北京化工大學《化工工藝學》2021-2022學年第一學期期末試卷

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《化工工藝學》2021-2022學年第一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、化工生產(chǎn)中的流體輸送設(shè)備種類繁多。對于離心泵的工作原理和性能特點，以下描述不正確的是（）A.依靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力B.流量與揚程存在一定關(guān)系C.可以輸送高粘度液體D.安裝高度有一定限制2、化工中的萃取過程需要選擇合適的萃取劑。對于一個水相和有機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3、化工生產(chǎn)中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。對于結(jié)晶過程的影響因素，以下說法不正確的是（）A.溶液過飽和度是關(guān)鍵因素B.攪拌速度對結(jié)晶粒度有影響C.雜質(zhì)的存在總是不利于結(jié)晶D.冷卻速率會影響結(jié)晶形態(tài)4、化工中的流化床燃燒技術(shù)在廢棄物處理中有應用。在流化床燃燒過程中，以下哪個因素對燃燒效率的影響最為顯著？（）A.流化速度B.床料的性質(zhì)C.燃料的粒度D.過剩空氣系數(shù)5、在化工設(shè)備的設(shè)計中，換熱器的設(shè)計需要考慮傳熱效率和壓降。對于一個管殼式換熱器，以下關(guān)于折流板的作用，不正確的是：（）A.增加傳熱面積B.提高流速C.支撐管束D.減小壓降6、在化學反應工程中，對于一個自催化反應，以下哪種操作方式可能導致反應失控？（）A.連續(xù)進料B.間歇操作C.半間歇操作D.以上操作方式都不會導致失控7、關(guān)于化工過程中的精餾塔節(jié)能措施，以下哪種方法不是有效的節(jié)能途徑？（）A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.優(yōu)化進料熱狀態(tài)D.余熱回收利用8、在化工過程的物料衡算中，若一個連續(xù)生產(chǎn)過程沒有物料的積累，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪種表述是正確的？（）A.輸入物料量一定大于輸出物料量B.輸入物料量一定等于輸出物料量C.輸入物料量一定小于輸出物料量D.輸入物料量與輸出物料量的大小關(guān)系不確定9、化工中的流化床反應器具有許多優(yōu)點。在使用流化床反應器進行反應時，以下哪個操作條件對反應的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應溫度10、關(guān)于化工過程中的膜分離應用，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11、在化工設(shè)計中，需要對管道進行選材。對于輸送強腐蝕性介質(zhì)的管道，以下哪種材料通常不適合？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.聚四氟乙烯D.玻璃鋼12、在化工反應的催化劑研究中，催化劑的活性中心結(jié)構(gòu)對反應性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種方法通常不能用于研究催化劑的活性中心？（）A.電子顯微鏡觀察B.化學分析C.紅外光譜分析D.肉眼直接觀察13、在化工干燥過程中，干燥速率曲線通常可以分為幾個階段。以下哪個階段的干燥速率主要受物料內(nèi)部水分擴散控制？（）A.恒速干燥階段B.降速干燥階段C.預熱階段D.平衡階段14、在化工工藝設(shè)計中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。對于一個生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的不同工藝流程，以下關(guān)于選擇的依據(jù)，不正確的是：（）A.設(shè)備投資成本B.操作人員的經(jīng)驗C.原材料的供應D.產(chǎn)品的質(zhì)量15、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.偏心因子二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工過程的磁分離技術(shù)中，如何利用磁性粒子或磁場實現(xiàn)物質(zhì)的分離和回收，以及其在廢水處理和催化劑回收中的應用。2、（本題5分）簡述在化工過程的泡沫分離技術(shù)中，如何利用泡沫的表面吸附特性實現(xiàn)溶液中目標物質(zhì)的分離和富集，以及該技術(shù)的適用范圍和操作要點。3、（本題5分）詳細闡述在化工生產(chǎn)的結(jié)晶器設(shè)計中，攪拌裝置的作用和設(shè)計要點。4、（本題5分）解釋在化工熱力學的焓平衡計算中，焓損失的計算方法和其對能量利用的評價意義。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某理想氣體在絕熱條件下由1.0MPa、10L膨脹到0.1MPa，求膨脹過程的熵變。2、（本題5分）某理想氣體在絕熱條件下進行膨脹，初始溫度為500K，壓力為2MPa，體積為1m3。膨脹后壓力降至1MPa，已知氣體的絕熱指數(shù)為1.4。計算終溫以及膨脹過程所做的功。3、（本題5分）對一個雙組分理想溶液進行簡單蒸餾，初始組成中易揮發(fā)組分的摩爾分數(shù)為0.6，餾出液中易揮發(fā)組分的平均摩爾分數(shù)為0.8，釜殘液中易揮發(fā)組分的摩爾分數(shù)為0.2。計算餾出液的量與原料液量的比值。4、（本題5分）某換熱器用飽和蒸汽加熱冷水，蒸汽溫度為120°C，冷凝為同溫度的飽和水，冷水進口溫度為20°C，流量為2000kg/h，出口溫度要求達到80°C，蒸汽的汽化潛熱為2200kJ/kg，計算所需的蒸汽量。5、（本題5分）某二元理想溶液在101.3kPa下進行精餾操作，進料組成xF=0.4（摩爾分數(shù)），塔頂采用全凝器，回流比R=3，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.9。計算最小回流比Rmin和精餾段操作線方程。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在新能源領(lǐng)域，某企業(yè)開發(fā)的太陽能電池材料存在性能不穩(wěn)定的情況。請分析原因并提出改進策略。2、（本題10分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進行節(jié)能