西安交通大學《反應(yīng)器設(shè)計》2022-2023學年第一學期期末試卷

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2頁西安交通大學《反應(yīng)器設(shè)計》

2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在對流傳熱過程中，當流體的流速增加時，以下關(guān)于對流傳熱系數(shù)的變化，正確的是：A.對流傳熱系數(shù)不變B.對流傳熱系數(shù)減小C.對流傳熱系數(shù)增大D.對流傳熱系數(shù)先增大后減小2、對于化工過程中的流體流動，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個是正確的？A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動類型（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，流體的流動阻力越小，能量損失越少。D.雷諾數(shù)對流體流動的研究沒有實際意義，只是一個理論概念。3、關(guān)于化工過程中的膜分離應(yīng)用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附4、在化工傳遞過程中，關(guān)于對流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當?shù)?？A.對流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無關(guān)。B.對流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系。C.對流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計。D.對流傳熱系數(shù)是一個固定值，不受任何外界條件的影響。5、在化工過程的模擬計算中，需要選擇合適的熱力學模型。對于一個包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學模型的適用性更好？A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是6、在化學反應(yīng)工程中，對于一個均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會如何變化？A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變7、對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，哪一項是恰當?shù)?？A.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)透過膜向低濃度溶液一側(cè)遷移，實現(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)和壓力無關(guān)。C.反滲透膜分離過程中，溶質(zhì)會在膜表面沉積，導致膜的通量逐漸下降。D.反滲透膜只能用于分離水溶液，對有機溶液的分離效果很差。8、對于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項是正確的？A.雙膜理論認為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動。B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達到平衡，不存在傳質(zhì)阻力。C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用。D.雙膜理論認為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)。9、在化工安全評價中，故障樹分析是一種常用的方法。以下關(guān)于故障樹分析的目的，不正確的是：A.確定系統(tǒng)的可靠性B.找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)C.預測系統(tǒng)的故障概率D.優(yōu)化系統(tǒng)的工藝流程10、在化工熱力學中，熵增原理是一個重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，不準確的是（）A.判斷過程的可逆性B.評估能量利用效率C.熵增越大越好D.指導過程的優(yōu)化11、在化工過程的經(jīng)濟評價中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標之一。當NPV大于零時，意味著什么？（）A.項目在經(jīng)濟上不可行B.項目的收益小于成本C.項目在經(jīng)濟上可行D.項目的收益等于成本12、在化工流體的湍流流動中，渦流擴散系數(shù)與分子擴散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點？（）A.渦流擴散系數(shù)遠小于分子擴散系數(shù)B.渦流擴散系數(shù)與分子擴散系數(shù)相當C.渦流擴散系數(shù)遠大于分子擴散系數(shù)D.渦流擴散系數(shù)與分子擴散系數(shù)的大小關(guān)系不確定13、在化工過程的安全評估中，危險與可操作性分析（HAZOP）是常用的方法之一。以下關(guān)于HAZOP分析的主要目的，哪種說法是不準確的？（）A.識別潛在的危險B.評估風險的大小C.提出改進措施D.確定事故的責任方14、在化工膜分離過程中，膜的性能對分離效果有著重要影響。以下關(guān)于膜性能的描述，哪項不是關(guān)鍵指標？（）A.膜的孔徑分布B.膜的厚度C.膜的機械強度D.膜的顏色15、在化工過程的優(yōu)化中，目標函數(shù)的選擇非常重要。對于一個以最小化生產(chǎn)成本為目標的化工過程，以下關(guān)于目標函數(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16、化工過程中的結(jié)晶器設(shè)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17、在化工原理的學習中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過程。關(guān)于吸收過程中的氣液平衡關(guān)系，以下說法不正確的是（）A.溶解度隨溫度升高而降低B.壓力增大，溶解度增大C.亨利定律只適用于稀溶液D.氣液平衡關(guān)系不受溶質(zhì)種類影響18、在化工分離過程中，離子交換樹脂常用于分離離子型物質(zhì)。對于一種強酸性陽離子交換樹脂，以下哪種離子更容易被交換？A.鈉離子B.鈣離子C.氫離子D.鎂離子19、化學反應(yīng)工程是化學工程的重要分支。對于一個可逆放熱反應(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.及時移除反應(yīng)產(chǎn)物20、在化學反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)動力學對于優(yōu)化反應(yīng)過程至關(guān)重要。對于一個復雜的連串反應(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)時間D.降低反應(yīng)壓力二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）闡述在煤化工領(lǐng)域，如何通過煤的氣化、液化和焦化等工藝將煤轉(zhuǎn)化為化學品和能源產(chǎn)品，以及相關(guān)的技術(shù)挑戰(zhàn)和發(fā)展方向。2、（本題10分）在化工生產(chǎn)中，攪拌器的選擇和設(shè)計對于反應(yīng)和混合過程至關(guān)重要。請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10分）闡述在化工過程的結(jié)晶過程控制中，如何通過控制溫度、濃度和攪拌等條件實現(xiàn)晶體的粒度分布和形態(tài)控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量。4、（本題10分）在化學反應(yīng)工程中，催化劑的制備方法和表征技術(shù)對于研究催化劑的性能和優(yōu)化催化劑的設(shè)計至關(guān)重要。請論述常見的催化劑制備方法和表征技術(shù)，并分析如何通過這些方法和技術(shù)來優(yōu)化催化劑的性能。三、案例