中國(guó)民用航空飛行學(xué)院《反應(yīng)工程概論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁中國(guó)民用航空飛行學(xué)院《反應(yīng)工程概論》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2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、化工過程中的精餾操作是常見的分離方法。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2、化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是化工生產(chǎn)的核心問題之一。對(duì)于理想間歇反應(yīng)器和連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，以下比較錯(cuò)誤的是（）A.間歇反應(yīng)器適合小批量生產(chǎn)B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器生產(chǎn)效率一定更高C.兩者的反應(yīng)時(shí)間計(jì)算方法不同D.物料混合情況有所差異3、化工中的吸附分離過程常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個(gè)因素對(duì)吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時(shí)間4、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。在一個(gè)間歇式攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行不可逆的一級(jí)反應(yīng)，若要提高產(chǎn)物的收率，以下哪種操作方式最為有效？（）A.增加反應(yīng)物濃度B.升高反應(yīng)溫度C.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間D.加快攪拌速度5、在化工過程的安全管理中，對(duì)于易燃易爆物質(zhì)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設(shè)備D.加強(qiáng)人員培訓(xùn)6、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)7、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系時(shí)，安托尼方程是常用的經(jīng)驗(yàn)公式。以下關(guān)于安托尼方程參數(shù)的獲取方法，不正確的是：（）A.實(shí)驗(yàn)測(cè)定B.理論推導(dǎo)C.經(jīng)驗(yàn)估算D.數(shù)據(jù)擬合8、對(duì)于化工過程中的流體流動(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)是用來判斷流體流動(dòng)類型（層流或湍流）的無量綱數(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)的研究沒有實(shí)際意義，只是一個(gè)理論概念9、在化工生產(chǎn)中的干燥過程中，以下哪種干燥介質(zhì)的吸濕能力相對(duì)較弱？（）A.空氣B.氮?dú)釩.水蒸氣D.煙道氣10、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設(shè)備。對(duì)于一個(gè)逆流操作的換熱器，當(dāng)冷熱流體的進(jìn)口溫度不變，而熱流體的流量增加時(shí)，以下關(guān)于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無法確定11、關(guān)于化工過程中的流化床反應(yīng)器，以下哪種情況不是其常見的操作問題？（）A.溝流現(xiàn)象B.騰涌現(xiàn)象C.催化劑磨損D.反應(yīng)溫度過低12、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13、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)14、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)可逆放熱反應(yīng)，為了提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應(yīng)溫度B.提高反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)物15、在化工過程的自動(dòng)化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項(xiàng)說法是不準(zhǔn)確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應(yīng)速度B.增大積分時(shí)間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時(shí)間可以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調(diào)整不依賴于系統(tǒng)的特性二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）結(jié)合現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，深入探討在化學(xué)工程中如何運(yùn)用先進(jìn)的分析手段如色譜、質(zhì)譜、光譜等對(duì)化工產(chǎn)品和過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和分析。2、（本題5分）解釋在化工過程的膜分離應(yīng)用中，如何進(jìn)行膜分離與其他分離技術(shù)的組合和集成。3、（本題5分）闡述在化工過程的滲透汽化技術(shù)中，如何通過選擇合適的膜材料和操作條件實(shí)現(xiàn)液體混合物的分離，以及該技術(shù)在有機(jī)溶劑脫水等領(lǐng)域的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)吸收塔用氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化硫，進(jìn)氣中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)為0.06，氣體流量為900m3/h，塔徑為1.8m，液泛氣速為2.2m/s，操作氣速為0.75倍液泛氣速。計(jì)算塔的高度。2、（本題5分）在一個(gè)固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)方程式為A+2B→3C。進(jìn)料中A、B的摩爾比為1:2，總進(jìn)料流量為8mol/s，反應(yīng)溫度為400°C。反應(yīng)速率方程為r=k*C_A*C_B2，其中k=5L2/(mol2·s)，C_A和C_B分別為A和B的濃度。計(jì)算反應(yīng)器出口處各組分的濃度。3、（本題5分）在一個(gè)流化床干燥器中干燥顆粒物料，物料的初始含水量為40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），干燥后含水量降至8%，進(jìn)料量為200kg/h，絕干物料的比熱容為1.5kJ/(kg·K)，干燥介質(zhì)為熱空氣，進(jìn)口溫度為150°C，出口溫度為100°C，濕度為0.02kg/kg干空氣，計(jì)算所需的干空氣流量。4、（本題5分）某化工廠的管道中輸送過熱蒸汽，蒸汽壓力為2MPa，溫度為300°C，管道內(nèi)徑為0.2m，長(zhǎng)度為50m，絕熱層厚度為0.1m，絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.2W/(m·K)，環(huán)境溫度為20°C，計(jì)算每小時(shí)的熱損失。5、（本題5分）在一個(gè)吸收塔中，用清水吸收空氣中的氨氣。進(jìn)氣中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，尾氣中要求氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)降低到0.01，氣液平衡關(guān)系為y=1.5x，液氣比為2。計(jì)算所需的塔高，假設(shè)傳質(zhì)單元高度為0.8m。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題