安徽林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院《物料與能量衡算原理》2023-2024學年第二學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁安徽林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院《物料與能量衡算原理》

2023-2024學年第二學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15個小題，每小題1分，共15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、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點相近的混合物。以下關(guān)于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準確的？（）A.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價格越便宜越好2、在化工干燥操作中，濕物料中的水分通?？梢苑譃榻Y(jié)合水和非結(jié)合水。以下關(guān)于這兩種水分的特性，哪項說法是不準確的？（）A.結(jié)合水的蒸汽壓低于同溫度下純水的蒸汽壓B.非結(jié)合水的干燥較結(jié)合水容易C.結(jié)合水與物料的結(jié)合力較強D.非結(jié)合水的含量與物料的性質(zhì)無關(guān)3、化工生產(chǎn)中的過濾操作用于分離固體和液體混合物。對于過濾設備的選擇和操作，以下說法錯誤的是（）A.真空過濾機適用于粘性大的物料B.板框壓濾機過濾面積大C.過濾速度與過濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌4、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5、化工中的液液萃取過程，萃取相和萃余相的組成可以通過相平衡關(guān)系確定。以下關(guān)于相平衡關(guān)系的表示方法和應用，不正確的是（）A.可以用三角形相圖表示B.可以計算萃取劑的最小用量C.相平衡關(guān)系不受溫度影響D.用于萃取過程的設計和計算6、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當輸送高粘度液體時，以下哪種管道材質(zhì)和內(nèi)徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內(nèi)徑較大B.塑料管道，內(nèi)徑較小C.玻璃管道，內(nèi)徑適中D.鑄鐵管道，內(nèi)徑較大7、在化工熱力學中，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8、在化工過程的模擬計算中，常使用一些商業(yè)軟件。以下哪個軟件不是主要用于化工過程模擬的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS9、在化工熱力學中，對于混合物的熱力學性質(zhì)計算，以下哪種方法通常需要較多的實驗數(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10、在化工傳熱計算中，當冷熱流體進行并流換熱和逆流換熱時，在相同的進出口溫度條件下，哪種換熱方式的平均溫差較大？（）A.并流換熱B.逆流換熱C.兩者平均溫差相同D.取決于流體的性質(zhì)11、化工過程中的結(jié)晶器設計，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.較強的攪拌強度12、在化工熱力學的研究中，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13、化學反應工程中，對于復雜反應體系的動力學分析，以下方法不正確的是（）A.簡化假設B.實驗測定C.忽略次要反應D.主觀猜測14、化工中的吸附過程存在吸附平衡。對于一個給定的吸附體系，以下哪個因素對吸附平衡的影響最大？（）A.溫度B.壓力C.吸附劑的比表面積D.吸附質(zhì)的濃度15、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.導致溶液結(jié)晶二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工生產(chǎn)的干燥過程中，影響干燥速率的因素有哪些，以及如何通過控制這些因素來提高干燥效果。2、（本題5分）解釋在化工熱力學的實際氣體混合物性質(zhì)計算中，混合規(guī)則的選擇和應用。3、（本題5分）化工原理中的干燥器類型多樣，請詳細說明常見的干燥器（如廂式干燥器、噴霧干燥器等）的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，并分析其優(yōu)缺點和適用情況。4、（本題5分）解釋在化工過程的熱集成技術(shù)中，如何通過合理匹配冷熱物流，實現(xiàn)熱量的回收和利用，降低能耗和運行成本。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應器（CSTR）中進行一級不可逆反應A→B，反應速率常數(shù)為0.5h?1。進料流量為10L/h，進料中A的濃度為2mol/L。假設反應器體積為50L，計算反應器出口處A的濃度。2、（本題5分）一個連續(xù)操作的釜式反應器進行一級不可逆反應，反應速率常數(shù)為0.3h^-1，進料濃度為3mol/L，體積流量為10L/h，反應器體積為50L，計算出口濃度。3、（本題5分）對一個濕物料進行干燥處理，初始濕含量為0.4kg水/kg干物料，干燥后濕含量降至0.05kg水/kg干物料。干燥過程中，空氣的進口溫度為120°C，濕度為0.01kg水/kg干空氣，出口溫度為80°C，濕度為0.05kg水/kg干空氣。計算所需的干空氣流量和干燥時間。4、（本題5分）某一管道輸送著溫度為180°C的熱油，管道內(nèi)徑為0.15m，長度為40m，熱油的流速為0.8m/s，比熱容為2.2kJ/(kg·K)，密度為750kg/m3。管道外保溫層的熱導率為0.08W/(m·K)，環(huán)境溫度為15°C。計算熱油在管道中的溫降和熱損失。5、（本題5分）一個連續(xù)干燥器用于干燥某種濕物料，濕物料的初始含水量為50%（濕基），要求干燥至含水量為10%（濕基）。干燥器的處理能力為500kg/h濕物料，干燥介質(zhì)為熱空氣，進口溫度為120℃，出口溫度為80℃。已知濕物料的比熱容為1.8kJ/(kg·K)，干燥過程中的熱損失為10%。計算所需的空氣流量和加熱功率。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某化工企業(yè)采用了新的催化劑載體來提高催化劑的性能。請分析該載體的優(yōu)勢和應用前景。2、（本題10分）在一項化工合成工藝中，產(chǎn)物的選擇性受到反應壓力的影響。請分析反應壓力對產(chǎn)物選擇性的作用機制，并提