重慶文理學院《化工單元仿真實訓》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁重慶文理學院

《化工單元仿真實訓》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，蒸發(fā)器的類型有多種。以下關于各種蒸發(fā)器的特點和適用場合，不正確的是（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構簡單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)2、對于化工熱力學中的理想氣體狀態(tài)方程，以下關于其適用條件的說法，哪一個是準確的？（）A.理想氣體狀態(tài)方程適用于任何壓力和溫度下的氣體B.理想氣體狀態(tài)方程只適用于高溫、低壓且分子間無相互作用力的氣體C.理想氣體狀態(tài)方程對所有真實氣體在任何條件下都能準確描述其性質(zhì)D.理想氣體狀態(tài)方程主要適用于液體，對氣體的適用性較差3、在化工過程的優(yōu)化設計中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術因素。以下哪項不是經(jīng)濟因素的主要考慮內(nèi)容？（）A.設備投資成本B.原材料價格C.反應動力學參數(shù)D.產(chǎn)品市場價格4、化工熱力學中，對于混合物的汽液平衡計算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機雙液模型5、在化工熱力學中，對于理想氣體的狀態(tài)方程，以下哪個方程在高溫低壓條件下能更準確地描述其行為？（）A.范德華方程B.維里方程C.理想氣體狀態(tài)方程D.RK方程6、化工過程中的攪拌操作可以強化傳質(zhì)和傳熱。對于一個攪拌釜式反應器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會如何變化？（）A.增強B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度7、在化工流程模擬中，建立準確的數(shù)學模型是關鍵。對于一個復雜的化工流程，以下關于模型簡化的原則，不正確的是：（）A.忽略對結(jié)果影響較小的因素B.盡量保留所有的細節(jié)C.保證模型的準確性和可靠性D.根據(jù)實際情況進行合理的假設8、化工中的吸收塔設計需要考慮多個因素。當處理高濃度氣體時，以下哪種吸收塔的類型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔9、在化工傳熱過程中，保溫層的設置可以減少熱量損失。以下關于保溫層厚度的確定，哪種方法最為準確？（）A.根據(jù)經(jīng)驗選擇B.通過熱平衡計算C.采用經(jīng)濟厚度法D.以上方法效果相同10、在化工設備設計中，材料的選擇至關重要。對于一個需要承受高溫高壓且具有腐蝕性介質(zhì)的反應容器，以下哪種材料最為適合？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.碳鋼11、化工中的膜分離技術具有高效、節(jié)能等優(yōu)點。對于反滲透膜分離過程，以下關于其原理和應用的描述，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12、化學反應的動力學方程描述了反應速率與反應物濃度的關系。以下關于動力學方程的建立方法，不正確的是（）A.通過實驗數(shù)據(jù)擬合B.基于反應機理推導C.憑空想象D.結(jié)合實驗和理論分析13、在化工中的多組分精餾過程，關于關鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關鍵組分是指在混合物分離過程中對分離要求起關鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴格限制的組分作為關鍵組分B.關鍵組分的選擇是隨意的，對精餾塔的設計和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個關鍵組分，不存在多個關鍵組分的情況D.關鍵組分的濃度越高，越容易分離，對精餾過程越有利14、在化工設備的設計中，壓力容器的設計需要遵循嚴格的規(guī)范。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，以下關于其壁厚計算的依據(jù)，不正確的是：（）A.材料的屈服強度B.容器的直徑C.容器內(nèi)的壓力D.容器的長度15、在化工生產(chǎn)中的干燥過程，以下關于濕物料中水分的分類，哪種說法是正確的？（）A.結(jié)合水比非結(jié)合水更難去除B.自由水比結(jié)合水更容易去除C.平衡水分可以通過干燥完全去除D.以上說法都不正確16、在化工分離過程中，萃取是一種有效的分離方法。對于一個液液萃取體系，當萃取劑與原溶劑的互溶性增加時，以下關于萃取效果的變化，正確的是：（）A.萃取效果變好B.萃取效果變差C.萃取效果不變D.萃取效果先變好后變差17、化工生產(chǎn)中的過濾操作，過濾介質(zhì)的選擇對過濾效果有重要影響。以下關于過濾介質(zhì)的性能和選擇原則，不正確的是（）A.要有足夠的機械強度B.過濾阻力要小C.過濾介質(zhì)的選擇不考慮價格D.要適應過濾物料的性質(zhì)18、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19、在化工精餾操作中，要實現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個操作參數(shù)的改變對塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量20、化工過程中的傳熱問題至關重要。在一個列管式換熱器中，用熱水加熱冷水，若要提高傳熱效率，以下哪種措施是不合適的？（）A.增加換熱管的數(shù)量B.提高熱水的流速C.減小換熱管的管徑D.降低冷水的流速21、在化學反應工程中，對于一個氣固相催化反應，以下關于催化劑顆粒內(nèi)擴散阻力的影響因素，不正確的是：（）A.催化劑的孔徑B.反應氣體的濃度C.反應溫度D.催化劑的形狀22、在化工分離過程中，精餾操作是常用的方法之一。當混合物中各組分的相對揮發(fā)度接近時，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.改變進料位置23、在化工流體流動中，阻力損失是不可避免的。關于直管阻力損失和局部阻力損失的計算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計算B.局部阻力損失系數(shù)只與管件形狀有關C.兩者都與流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力損失24、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強系統(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25、化工安全是化工生產(chǎn)的首要問題。在處理易燃易爆的化工物料時，以下哪種安全措施是最為基礎和關鍵的？（）A.安裝防爆電氣設備B.制定嚴格的操作規(guī)程C.進行靜電消除處理D.配備消防滅火設備26、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應用。對于一個具有較大滯后特性的化工過程，以下哪種PID參數(shù)的調(diào)整方法能夠更好地提高控制效果？（）A.增大比例系數(shù)B.增大積分時間C.增大微分時間D.同時增大比例系數(shù)和積分時間27、在化工熱力學中，對于純物質(zhì)的臨界狀態(tài)，以下哪個參數(shù)在臨界狀態(tài)時沒有明確的數(shù)值？（）A.溫度B.壓力C.體積D.密度28、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設備。對于一個逆流操作的換熱器，當冷熱流體的進口溫度不變，而熱流體的流量增加時，以下關于傳熱溫差的變化，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29、在化工熱力學中，對于氣體的絕熱可逆膨脹過程，以下哪個參數(shù)一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內(nèi)能30、在化學反應動力學的研究中，對于一個二級反應，其反應速率與反應物濃度的平方成正比。若初始反應物濃度增加一倍，反應速率會變?yōu)樵瓉淼膸妆叮浚ǎ〢.2倍B.4倍C.8倍D.16倍二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個結(jié)晶器中進行氯化鈉的結(jié)晶過程，初始溶液濃度為300g/L，結(jié)晶溫度為20℃，溶解度為36g/L，晶體生長速率與過飽和度的平方成正比，比例系數(shù)為0.005mm/(h·(g/L)^2)，計算結(jié)晶6小時后的晶體平均粒徑。2、（本題5分）進行一個化學反應A+B→C，反應速率方程為-rA=k[A][B]，在等溫間歇反應器中進行實驗，初始濃度[A]?=2mol/L，[B]?=3mol/L，反應3小時后，A的濃度為1mol/L。計算反應速率常數(shù)k。3、（本題5分）一個連續(xù)攪拌釜式串聯(lián)反應器，由兩個體積相等的CSTR串聯(lián)組成，進行一級不可逆反應A→B，反應速率常數(shù)為0.2h^(-1)，進料濃度為5mol/L，進料流量為10L/h，每個反應器的體積為20L。計算第二個反應器出口處A的濃度。4、（本題5分）一個化工廠有一個精餾塔，用來分離氯仿（A）和四氯化碳（B）的混合物。進料流量為90kmol/h，進料中氯仿的摩爾分數(shù)為0.5，塔頂餾出液中氯仿的摩爾分數(shù)為0.98，塔釜液中氯仿的摩爾分數(shù)為0.02?；亓鞅葹?，相對揮發(fā)度為1.8。計算塔頂和塔釜的產(chǎn)品流量。5、（本題5分）用內(nèi)徑為50mm的管道輸送20°C的水，水的流速為2m/s，已知水在20°C時的黏度為1.005×10^(-3)Pa·s，求雷諾數(shù)并判斷流型。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在化學工程中，全面論述化工過程中的微波輔助反應技術，包括微波作用機制、對反應速率和選擇性的影響以及在有機合成中的應用。2、（本題5分）在化學反應工程中，討論反應器的熱穩(wěn)定性問題，包括放熱反應和吸熱反應的熱穩(wěn)定性分析方法，并說明如何設計和操作反應器以保證熱穩(wěn)定性。3、（本題5分）在化學反應工程中，多相反應的傳質(zhì)和傳熱過程對反應速率有顯著影響。請論述多相反應中傳質(zhì)和傳熱的機制，并分析如何優(yōu)化反應條件以提高反應速率。4、（本題5分）在化學工程中，全面論述化工過程中的液膜分離技術，包括液膜的組成、制備方法以及在金屬離子分離、廢水處理等方面的應用。5、（本題5分）在化工原理中