山東師范大學(xué)《化工原理C》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頁山東師范大學(xué)《化工原理C》

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、化工中的結(jié)晶過程受到多種因素的影響。對(duì)于一個(gè)結(jié)晶體系，以下哪個(gè)因素對(duì)晶體的形態(tài)和粒度分布影響最為顯著？（）A.過飽和度B.冷卻速率C.攪拌強(qiáng)度D.晶種的加入量2、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3、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4、在化工設(shè)計(jì)中，需要對(duì)管道進(jìn)行選材。對(duì)于輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的管道，以下哪種材料通常不適合？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.聚四氟乙烯D.玻璃鋼5、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6、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于干燥過程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時(shí)進(jìn)行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴(kuò)散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對(duì)干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要7、化工生產(chǎn)中的過濾操作用于分離固體和液體混合物。對(duì)于過濾設(shè)備的選擇和操作，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.真空過濾機(jī)適用于粘性大的物料B.板框壓濾機(jī)過濾面積大C.過濾速度與過濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌8、在化工分離過程中，離心分離是利用離心力實(shí)現(xiàn)分離的方法。對(duì)于一個(gè)固液混合物的離心分離過程，以下關(guān)于離心分離因數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.離心機(jī)的轉(zhuǎn)速B.混合物的密度差C.離心機(jī)的半徑D.分離時(shí)間9、在化工過程的控制中，自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成和工作原理，不正確的是（）A.包括傳感器、控制器和執(zhí)行器B.反饋控制是最常用的控制方式C.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性不重要D.可以實(shí)現(xiàn)精確的過程控制10、化工生產(chǎn)中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關(guān)于這些膜分離過程的特點(diǎn)和應(yīng)用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質(zhì)B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質(zhì)分離11、化工過程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在一個(gè)單效蒸發(fā)器中，若進(jìn)料的溫度升高，蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小12、在化工分離過程中，精餾是常用的方法之一。當(dāng)處理具有較大相對(duì)揮發(fā)度的混合物時(shí)，以下關(guān)于精餾塔所需理論塔板數(shù)的說法，正確的是：（）A.相對(duì)揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越多B.相對(duì)揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越少C.理論塔板數(shù)與相對(duì)揮發(fā)度無關(guān)D.相對(duì)揮發(fā)度對(duì)理論塔板數(shù)的影響不確定13、在化工反應(yīng)設(shè)備中，流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態(tài)，以下哪種操作條件最為關(guān)鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度14、化工生產(chǎn)中的精餾操作，塔板上氣液接觸方式有多種。以下關(guān)于不同氣液接觸方式的特點(diǎn)，不正確的是（）A.鼓泡接觸傳質(zhì)效率高B.噴射接觸適用于大液量C.泡沫接觸穩(wěn)定性好D.選擇接觸方式不考慮工藝要求15、在化工反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中，需要確定反應(yīng)的級(jí)數(shù)和速率常數(shù)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)體系，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法最有助于準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)級(jí)數(shù)？（）A.改變反應(yīng)物濃度B.改變反應(yīng)溫度C.加入催化劑D.改變反應(yīng)壓力二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在化工熱力學(xué)中，混合物的汽液平衡數(shù)據(jù)對(duì)于精餾和萃取等分離過程的設(shè)計(jì)和操作至關(guān)重要。請(qǐng)闡述獲取混合物汽液平衡數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)方法和熱力學(xué)模型預(yù)測(cè)方法，并討論它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。2、（本題5分）分析在化工過程的吸附操作中，吸附劑的再生方法和影響再生效果的因素。3、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求提高，分析質(zhì)量控制圖在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，包括如何繪制、分析和利用質(zhì)量控制圖來監(jiān)控生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。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)列管式換熱器中，用飽和水蒸氣加熱某液體，水蒸氣的溫度為120°C，冷凝傳熱系數(shù)為10000W/(m2·K)，液體的進(jìn)出口溫度為20°C和80°C，對(duì)流傳熱系數(shù)為2000W/(m2·K)，管壁熱阻可忽略。計(jì)算基于管外表面積的總傳熱系數(shù)。2、（本題5分）某反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速率方程為-rA=kCA2，k=0.5(L/mol·s)，進(jìn)料流量為5L/min，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L。求達(dá)到60%轉(zhuǎn)化率所需的反應(yīng)器體積。3、（本題5分）某化工廠要設(shè)計(jì)一個(gè)吸收塔來吸收廢氣中的氨氣（NH3）。進(jìn)氣中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，氣體流量為1000m3/h，吸收劑為水，液氣比為2。已知亨利系數(shù)為500kPa，平衡關(guān)系符合亨利定律，計(jì)算氨氣的吸收率。4、（本題5分）在一個(gè)流化床干燥器中，對(duì)濕物料進(jìn)行干燥，濕物料初始含水量為35%（濕基），要求干燥至8%（濕基），干燥速率與物料含水量的關(guān)系為-dW/dt=k(WC-W)^0.8，其中k=0.4h^-1，WC為平衡含水量，W為物料含水量，計(jì)算干燥所需的時(shí)間。5、（本題5分）一個(gè)精餾塔用于分離苯和甲苯的混合物，進(jìn)料中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，塔頂產(chǎn)品中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，塔底產(chǎn)品中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，進(jìn)料流量為100kmol/h，回流比為4，求塔頂和塔底產(chǎn)品的流量。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一項(xiàng)化工反應(yīng)過程中，反應(yīng)速率受到反應(yīng)物濃度和催化劑濃度的共同影響。請(qǐng)分析反應(yīng)物濃度和催化