石家莊科技信息職業(yè)學(xué)院《化工原理（1）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工原理（1）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分離氣體混合物。在一個填料吸收塔中，用清水吸收氨氣，若要提高氨氣的吸收率，以下哪種方法效果不明顯？（）A.增加吸收劑的用量B.提高吸收塔的操作壓力C.降低吸收劑的溫度D.減小吸收塔的填料高度2、在化工熱力學(xué)中，對于一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過程，其熵值是增加還是減少？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少3、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強化。對于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速4、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5、化工中的流化床燃燒技術(shù)在廢棄物處理中有應(yīng)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)6、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計中，以下哪個方面的考慮對于減少環(huán)境污染最為重要？（）A.選擇清潔的原料B.優(yōu)化反應(yīng)條件C.采用高效的分離技術(shù)D.設(shè)計合理的廢物處理方案7、在化工過程的安全管理中，需要制定應(yīng)急預(yù)案。對于一個可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的化工裝置，以下哪個方面在應(yīng)急預(yù)案中應(yīng)重點考慮？（）A.人員疏散B.火災(zāi)撲救C.環(huán)境監(jiān)測D.以上都是8、在化工過程的優(yōu)化中，目標函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素9、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個可逆放熱反應(yīng)，采用絕熱操作和采用換熱操作相比，以下關(guān)于反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的說法，正確的是：（）A.絕熱操作的轉(zhuǎn)化率更高B.換熱操作的轉(zhuǎn)化率更高C.轉(zhuǎn)化率相同D.取決于具體的反應(yīng)條件10、在化工熱力學(xué)中，對于真實氣體的狀態(tài)方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計算結(jié)果與實驗值相比會如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定11、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進反應(yīng)。對于攪拌器的類型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求12、化工中的流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。對于流化床反應(yīng)器的特點和應(yīng)用，以下說法不正確的是（）A.適用于氣固相反應(yīng)B.顆粒容易帶出C.操作條件容易控制D.對催化劑要求不高13、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應(yīng)速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調(diào)整不依賴于系統(tǒng)的特性14、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對于一個可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變15、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，對于一個零級反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)。若將反應(yīng)容器的體積增大一倍，反應(yīng)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?6、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子17、在化工流體輸送系統(tǒng)中，離心泵是常用的設(shè)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18、對于化工中的萃取精餾過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實現(xiàn)分離沸點接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)19、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進行干燥處理。對于一個恒速干燥階段，以下關(guān)于干燥速率的主要影響因素，正確的是：（）A.物料的含水量B.干燥介質(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的流速D.物料的性質(zhì)20、化工過程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在一個單效蒸發(fā)器中，若進料的溫度升高，蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小21、關(guān)于化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪種因素對晶體的生長速度影響最??？（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.溶質(zhì)的分子量D.冷卻速度22、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23、化工中的吸附分離過程常用于氣體和液體的凈化。對于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個因素對吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時間24、化工中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在多效蒸發(fā)過程中，以下哪個因素對蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)影響最大？（）A.加熱蒸汽的溫度B.溶液的沸點升高C.蒸發(fā)器的結(jié)垢D.效間的溫差損失25、在化工管道設(shè)計中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動問題。對于一個高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動？（）A.固定支架B.滑動支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架26、對于化工工藝流程的設(shè)計，以下關(guān)于工藝流程優(yōu)化的目標，哪一個是恰當?shù)模浚ǎ〢.工藝流程優(yōu)化的目標是在滿足產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量要求的前提下，最大限度地降低投資成本和運行費用，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益B.工藝流程優(yōu)化只需要考慮技術(shù)上的可行性，不需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素C.工藝流程優(yōu)化的重點是增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的附加值D.工藝流程優(yōu)化主要是為了滿足環(huán)保要求，對生產(chǎn)效率和成本的影響可以忽略27、在化工過程控制中，比例積分微分（PID）控制器是常用的控制器類型。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)整定的方法，不正確的是：（）A.試湊法B.臨界比例度法C.衰減曲線法D.理論計算法28、在化工過程的模擬計算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對于一個包含極性物質(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29、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，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30、化工過程中的膜分離技術(shù)應(yīng)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二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某反應(yīng)在間歇釜式反應(yīng)器中進行，反應(yīng)為A+2B→3C，初始時刻A、B的濃度分別為2mol/L、3mol/L，反應(yīng)4小時后，A的濃度變?yōu)?mol/L。已知反應(yīng)速率方程為-rA=kCA^0.5CB，其中k=0.5L^(0.5)/(mol^(0.5)·h)，計算B和C的濃度。2、（本題5分）在一個流化床反應(yīng)器中進行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)式為3A+2B→C。已知氣體流速為2m3/s，催化劑顆粒密度為1500kg/m3，床層膨脹比為2。計算床層的空隙率和催化劑的藏量。3、（本題5分）一個氣固相催化反應(yīng)在流化床反應(yīng)器中進行，反應(yīng)速率方程為r=kP3A，其中k=0.008(kPa·s)?1，進料中A的分壓為40kPa，空速為1.5s?1。求反應(yīng)器出口處A的分壓。4、（本題5分）在一個套管式換熱器中，熱流體走管內(nèi)，進口溫度為200°C，出口溫度為150°C，流量為5000kg/h，比熱容為2.5kJ/(kg·K)；冷流體走管間，進口溫度為30°C，出口溫度為100°C，流量為8000kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱系數(shù)。5、（本題5分）在一個絕熱管式反應(yīng)器中進行如下反應(yīng)：2A→B，反應(yīng)熱為-50kJ/mol，進料溫度為300K，進料中A的濃度為2mol/L，流速為5L/min，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.1min^-1。假設(shè)比熱容Cp=100J/(mol·K)，計算出口溫度和A的轉(zhuǎn)化率。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析在化工設(shè)備的設(shè)計中，如何進行支座和支耳的設(shè)計和選型。2、（本題5分）化工過程中的蒸發(fā)操作中，蒸發(fā)器的類型和特點對于選擇合適的蒸發(fā)工藝具有重要意義。請詳細介紹各種蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和工作原理，如中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器等，并分析它們的優(yōu)缺點和適用場合。3、（本題5分）化工過程中的傳質(zhì)設(shè)備，如填料塔、板式塔等，其傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)的計算對于設(shè)備設(shè)計和操作具有重要意義。請詳細介紹傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)的概念和計算方法，并舉例說明如何應(yīng)用它們進行傳質(zhì)設(shè)備的設(shè)計和性能評估。4、（本題5分）分析在化工儀表及自動化控制中，如何選擇合適的測量儀表和控制策略，實現(xiàn)對化工過程參數(shù)的準