南京工業(yè)大學《化工原理實驗C》2021-2022學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁南京工業(yè)大學《化工原理實驗C》

2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、在化工熱力學中，研究純物質(zhì)的相平衡時，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關系。對于一種揮發(fā)性液體，以下關于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢，正確的是：（）A.溫度升高，蒸氣壓線性增加B.溫度升高，蒸氣壓指數(shù)增加C.溫度升高，蒸氣壓先增加后減小D.溫度升高，蒸氣壓不變2、化工中的流化床燃燒技術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?？諝庀禂?shù)3、在化工反應工程中，對于一個串聯(lián)反應，如果中間產(chǎn)物是期望產(chǎn)物，以下哪種操作方式有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應溫度B.增加反應物濃度C.縮短反應時間D.降低反應壓力4、在化工原理中，研究流體在管內(nèi)的強制對流傳熱時，以下關于努塞爾數(shù)（Nu）的影響因素，不正確的是：（）A.流體的導熱系數(shù)B.管道的長度C.流體的流速D.流體的物性參數(shù)5、化工過程中的膜分離技術應用越來越廣泛。對于反滲透膜分離過程，若要提高水的透過率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側(cè)的壓力差B.降低膜兩側(cè)的壓力差C.提高進料溶液的濃度D.降低進料溶液的溫度6、在化工分離過程中，反滲透膜分離技術在水處理中應用廣泛。以下關于反滲透的驅(qū)動力，哪種說法是正確的？（）A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差7、化學反應工程中，對于一個平行反應，若主反應的活化能大于副反應的活化能，升高溫度對主反應的選擇性會產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低8、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(chǎn)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9、在化工分離過程中，以下哪種方法常用于分離分子量差異較大的混合物？（）A.電泳B.超濾C.滲析D.電滲析10、對于化工過程中的吸附平衡，以下哪種吸附等溫線模型常用于描述低濃度下的吸附行為？（）A.Langmuir吸附等溫線B.Freundlich吸附等溫線C.BET吸附等溫線D.以上模型均可11、在化工過程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術因素。對于一個生產(chǎn)過程，若要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進工藝路線B.更換原材料C.增加設備投資D.減少勞動力投入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(zhì)會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)13、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(zhì)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(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.基團貢獻模型14、在化工生產(chǎn)中的干燥過程，以下關于濕物料中水分的分類，哪種說法是正確的？（）A.結合水比非結合水更難去除B.自由水比結合水更容易去除C.平衡水分可以通過干燥完全去除D.以上說法都不正確15、在化工過程的傳熱強化中，以下哪種方法不是通過增加傳熱面積來實現(xiàn)的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工熱力學中的狀態(tài)方程在描述流體的PVT關系中起著關鍵作用，請介紹幾種常見的狀態(tài)方程（如范德華方程、Redlich-Kwong方程等），并說明它們的適用范圍和局限性。2、（本題5分）在化工熱力學中，克勞修斯-克拉佩龍方程在描述純物質(zhì)相變過程中的蒸汽壓與溫度關系時具有重要應用。請闡述克勞修斯-克拉佩龍方程的推導過程和應用條件，并舉例說明如何利用該方程計算相變過程的蒸汽壓。3、（本題5分）結合精細化工行業(yè)的特點，深入探討精細化學品的合成工藝、產(chǎn)品性能以及市場需求和發(fā)展趨勢，如香料、涂料、膠粘劑等領域。4、（本題5分）解釋在化工過程的電滲析技術中，如何利用離子交換膜和電場作用實現(xiàn)溶液中離子的分離和濃縮，以及該技術在海水淡化和工業(yè)廢水處理中的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個連續(xù)精餾塔分離甲醇（A）和水（B）的混合物，進料組成中甲醇的摩爾分數(shù)為0.3，進料熱狀態(tài)參數(shù)q=1.1，塔頂餾出液中甲醇的摩爾分數(shù)為0.9，塔釜液中甲醇的摩爾分數(shù)為0.02?；亓鞅葹?，相對揮發(fā)度為7。計算理論塔板數(shù)。2、（本題5分）某換熱器用熱水加熱冷水，熱水進口溫度為90°C，流量為2kg/s，比熱容為4.2kJ/(kg·K)；冷水進口溫度為20°C，流量為3kg/s，比熱容為4.18kJ/(kg·K)。換熱器的傳熱系數(shù)為1000W/(m2·K)，換熱面積為5m2，計算冷水出口溫度。3、（本題5分）一個精餾塔用于分離苯和甲苯的混合物，進料中苯的摩爾分數(shù)為0.4，塔頂產(chǎn)品中苯的摩爾分數(shù)為0.9，塔底產(chǎn)品中苯的摩爾分數(shù)為0.1，進料流量為100kmol/h，回流比為4，求塔頂和塔底產(chǎn)品的流量。4、（本題5分）一個精餾塔用于分離苯（B）和甲苯（T）的混合物，進料中苯的摩爾分數(shù)為0.4，進料流量為100kmol/h，塔頂餾出液中苯的摩爾分數(shù)要求達到0.9，塔底釜液中苯的摩爾分數(shù)要求為0.1。回流比為3，相對揮發(fā)度為2.5。計算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量。5、（本題5分）在一個吸收塔中，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1000m^3/h（標準狀態(tài)），吸收劑用量為2000kg/h。已知亨利系數(shù)為0.5kPa，求吸收率和塔的傳質(zhì)單元數(shù)。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個化工項目在運營過程中，需要進行節(jié)能減排管理，以降低企業(yè)的能源消耗和環(huán)境污染。請分析節(jié)能減排管理的重點和方法。2、（本題10分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在