發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力，并通過(guò)能量集成和優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。4、（本題5分）化工分離過(guò)程中的萃取精餾是一種特殊的精餾方法。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹萃取精餾的原理和適