菏澤學(xué)院《化工熱力學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)菏澤學(xué)院

《化工熱力學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在化工流體流動(dòng)中，對(duì)于突擴(kuò)管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴(kuò)大兩倍，局部阻力系數(shù)會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小2、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)因素對(duì)于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長(zhǎng)度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚3、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及到氣體的壓縮過(guò)程。對(duì)于一個(gè)絕熱壓縮過(guò)程，若壓縮比相同，以下關(guān)于壓縮終溫的說(shuō)法，正確的是：（）A.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越高B.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越低C.氣體比熱容對(duì)終溫沒(méi)有影響D.無(wú)法確定比熱容與終溫的關(guān)系4、在化工過(guò)程的能量分析中，熵增原理是一個(gè)重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過(guò)程中的應(yīng)用，哪項(xiàng)表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過(guò)程的可行性B.絕熱不可逆過(guò)程的熵增大于零C.熵增越大，過(guò)程的能量利用效率越高D.可逆過(guò)程的熵增為零5、在化工安全管理中，危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)存需要遵循嚴(yán)格的規(guī)定。對(duì)于易燃液體的儲(chǔ)存，以下關(guān)于儲(chǔ)存條件的要求，不正確的是：（）A.通風(fēng)良好B.遠(yuǎn)離火源C.高溫環(huán)境D.采用防爆電氣6、在化工過(guò)程的物料衡算中，若一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)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7、在化工過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對(duì)于一個(gè)投資較大但運(yùn)行成本較低的工藝方案，以下關(guān)于其經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)，正確的是：（）A.一定是經(jīng)濟(jì)可行的B.一定是不經(jīng)濟(jì)的C.需要通過(guò)詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析來(lái)確定D.僅根據(jù)投資和運(yùn)行成本無(wú)法判斷8、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素以確保反應(yīng)的高效進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)反應(yīng)速率的影響相對(duì)較?。浚ǎ〢.催化劑的孔徑大小B.反應(yīng)物的濃度C.反應(yīng)容器的材質(zhì)D.催化劑的活性9、化工熱力學(xué)在化學(xué)工程中具有重要地位，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過(guò)程，以下關(guān)于其熵變的描述，正確的是：（）A.熵變?yōu)榱鉈.熵變小于零C.熵變大于零D.熵變的正負(fù)無(wú)法確定10、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮熱穩(wěn)定性問(wèn)題。以下關(guān)于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過(guò)絕熱操作線分析B.與反應(yīng)的放熱量和傳熱速率有關(guān)C.反應(yīng)物濃度對(duì)熱穩(wěn)定性沒(méi)有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性11、在化學(xué)反應(yīng)工程中，以下哪種類(lèi)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、在化工分離過(guò)程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于一個(gè)反滲透膜分離過(guò)程，以下關(guān)于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動(dòng)力B.利用膜的選擇性透過(guò)性C.溶質(zhì)會(huì)透過(guò)膜進(jìn)入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)13、在化工過(guò)程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過(guò)程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進(jìn)行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設(shè)計(jì)工藝流程14、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循強(qiáng)度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準(zhǔn)則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設(shè)計(jì)只需要考慮強(qiáng)度失效準(zhǔn)則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計(jì)可以采用低于標(biāo)準(zhǔn)的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計(jì)壓力可以超過(guò)其標(biāo)注的最高工作壓力，只要定期檢驗(yàn)即可15、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分離氣體混合物。在一個(gè)填料吸收塔中，用清水吸收氨氣，若要提高氨氣的吸收率，以下哪種方法效果不明顯？（）A.增加吸收劑的用量B.提高吸收塔的操作壓力C.降低吸收劑的溫度D.減小吸收塔的填料高度16、在化工單元操作中，吸收過(guò)程常用于分離氣體混合物。當(dāng)吸收劑用量增加時(shí)，以下關(guān)于吸收效果的變化，哪種說(shuō)法是正確的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不變C.吸收率可能增加也可能不變D.吸收率一定減小17、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)過(guò)程中，以下哪種蒸發(fā)器適用于處理熱敏性物料？（）A.降膜蒸發(fā)器B.升膜蒸發(fā)器C.刮板蒸發(fā)器D.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器18、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，研究反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定方法時(shí)，以下關(guān)于初始速率法的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.只需要測(cè)量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單19、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑外擴(kuò)散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應(yīng)物濃度D.升高反應(yīng)溫度20、化工中的膜分離過(guò)程存在濃差極化現(xiàn)象。對(duì)于一個(gè)膜分離系統(tǒng)，以下哪個(gè)操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積21、化工傳遞過(guò)程包括動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在對(duì)流傳熱過(guò)程中，當(dāng)流體的流速增加時(shí)，以下關(guān)于對(duì)流傳熱系數(shù)的變化，正確的是：（）A.對(duì)流傳熱系數(shù)不變B.對(duì)流傳熱系數(shù)減小C.對(duì)流傳熱系數(shù)增大D.對(duì)流傳熱系數(shù)先增大后減小22、在化工熱力學(xué)研究中，對(duì)于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分?jǐn)?shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過(guò)總壓和摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算23、在化工過(guò)程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對(duì)于一個(gè)絕熱反應(yīng)過(guò)程，以下哪個(gè)能量項(xiàng)的變化對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)？（）A.內(nèi)能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化24、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，換熱器的設(shè)計(jì)需要考慮傳熱效率和壓降。對(duì)于一個(gè)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25、在化工過(guò)程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下關(guān)于相似放大法的優(yōu)點(diǎn)，哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.基于物理相似原理B.能夠較好地預(yù)測(cè)放大后的性能C.不需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)D.適用于各種類(lèi)型的化工過(guò)程二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化工過(guò)程中的聚合反應(yīng)工程具有一定的復(fù)雜性，請(qǐng)說(shuō)明自由基聚合、離子聚合和逐步聚合的反應(yīng)特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律，并分析聚合反應(yīng)過(guò)程中的傳熱和傳質(zhì)問(wèn)題。2、（本題5分）結(jié)合化工生產(chǎn)中的過(guò)程強(qiáng)化理念，深入探討微乳液技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)和分離過(guò)程中的應(yīng)用，包括微乳液的形成和穩(wěn)定機(jī)制。3、（本題5分）化工熱力學(xué)中的焓和熵是重要的熱力學(xué)函數(shù)。請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋焓和熵的物理意義，并說(shuō)明它們?cè)诨み^(guò)程分析和計(jì)算中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，如何考慮抗震和抗風(fēng)等自然災(zāi)害的影響。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化時(shí)，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化方案在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中遇到了員工抵制。請(qǐng)分析員工抵制的原因，并提出解決員工抵制問(wèn)題的措施。2、（本題5分）在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要提高產(chǎn)品的純度。請(qǐng)分析可以采取哪些化學(xué)工程手段。3、（本題5分）在煤化工行業(yè)，某企業(yè)計(jì)劃生產(chǎn)一種新型的煤化工產(chǎn)品。請(qǐng)分析該項(xiàng)目在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的可行性。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行化工產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)能源消耗過(guò)高，成本大幅增加。請(qǐng)對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出導(dǎo)致能耗過(guò)高的因素，并給出節(jié)能措施。5、（本題5分）某化工項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中需要進(jìn)行工程質(zhì)量管理，以確保工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)分析工程質(zhì)量管理的重點(diǎn)和方法。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)蒸發(fā)過(guò)程中，將10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氯化鈉（NaCl）水溶液濃縮至30%。進(jìn)料流量為1000kg/h，蒸發(fā)室壓力下溶液的沸點(diǎn)升高為5°C，加熱蒸汽溫度為120°C，冷凝水出口溫度為90°C。求加熱蒸汽的消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積（假設(shè)傳熱系數(shù)為2000W/(m2·K)）。2、（本題10分）有一理想氣體混合物，其中組分A、B的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.6和0.4，總壓力為