信陽師范大學《化工原理》2023-2024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頁信陽師范大學《化工原理》

2023-2024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一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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，對于一個封閉系統(tǒng)的絕熱過程，若系統(tǒng)對外做功，其內能會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少2、在化工流體力學中，對于流體在管道中的流動阻力，摩擦系數與雷諾數之間存在一定的關系。當雷諾數在2000到4000之間時，流體的流動狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過渡流D.不確定3、在化學反應動力學中，研究反應級數的確定方法時，以下關于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應初始階段的速率B.可以消除產物的影響C.適用于復雜反應D.實驗操作簡單4、在化工傳熱計算中，當冷熱流體進行并流換熱和逆流換熱時，在相同的進出口溫度條件下，哪種換熱方式的平均溫差較大？（）A.并流換熱B.逆流換熱C.兩者平均溫差相同D.取決于流體的性質5、在化工過程的優(yōu)化中，常常需要對多個目標進行權衡。以下哪項不是常見的優(yōu)化目標？（）A.最大化產量B.最小化能耗C.最大化設備投資D.最小化環(huán)境污染6、在化工過程的控制系統(tǒng)中，前饋控制與反饋控制相結合可以提高控制效果。以下關于前饋控制的特點，哪種說法是不正確的？（）A.基于擾動進行控制B.能夠完全消除擾動的影響C.對測量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用7、在化工流體輸送系統(tǒng)中，離心泵是常用的設備之一。當輸送高黏度液體時，離心泵的性能會發(fā)生以下哪種變化？（）A.揚程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不變8、在化工流體流動的阻力計算中，局部阻力的計算方法與沿程阻力不同。以下哪種局部阻力系數的確定方法最為準確？（）A.經驗公式法B.實驗測定法C.理論分析法D.以上方法效果相同9、對于化工中的液液萃取設備，以下關于萃取塔的類型和特點，哪一項是準確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉盤塔等。噴灑塔結構簡單，但傳質效率低；填料塔傳質效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性??；轉盤塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質效率沒有影響，只需要關注塔的結構10、在化學反應工程中，對于一個均相催化反應，催化劑的濃度增加，反應速率會如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數增加D.不變11、在化工分離過程中，吸附分離常用于氣體和液體的凈化。對于一個物理吸附過程，以下關于吸附劑再生的方法，不正確的是：（）A.加熱解吸B.降壓解吸C.置換解吸D.化學方法解吸12、化工生產中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于干燥過程中的熱質傳遞，以下描述不準確的是（）A.熱量傳遞和質量傳遞同時進行B.干燥速率取決于內部擴散和表面汽化C.濕空氣的性質對干燥效果影響不大D.干燥介質的選擇很重要13、化工中的膜分離技術具有高效、節(jié)能等優(yōu)點。對于反滲透膜分離過程，以下關于其原理和應用的描述，錯誤的是（）A.利用壓力差實現分離B.可用于海水淡化C.對所有溶質都有相同的截留率D.膜的性能對分離效果影響大14、在化工設備的設計中，換熱器的設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15、化工生產中的過濾操作，過濾介質的選擇對過濾效果有重要影響。以下關于過濾介質的性能和選擇原則，不正確的是（）A.要有足夠的機械強度B.過濾阻力要小C.過濾介質的選擇不考慮價格D.要適應過濾物料的性質16、在化工工藝流程設計中，需要綜合考慮各種因素以達到最優(yōu)的設計方案。對于一個生產多種產品的化工廠，以下哪個因素在確定工藝流程時的權重通常最大？（）A.原材料的供應B.產品的市場需求C.生產設備的通用性D.環(huán)保法規(guī)的要求17、在化工過程的物料衡算中，若一個連續(xù)生產過程沒有物料的積累，以下關于輸入和輸出物料量的關系，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系不確定18、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關于共沸精餾的原理和特點，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實現完全分離D.操作條件較為復雜19、在化工分離過程中，膜分離的分離效率通常與膜的孔徑和膜的材質有關。對于微濾膜，其分離的主要依據是？（）A.分子大小B.電荷性質C.溶解度D.化學親和力20、在化工中的結晶過程，關于影響結晶產品粒度分布的因素，以下哪種說法是正確的？（）A.結晶產品的粒度分布主要受溶液的過飽和度、攪拌強度、冷卻速率和晶種的加入等因素的影響B(tài).結晶過程中，溶液的過飽和度越低，結晶產品的粒度越大C.攪拌強度對結晶產品的粒度分布沒有影響，只影響結晶的速率D.晶種的加入會使結晶產品的粒度變小，不利于得到大顆粒的結晶產品21、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22、在化工傳熱過程中，換熱器是常見的設備。當需要在高溫、高壓條件下進行高效傳熱時，以下哪種換熱器類型通常是首選？（）A.管殼式換熱器B.板式換熱器C.螺旋板式換熱器D.熱管換熱器23、在化工流體流動的測量中，以下哪種流量計適用于測量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計B.電磁流量計C.孔板流量計D.超聲波流量計24、在化工原理中，研究流體在管內的強制對流傳熱時，以下關于努塞爾數（Nu）的影響因素，不正確的是：（）A.流體的導熱系數B.管道的長度C.流體的流速D.流體的物性參數25、化工中的攪拌釜式反應器在很多情況下被使用。當反應物料的粘度隨反應進程發(fā)生顯著變化時，以下哪種攪拌槳轉速的控制策略能夠保證反應的均勻性？（）A.恒定轉速B.逐漸增加轉速C.逐漸降低轉速D.根據物料粘度實時調整轉速二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工生產的干燥過程中，影響干燥速率的因素有哪些，以及如何通過控制這些因素來提高干燥效果。2、（本題5分）簡述在化工過程的結晶器設計與操作中，如何考慮溶液的過飽和度、晶體生長速率和流體力學特性，設計高效的結晶器。3、（本題5分）化工熱力學中的體積膨脹系數和等溫壓縮系數在描述流體的物性方面具有一定的意義，請解釋它們的定義和物理意義，并說明如何通過實驗測量和計算得到這些系數。4、（本題5分）化工分離過程中的結晶過程中，晶核的形成和晶體的生長是關鍵步驟。請詳細介紹晶核形成和晶體生長的理論，并討論如何控制結晶條件以獲得所需的晶體粒度和形狀。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠的一個新產品在推向市場后，客戶反饋使用效果不佳。請分析可能導致使用效果差的原因，并提出改進產品性能的措施。2、（本題5分）在醫(yī)藥中間體生產企業(yè)中，某工廠需要提高產品的純度和收率。請分析可以采取哪些化學工程手段。3、（本題5分）某化工項目在運營過程中，需要進行安全生產管理，以確保員工生命安全和企業(yè)財產安全。請分析安全生產管理的重點和方法。4、（本題5分）某化學工程研究所在進行一項催化劑的研發(fā)時，催化劑的穩(wěn)定性在實際應用中表現不佳。請分析影響催化劑穩(wěn)定性的因素，并提出提高穩(wěn)定性的研發(fā)方向。5、（本題5分）某化工廠的一個車間需要進行安全評估。請分析評估的重點和方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工廠采用膜分離技術從含溶質A的溶液中分離A，進料流量為1800L/h，初始濃度為700mg/L，膜的截留率為92%。計算透過液中溶質A的濃度和截留液的流量。2、（本題10分）某化工廠生產過程中產生一股含有苯（B）和甲苯（T）的混合蒸汽，總壓為1atm，溫度為100°C。其中苯的摩爾分數為0.6，甲苯的摩爾分數為0.4。利用理想氣體狀態(tài)方程和安托尼方程（