西寧城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工原理實驗（2）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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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批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在化工過程的系統(tǒng)分析中，能量衡算至關(guān)重要。以下關(guān)于能量衡算的基本原理和方法，不正確的是（）A.遵循能量守恒定律B.考慮各種形式的能量轉(zhuǎn)化C.可以忽略能量損失D.準(zhǔn)確確定能量輸入和輸出項2、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3、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積4、在化工設(shè)備設(shè)計中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對于高溫高壓的化工設(shè)備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷5、在化工分離過程中，萃取是一種有效的分離方法。對于一個液液萃取體系，當(dāng)萃取劑與原溶劑的互溶性增加時，以下關(guān)于萃取效果的變化，正確的是：（）A.萃取效果變好B.萃取效果變差C.萃取效果不變D.萃取效果先變好后變差6、在化工過程的優(yōu)化中，常常需要對多個目標(biāo)進行權(quán)衡。以下哪項不是常見的優(yōu)化目標(biāo)？（）A.最大化產(chǎn)量B.最小化能耗C.最大化設(shè)備投資D.最小化環(huán)境污染7、在化工流體的湍流流動中，渦流擴散系數(shù)與分子擴散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點？（）A.渦流擴散系數(shù)遠(yuǎn)小于分子擴散系數(shù)B.渦流擴散系數(shù)與分子擴散系數(shù)相當(dāng)C.渦流擴散系數(shù)遠(yuǎn)大于分子擴散系數(shù)D.渦流擴散系數(shù)與分子擴散系數(shù)的大小關(guān)系不確定8、化工過程中的萃取精餾是一種特殊的精餾方法。若要通過萃取精餾分離兩種沸點相近的物質(zhì)，選擇萃取劑時需要考慮哪些因素？（）A.溶解性、選擇性和揮發(fā)性B.密度、粘度和表面張力C.毒性、腐蝕性和穩(wěn)定性D.價格、來源和可再生性9、在化工傳遞過程中，熱傳導(dǎo)是常見的傳熱方式之一。關(guān)于熱傳導(dǎo)的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導(dǎo)率是物質(zhì)的固有屬性C.熱導(dǎo)率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱10、在化工過程的經(jīng)濟評價中，以下哪個指標(biāo)能夠綜合考慮投資和運營成本？（）A.內(nèi)部收益率B.凈現(xiàn)值C.投資回收期D.成本效益比11、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對于一個固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達到飽和，需要進行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生12、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對反應(yīng)過程有著重要影響。對于一個可逆反應(yīng)，以下哪種類型的催化劑能夠同時提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負(fù)催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以13、化工熱力學(xué)中，對于混合物的汽液平衡計算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準(zhǔn)確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機雙液模型14、在化學(xué)工程的研究中，經(jīng)常需要對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析。當(dāng)處理一組非線性的數(shù)據(jù)時，以下哪種數(shù)學(xué)模型擬合方法通常能夠得到更準(zhǔn)確的結(jié)果？（）A.線性回歸B.多項式回歸C.指數(shù)回歸D.對數(shù)回歸15、在化工熱力學(xué)中，對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，以下關(guān)于其溫度和壓力變化的描述，正確的是：（）A.溫度升高，壓力降低B.溫度降低，壓力升高C.溫度和壓力均不變D.溫度降低，壓力降低二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述在化工設(shè)備設(shè)計中，如反應(yīng)器、換熱器、塔設(shè)備等，如何根據(jù)工藝要求和操作條件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇，以確保設(shè)備的安全運行。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）隨著化工企業(yè)對安全生產(chǎn)的要求不斷提高，深入分析化工過程中的危險識別與風(fēng)險評估方法，包括火災(zāi)、爆炸、中毒等危險的可能性和后果評估。4、（本題5分）請詳細(xì)闡述化工過程中的液液萃取設(shè)備，包括萃取塔、離心萃取器等的結(jié)構(gòu)特點、操作性能以及在不同體系中的應(yīng)用選擇。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工生產(chǎn)過程中，反應(yīng)溫度對反應(yīng)選擇性有如下影響：在300K時選擇性為0.6，在350K時選擇性為0.8，反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系符合Arrhenius方程，活化能為50kJ/mol。若要使產(chǎn)物的收率最大，應(yīng)選擇什么溫度操作？2、（本題5分）一個反滲透系統(tǒng)處理含鹽量為600ppm的水，反滲透膜的脫鹽率為85%，產(chǎn)水流量為600L/h，計算濃水的含鹽量和濃水流量。3、（本題5分）在一個間壁式換熱器中，熱流體走殼程，進口溫度為250°C，出口溫度為180°C，流量為6000kg/h，比熱容為2.8kJ/(kg·K)；冷流體走管程，進口溫度為50°C，出口溫度為120°C，流量為8000kg/h，比熱容為4.1kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱面積和總傳熱系數(shù)。4、（本題5分）一個化工廠需要將一種混合氣體進行壓縮，混合氣體的組成為氫氣60%（體積分?jǐn)?shù)）、氮氣30%、一氧化碳10%。初始壓力為0.8atm，溫度為280K，需要壓縮至8atm。假設(shè)壓縮過程為絕熱過程，絕熱指數(shù)為1.3，計算壓縮后的溫度。5、（本題5分）一個連續(xù)干燥器在等焓條件下操作，濕物料的初始含水量為0.35kg/kg（干基），干燥后含水量降至0.08kg/kg（干基），空氣進入干燥器的溫度為90°C，相對濕度為15%，離開干燥器的溫度為60°C，求空氣的消耗量和干燥器的熱效率。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某化工企業(yè)擬引進一套新的生產(chǎn)設(shè)備以提高生產(chǎn)效率，但在設(shè)備選型和安裝過程中遇到了困難。請分析可能存在的問題，并給出合理的設(shè)備選型和安裝建議。2、（本題10分）一家化工企業(yè)在進行新產(chǎn)品研發(fā)時，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)