四平職業(yè)大學(xué)《高材化工設(shè)計(jì)》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(yè)，共3頁(yè)四平職業(yè)大學(xué)《高材化工設(shè)計(jì)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要測(cè)量各種物理量。對(duì)于測(cè)量微小壓力差，以下哪種測(cè)量?jī)x器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計(jì)B.差壓變送器C.彈簧管壓力計(jì)D.膜片壓力計(jì)2、在化工自動(dòng)化控制中，以下哪種控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被控變量的無(wú)差調(diào)節(jié)？（）A.位式控制B.比例控制C.積分控制D.微分控制3、在化工生產(chǎn)中的干燥過(guò)程中，以下哪種干燥介質(zhì)的吸濕能力相對(duì)較弱？（）A.空氣B.氮?dú)釩.水蒸氣D.煙道氣4、化學(xué)反應(yīng)的速率不僅取決于反應(yīng)物的濃度，還受溫度的影響。關(guān)于溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，以下表述不準(zhǔn)確的是（）A.溫度升高，反應(yīng)速率一定加快B.符合阿倫尼烏斯方程C.存在一個(gè)最佳反應(yīng)溫度D.不同反應(yīng)對(duì)溫度的敏感程度不同5、化學(xué)反應(yīng)工程中的催化反應(yīng)，催化劑起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應(yīng)速率B.催化劑的活性會(huì)永久保持C.中毒和燒結(jié)會(huì)導(dǎo)致失活D.可以改變反應(yīng)的選擇性6、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于反滲透膜分離過(guò)程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，錯(cuò)誤的是（）A.利用壓力差實(shí)現(xiàn)分離B.可用于海水淡化C.對(duì)所有溶質(zhì)都有相同的截留率D.膜的性能對(duì)分離效果影響大7、對(duì)于化工生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)，以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.夾點(diǎn)技術(shù)是通過(guò)分析過(guò)程系統(tǒng)中的物流和能流，找出系統(tǒng)用能的“瓶頸”，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化B.夾點(diǎn)技術(shù)只能用于熱交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，對(duì)其他化工單元操作的節(jié)能沒(méi)有幫助C.夾點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用需要復(fù)雜的計(jì)算和專(zhuān)業(yè)軟件，實(shí)際操作難度大，效果不明顯D.夾點(diǎn)技術(shù)是一種過(guò)時(shí)的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)被新的技術(shù)所取代8、在化工過(guò)程的能量分析中，熵增原理是一個(gè)重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過(guò)程中的應(yīng)用，哪項(xiàng)表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過(guò)程的可行性B.絕熱不可逆過(guò)程的熵增大于零C.熵增越大，過(guò)程的能量利用效率越高D.可逆過(guò)程的熵增為零9、在化工熱力學(xué)中，研究混合物的汽液平衡時(shí)，泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計(jì)算是重要內(nèi)容。對(duì)于一個(gè)二元混合物，以下關(guān)于泡點(diǎn)和露點(diǎn)的關(guān)系，正確的是：（）A.泡點(diǎn)總是低于露點(diǎn)B.泡點(diǎn)總是高于露點(diǎn)C.泡點(diǎn)和露點(diǎn)可能相等D.泡點(diǎn)和露點(diǎn)沒(méi)有關(guān)系10、化工中的流化床干燥器在運(yùn)行過(guò)程中需要控制合適的流化狀態(tài)。以下哪個(gè)參數(shù)對(duì)判斷流化狀態(tài)的好壞最為關(guān)鍵？（）A.流化床的壓降B.顆粒的帶出速度C.氣體的空塔速度D.床層的膨脹比11、在化工過(guò)程控制中，反饋控制是常用的控制策略之一。當(dāng)被控變量受到一個(gè)階躍干擾時(shí)，以下關(guān)于反饋控制系統(tǒng)的響應(yīng)，正確的是：（）A.被控變量立即回到設(shè)定值B.被控變量逐漸回到設(shè)定值C.被控變量會(huì)超過(guò)設(shè)定值D.被控變量不會(huì)受到干擾的影響12、化工生產(chǎn)過(guò)程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點(diǎn)相近的有機(jī)化合物時(shí)，以下哪種操作條件的改變對(duì)分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進(jìn)料量D.升高操作壓力13、在化工傳熱過(guò)程中，保溫層的設(shè)置可以減少熱量損失。以下關(guān)于保溫層厚度的確定，哪種方法最為準(zhǔn)確？（）A.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇B.通過(guò)熱平衡計(jì)算C.采用經(jīng)濟(jì)厚度法D.以上方法效果相同14、在化工熱力學(xué)研究中，對(duì)于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分?jǐn)?shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過(guò)總壓和摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算15、在化工中的流化床反應(yīng)器，關(guān)于其特點(diǎn)和適用范圍，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒處于流化狀態(tài)，傳熱傳質(zhì)效率高，適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)和要求有均一溫度和濃度的反應(yīng)B.流化床反應(yīng)器的操作簡(jiǎn)單，對(duì)物料的粒度和密度沒(méi)有要求C.流化床反應(yīng)器的氣體返混嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化率低，只適用于一些簡(jiǎn)單的反應(yīng)D.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒容易磨損和帶出，增加了后續(xù)分離和回收的難度二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化工原理中涉及到的吸收操作常用于氣體混合物的分離，請(qǐng)闡述吸收過(guò)程的基本原理，包括吸收劑的選擇原則和吸收塔的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。2、（本題5分）分析在化工反應(yīng)工程中，如何利用反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。3、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)混合物進(jìn)行結(jié)晶分離，請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋結(jié)晶過(guò)程的基本原理，包括過(guò)飽和度的產(chǎn)生和控制方法，以及影響晶體生長(zhǎng)的因素。4、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在化工過(guò)程的膜分離系統(tǒng)中，膜組件的清洗和維護(hù)方法。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某反應(yīng)釜中進(jìn)行可逆反應(yīng)A+B?C+D，平衡常數(shù)K=2，初始時(shí)A、B的濃度均為2mol/L，反應(yīng)在10L的容器中進(jìn)行，求達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。2、（本題5分）有一管殼式換熱器，用溫度為150°C的熱油將流量為1000kg/h、初始溫度為20°C的冷水加熱到80°C。已知油的比熱容為2.5kJ/(kg·K)，水的比熱容為4.2kJ/(kg·K)。求所需的油流量。3、（本題5分）某理想氣體經(jīng)歷絕熱可逆膨脹，初始狀態(tài)為壓力8MPa，溫度400K，體積0.5m3，膨脹后壓力降至2MPa，已知?dú)怏w的比熱容比為1.3，求膨脹后的溫度和體積。4、（本題5分）一個(gè)列管式換熱器，用20℃的冷水將80℃的熱流體冷卻到50℃，熱流體的流量為2000kg/h，比熱容為2.2kJ/(kg·℃)，冷水的流量為3000kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。假設(shè)總傳熱系數(shù)為1000W/(m2·℃)，換熱面積為15m2。計(jì)算冷流體的出口溫度。5、（本題5分）一個(gè)吸收塔用清水吸收空氣中的氨氣，進(jìn)塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，出塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.01，氣體流量為1000m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀況），吸收劑用量為2000kg/h，求吸收率和吸收液中氨的濃度。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行環(huán)保設(shè)施升級(jí)改造時(shí)，遇到了資金和技術(shù)方面的困難。請(qǐng)分析這些困難產(chǎn)生的原因，并提出解決資金和技術(shù)問(wèn)題的方案。2、