湖南工業(yè)大學《化工原理2》2021-2022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(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖南工業(yè)大學

《化工原理2》2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、化工中的干燥過程需要消耗大量能源。對于一個節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件2、在化學反應器的設計中，若要實現(xiàn)高轉化率和高選擇性，對于一個放熱反應，以下哪種操作方式可能是合適的？（）A.絕熱操作B.等溫操作C.變溫操作D.以上操作方式效果相同3、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(zhì)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4、在化工反應的動力學研究中，通過實驗測定反應速率常數(shù)時，以下哪種實驗方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應法B.連續(xù)流動法C.示蹤法D.靜態(tài)法5、在化工物料衡算中，對于一個連續(xù)穩(wěn)定的化工過程，以下關于輸入和輸出物料量的關系，哪項是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量6、在化學反應動力學中，對于一個零級反應，其反應速率與反應物濃度無關。若將反應容器的體積增大一倍，反應時間會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.不變D.變?yōu)樵瓉淼囊话?、在化工流體力學中，伯努利方程有著廣泛的應用。以下關于伯努利方程的適用條件和局限性，不正確的是（）A.適用于理想流體B.忽略了流體的粘性C.對于可壓縮流體也適用D.可以精確計算實際流體的能量8、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9、在化工原理的學習中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過程。關于吸收過程中的氣液平衡關系，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.氣液平衡關系不受溶質(zhì)種類影響10、在化工生產(chǎn)中的干燥過程中，以下哪種干燥介質(zhì)的吸濕能力相對較弱？（）A.空氣B.氮氣C.水蒸氣D.煙道氣11、在化工膜分離過程中，膜的性能對分離效果有著重要影響。以下關于膜性能的描述，哪項不是關鍵指標？（）A.膜的孔徑分布B.膜的厚度C.膜的機械強度D.膜的顏色12、在化工過程的優(yōu)化設計中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術因素。以下哪項不是經(jīng)濟因素的主要考慮內(nèi)容？（）A.設備投資成本B.原材料價格C.反應動力學參數(shù)D.產(chǎn)品市場價格13、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應用。對于含有高濃度有機物的廢水，以下哪種膜分離技術的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透14、在化學反應器的設計中，以下哪種類型的反應器適用于反應速率慢且需要長時間反應的情況？（）A.間歇式反應器B.連續(xù)式反應器C.半連續(xù)式反應器D.流化床反應器15、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應用。對于一個具有較大滯后特性的化工過程，以下哪種PID參數(shù)的調(diào)整方法能夠更好地提高控制效果？（）A.增大比例系數(shù)B.增大積分時間C.增大微分時間D.同時增大比例系數(shù)和積分時間二、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，液體攪拌過程中的功率消耗和混合效果是設計和操作攪拌器的重要考慮因素。請闡述功率消耗的計算方法和影響因素，并分析如何通過攪拌器的設計和操作參數(shù)的優(yōu)化來提高混合效果。2、（本題5分）詳細說明在化學反應工程的反應器放大中，需要考慮的關鍵因素和常用的放大方法。3、（本題5分）分析在化工過程的萃取操作中，如何利用離心萃取器提高萃取效率和處理能力。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（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，計算液相總傳質(zhì)單元高度。2、（本題5分）一個吸收塔用清水吸收空氣中的氨氣，進塔氣體中氨氣的摩爾分數(shù)為0.1，出塔氣體中氨氣的摩爾分數(shù)為0.01，氣體流量為1000m3/h（標準狀況），吸收劑用量為2000kg/h，求吸收率和吸收液中氨的濃度。3、（本題5分）在一個絕熱壓縮過程中，空氣的初始狀態(tài)為壓力100kPa、溫度300K，終態(tài)壓力為500kPa。已知空氣的比熱容比為1.4。計算終態(tài)溫度和壓縮過程的熵變。4、（本題5分）一個化工廠的干燥器要將濕物料從初始含水量40%（濕基）干燥至10%（濕基），處理量為600kg/h濕物料。干燥介質(zhì)為熱空氣，進口溫度為180℃，出口溫度為100℃。已知濕物料的比熱容為2.0kJ/(kg·K)，干燥過程中的熱損失為8%。計算所需的空氣流量和加熱功率。5、（本題5分）某化工廠需要儲存一種液體化工產(chǎn)品，該產(chǎn)品的密度為1200kg/m^3，最大儲存量為800噸，儲存時間為20天，考慮15%的余量，求儲罐的體積。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一家