北京化工大學(xué)《高等化工熱力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁北京化工大學(xué)

《高等化工熱力學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)反應(yīng)進(jìn)行催化。對(duì)于一個(gè)需要高選擇性的催化反應(yīng)，以下哪種催化劑的制備方法能夠更好地控制催化劑的活性和選擇性？（）A.浸漬法B.沉淀法C.溶膠-凝膠法D.離子交換法2、在化工過程的模擬計(jì)算中，選擇合適的熱力學(xué)模型對(duì)于結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)含有極性物質(zhì)的體系，以下關(guān)于熱力學(xué)模型的選擇，不正確的是：（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.基團(tuán)貢獻(xiàn)模型3、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。若要選擇一種適用于強(qiáng)酸環(huán)境的涂層材料，以下哪種較為合適？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚氯乙烯涂層D.鈦金屬涂層4、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中，以下哪個(gè)指標(biāo)能夠綜合考慮投資和運(yùn)營(yíng)成本？（）A.內(nèi)部收益率B.凈現(xiàn)值C.投資回收期D.成本效益比5、化工傳熱過程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個(gè)需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對(duì)流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合6、在化工過程的優(yōu)化中，數(shù)學(xué)模型的建立是重要的一步。以下關(guān)于數(shù)學(xué)模型的作用，哪種表述是不全面的？（）A.預(yù)測(cè)過程性能B.指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究C.直接確定最優(yōu)操作條件D.分析過程的敏感性7、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會(huì)發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加8、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受內(nèi)壓的薄壁容器，以下哪個(gè)參數(shù)是確定容器壁厚的關(guān)鍵因素？（）A.工作壓力B.容器直徑C.材料的許用應(yīng)力D.以上因素都很關(guān)鍵9、化工過程中的攪拌操作可以強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱。對(duì)于一個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會(huì)如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度10、在化工原理實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法和誤差分析，不正確的是（）A.可以用線性回歸分析數(shù)據(jù)B.誤差分析只考慮隨機(jī)誤差C.可以通過作圖法直觀展示數(shù)據(jù)D.要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)估11、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)12、在化工熱力學(xué)中，以下哪種狀態(tài)方程在計(jì)算高溫高壓下氣體的性質(zhì)時(shí)較為準(zhǔn)確？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程13、化工中的吸附過程，吸附等溫線可以描述吸附劑與吸附質(zhì)之間的平衡關(guān)系。以下關(guān)于常見吸附等溫線的類型和特點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.朗繆爾等溫線適用于單分子層吸附B.弗羅因德利希等溫線是非線性的C.吸附等溫線不受溫度影響D.可以用于吸附過程的設(shè)計(jì)14、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15、化工中的萃取過程需要選擇合適的萃取劑。對(duì)于一個(gè)水相和有機(jī)相密度差較小的體系，以下哪種萃取劑的選擇原則更為重要？（）A.萃取劑的選擇性B.萃取劑的溶解性C.萃取劑的密度D.萃取劑的穩(wěn)定性二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明在化工自動(dòng)化控制中，常見的控制算法有哪些，以及它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。2、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論氣液反應(yīng)的傳質(zhì)過程，包括氣液界面的傳質(zhì)系數(shù)的確定方法和影響因素，并分析如何強(qiáng)化氣液反應(yīng)的傳質(zhì)效果。3、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的膜接觸器技術(shù)，包括膜接觸器的類型、工作原理以及在氣體吸收、液液萃取等過程中的應(yīng)用和發(fā)展前景。4、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要處理高粘度流體，請(qǐng)闡述高粘度流體流動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，包括粘度的測(cè)量方法和高粘度流體輸送設(shè)備的選擇。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)膜分離過程中，原料氣中含有組分A和B，摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.6和0.4。膜對(duì)A的滲透率為10m^3/(m^2·s·kPa)，對(duì)B的滲透率為5m^3/(m^2·s·kPa)，膜兩側(cè)的壓差為100kPa，膜面積為5m^2。求A和B的滲透通量。2、（本題5分）在一個(gè)管式反應(yīng)器中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)2A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.1L/(mol·s)，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，體積流量為5L/s，反應(yīng)器管長(zhǎng)為10m，管徑為0.05m。計(jì)算出口處A的濃度。3、（本題5分）在一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)A+B→C，初始時(shí)A和B的濃度分別為3mol/L和2mol/L，反應(yīng)速率常數(shù)為2L/(mol·h)。反應(yīng)進(jìn)行5小時(shí)后，計(jì)算A、B和C的濃度。4、（本題5分）在一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行如下平行反應(yīng)：A→B（主反應(yīng)，速率常數(shù)k1=0.2min^-1），A→C（副反應(yīng)，速率常數(shù)k2=0.1min^-1）。初始時(shí)刻A的濃度為5mol/L，反應(yīng)時(shí)間為10min。計(jì)算B和C的生成量。5、（本題5分）某化工廠用填料塔吸收廢氣中的有害成分，填料層高度為6m，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為4，氣相傳質(zhì)單元高度為1.8m，計(jì)算液相總傳質(zhì)單元高度。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的某個(gè)產(chǎn)品在銷售過程中，客戶對(duì)產(chǎn)品的售后服務(wù)不滿意。請(qǐng)分析售后服務(wù)不滿意的原因，并提出改進(jìn)售后服務(wù)質(zhì)量的方案。2、（本題10分）某化學(xué)工程研究所在進(jìn)行一項(xiàng)新型材料的制備研究時(shí)，材料的性能受到制備工藝參數(shù)波動(dòng)的影響。請(qǐng)分析工藝參數(shù)波動(dòng)對(duì)材料性能的影響規(guī)律，