菏澤學院《化工原理》2023-2024學年第一學期期末試卷

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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁菏澤學院《化工原理》

2023-2024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2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、在化學工程領域，對于多相反應體系，以下關于相間傳質對反應速率的影響，哪種說法是正確的？（）A.相間傳質通常會限制反應速率B.相間傳質對反應速率沒有影響C.相間傳質總是會加快反應速率D.相間傳質的影響取決于反應類型2、在化工設備的防腐措施中，陰極保護是一種常見的方法。對于一個處于電解質溶液中的金屬設備，以下哪種陰極保護方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護結合D.以上效果相同3、在化工過程的模擬計算中，選擇合適的熱力學模型對于結果的準確性至關重要。對于一個含有極性物質的體系，以下關于熱力學模型的選擇，不正確的是：（）A.理想氣體模型B.活度系數模型C.狀態(tài)方程模型D.基團貢獻模型4、在化工原理的學習中，流體流動的阻力計算是基礎內容之一。以下關于摩擦系數的確定方法，不正確的是（）A.可以通過實驗測定B.可以根據經驗公式計算C.與管道粗糙度無關D.與流體的流動狀態(tài)有關5、在化工分離過程中，超濾膜分離技術常用于分離大分子物質。以下關于超濾膜的特點，哪種描述是不正確的？（）A.截留分子量固定B.操作壓力低C.分離精度高D.容易被污染6、在化工熱力學中，研究純物質的飽和蒸汽壓與溫度的關系時，安托尼方程是常用的經驗公式。以下關于安托尼方程參數的獲取方法，不正確的是：（）A.實驗測定B.理論推導C.經驗估算D.數據擬合7、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下哪個因素對于催化劑的外擴散阻力影響最大？（）A.流體的流速B.催化劑的顆粒大小C.反應物的濃度D.反應溫度8、在化學反應工程中，催化劑能夠顯著改變反應速率和選擇性。對于一個可逆反應，加入合適的催化劑后，正反應和逆反應的速率常數會如何變化？（）A.正反應速率常數增大，逆反應速率常數不變B.正反應速率常數增大，逆反應速率常數減小C.正反應和逆反應速率常數均增大D.正反應和逆反應速率常數均不變9、化學反應工程中，對于氣固相催化反應，若催化劑的孔徑過小，會對反應產生怎樣的影響？（）A.提高反應速率B.降低反應速率C.對反應速率無影響D.可能提高也可能降低反應速率10、在化工生產中的干燥器選擇中，以下哪種干燥器適用于干燥熱敏性且易氧化的物料？（）A.廂式干燥器B.噴霧干燥器C.真空干燥器D.氣流干燥器11、在化工設備的防腐措施中，涂層防護是常見的方法之一。對于一個長期處于強酸環(huán)境中的設備，以下哪種涂層材料的防腐性能最為優(yōu)越？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹脂涂層12、在化工分離過程中，膜分離技術具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質13、在化工流體流動的阻力計算中，摩擦系數與雷諾數的關系復雜。對于湍流流動，以下哪種說法是不準確的？（）A.摩擦系數僅與雷諾數有關B.摩擦系數與管壁粗糙度有關C.隨著雷諾數增加，摩擦系數逐漸減小D.不同的湍流模型對摩擦系數的計算結果可能不同14、在化工傳遞過程中，關于對流傳熱系數的影響因素，以下哪種表述是恰當的？（）A.對流傳熱系數只與流體的物理性質和流動狀態(tài)有關，與換熱器的結構無關B.對流傳熱系數與流體的流速、溫度、黏度、熱導率以及換熱器的結構等多種因素都有關系C.對流傳熱系數主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計D.對流傳熱系數是一個固定值，不受任何外界條件的影響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二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在化工原理中，流體流動的阻力損失可以通過當量長度法和阻力系數法進行計算。請闡述這兩種方法的原理和適用范圍，并舉例說明如何應用它們計算流體流動的阻力損失。2、（本題5分）詳細闡述在化工過程的質量傳遞中，擴散系數的測定方法及其在實際問題中的應用。3、（本題5分）簡述在化工過程的膜生物反應器中的膜污染機制研究中，如何分析膜表面的污染物沉積和膜孔堵塞的機理，采取防治措施。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個萃取過程中，用有機溶劑從水溶液中萃取溶質A。已知水相體積為80L，初始溶質A濃度為8g/L，有機相體積為40L，分配系數為1.8。求一次萃取后水相中溶質A的濃度。2、（本題5分）某反應釜進行一個可逆放熱反應，反應的平衡常數與溫度的關系為K=2000/(T+273)，反應的熱效應為-50000J/mol。進料溫度為300K，初始濃度為2mol/L，反應釜體積為100L，攪拌功率為5kW。計算在絕熱條件下達到平衡時的轉化率。3、（本題5分）有一換熱器，用熱水將冷空氣加熱，熱水進口溫度為80°C，出口溫度為50°C，流量為2000kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)。冷空氣進口溫度為10°C，流量為1500kg/h，比熱容為1.0kJ/(kg·K)，求冷空氣的出口溫度。4、（本題5分）一個換熱器用溫度為150°C的熱油將流量為1500kg/h的某種液體從30°C加熱到70°C。已知液體的比熱容為2.8kJ/(kg·K)，熱油的比熱容為2.0kJ/(kg·K)，進出口溫差為30°C，求換熱器的傳熱面積。假設總傳熱系數為400W/(m2·K)。5、（本題5分）在一個雙膜理論模型描述的氣液傳質過程中，已知氣相主體中溶質A的分壓為8kPa，液相主體中溶質A的濃度為0.4mol/L，亨利系數H=18kPa·L/mol，氣相傳質系數kG=0.08mol/(m2·s·kPa)，液相傳質系數kL=0.04m/s。計算傳質通量。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化