蘭考三農(nóng)職業(yè)學(xué)院《過程技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024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，共3頁蘭考三農(nóng)職業(yè)學(xué)院《過程技術(shù)基礎(chǔ)》

2023-2024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15個(gè)小題，每小題2分，共30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、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)無法確定2、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素。對(duì)于一個(gè)產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學(xué)沉淀法C.膜分離法D.焚燒法3、化工過程中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.較強(qiáng)的攪拌強(qiáng)度4、在化工設(shè)計(jì)中，管道布置是重要的環(huán)節(jié)之一。以下關(guān)于化工管道布置的原則和要求，不正確的是（）A.要考慮物料特性B.盡量減少彎頭和閥門C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修5、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)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(shí)間C.增大微分時(shí)間D.同時(shí)增大比例系數(shù)和積分時(shí)間6、在化工過程的模擬計(jì)算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對(duì)于一個(gè)包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是7、在化工傳熱計(jì)算中，當(dāng)冷熱流體進(jìn)行并流換熱和逆流換熱時(shí)，在相同的進(jìn)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(zhì)8、在化工精餾塔的設(shè)計(jì)中，若要提高塔的分離效率，可以采取多種措施。以下哪種措施對(duì)提高分離效率的作用相對(duì)較??？（）A.增加塔板數(shù)B.增大塔徑C.優(yōu)化塔板結(jié)構(gòu)D.選擇合適的回流比9、對(duì)于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類型和特點(diǎn)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.常見的蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器等。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效果好；懸筐式蒸發(fā)器便于清洗和維修；外加熱式蒸發(fā)器加熱室和分離室分開，有利于循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)速度大，傳熱系數(shù)高B.蒸發(fā)器的類型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類型都是在其基礎(chǔ)上改進(jìn)的C.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與溶液的性質(zhì)和流速無關(guān)，只取決于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.蒸發(fā)器的操作壓力越高，蒸發(fā)效率越高，能耗越低10、化工過程中的蒸發(fā)操作，若要降低溶液的沸點(diǎn)升高，以下哪種方法可行？（）A.提高操作壓力B.降低操作壓力C.增加溶質(zhì)濃度D.減小進(jìn)料量11、化工過程中的攪拌操作可以強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱。對(duì)于一個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會(huì)如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度12、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對(duì)于一個(gè)放熱反應(yīng)，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13、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同14、化工中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。對(duì)于生產(chǎn)大顆粒晶體的結(jié)晶過程，以下哪個(gè)結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最為關(guān)鍵？（）A.具有強(qiáng)烈的攪拌B.較大的容積C.緩慢的冷卻速度D.良好的晶種添加裝置15、在化工原理的學(xué)習(xí)中，吸收操作是重要的傳質(zhì)過程。關(guān)于吸收過程中的氣液平衡關(guān)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(guān)系不受溶質(zhì)種類影響二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的蒸汽壓縮制冷循環(huán)中，制冷劑的選擇原則和性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。2、（本題5分）論述在化工熱力學(xué)的熵平衡計(jì)算中，熵產(chǎn)生的含義和其在過程分析中的作用。3、（本題5分）化工熱力學(xué)中的Gibbs-Duhem方程在多組分系統(tǒng)的研究中具有重要地位，請(qǐng)解釋Gibbs-Duhem方程的表達(dá)式和物理意義，并說明其在相平衡計(jì)算中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)2A→B，初始時(shí)刻A的濃度為4mol/L，反應(yīng)2小時(shí)后A的濃度變?yōu)?mol/L，求該反應(yīng)的速率常數(shù)k。2、（本題5分）一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行可逆反應(yīng)A?B，正反應(yīng)速率常數(shù)為2L/(mol·h)，逆反應(yīng)速率常數(shù)為1L/(mol·h)，初始濃度A為3mol/L，反應(yīng)時(shí)間為4h，計(jì)算此時(shí)A和B的濃度。3、（本題5分）在一個(gè)換熱器中，用溫度為120°C的熱水將流量為2kg/s的某種液體從20°C加熱到80°C。已知液體的比熱容為2500J/(kg·K)，熱水的出口溫度為70°C，求熱水的流量。4、（本題5分）一個(gè)膜分離裝置處理含有溶質(zhì)A和B的混合溶液，進(jìn)料流量為500L/h，溶質(zhì)A和B的初始濃度分別為100mg/L和50mg/L，膜對(duì)A和B的截留率分別為80%和60%，計(jì)算透過液中A和B的濃度以及截留液中A和B的濃度。5、（本題5分）在一個(gè)蒸發(fā)過程中，將某溶液從濃度10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）濃縮至30%，進(jìn)料流量為5000kg/h，蒸發(fā)室的操作壓力下溶液的沸點(diǎn)升高為5°C，汽化潛熱為2200kJ/kg。加熱蒸汽的溫度為120°C，冷凝液在飽和溫度下排出。計(jì)算加熱蒸汽的消耗量。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行原材料采購時(shí)，原材料價(jià)格波動(dòng)較大，給成本控制帶來挑戰(zhàn)。請(qǐng)分析原材料價(jià)格波動(dòng)的原因，并提出應(yīng)對(duì)價(jià)格波動(dòng)的采購策略。2、（本題