新疆天山職業(yè)技術(shù)大學(xué)《化工生產(chǎn)仿真實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁新疆天山職業(yè)技術(shù)大學(xué)《化工生產(chǎn)仿真實(shí)驗(yàn)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工過程控制中，串級控制系統(tǒng)可以提高控制品質(zhì)。以下關(guān)于串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.能夠克服干擾B.控制回路多C.調(diào)試簡單D.適用于容量滯后較大的過程2、化工過程中的傳熱強(qiáng)化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強(qiáng)化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件3、對于化工原理中的吸收操作，以下關(guān)于吸收劑的選擇原則，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.吸收劑應(yīng)具有良好的選擇性、溶解度大、揮發(fā)性小、腐蝕性小、黏度低等特點(diǎn)B.吸收劑的價格越高越好，以保證吸收效果C.吸收劑的揮發(fā)性越大越好，能夠提高吸收效率D.吸收劑的黏度對吸收過程沒有影響，不需要考慮4、在化工設(shè)備的設(shè)計中，壓力容器的強(qiáng)度計算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/45、對于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導(dǎo)熱油6、化工中的過濾操作常用于分離固體和液體。對于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過濾設(shè)備的過濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)C.離心過濾機(jī)D.袋式過濾器7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個自催化反應(yīng)，以下哪種操作方式可能導(dǎo)致反應(yīng)失控？（）A.連續(xù)進(jìn)料B.間歇操作C.半間歇操作D.以上操作方式都不會導(dǎo)致失控8、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設(shè)備。對于一個逆流操作的換熱器，當(dāng)冷熱流體的進(jìn)口溫度不變，而熱流體的流量增加時，以下關(guān)于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無法確定9、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10、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對于一個復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)體系，以下關(guān)于反應(yīng)級數(shù)的確定方法，不準(zhǔn)確的是（）A.實(shí)驗(yàn)測定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗(yàn)隨意猜測D.積分法11、化工過程中的傳熱問題至關(guān)重要。在一個列管式換熱器中，用熱水加熱冷水，若要提高傳熱效率，以下哪種措施是不合適的？（）A.增加換熱管的數(shù)量B.提高熱水的流速C.減小換熱管的管徑D.降低冷水的流速12、在化工原理中，研究流體在管內(nèi)的強(qiáng)制對流傳熱時，以下關(guān)于努塞爾數(shù)（Nu）的影響因素，不正確的是：（）A.流體的導(dǎo)熱系數(shù)B.管道的長度C.流體的流速D.流體的物性參數(shù)13、在化工結(jié)晶設(shè)備的選擇中，需要考慮多種因素。以下哪項(xiàng)因素對于結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布影響相對較?。浚ǎ〢.攪拌速度B.冷卻速率C.設(shè)備的材質(zhì)D.晶種的加入量14、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個非均相催化反應(yīng)，以下哪個因素對于催化劑的外擴(kuò)散阻力影響最大？（）A.流體的流速B.催化劑的顆粒大小C.反應(yīng)物的濃度D.反應(yīng)溫度15、化工中的膜分離技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。對于分離小分子和大分子混合物，以下哪種膜材料和膜結(jié)構(gòu)的組合最為合適？（）A.陶瓷膜，對稱結(jié)構(gòu)B.聚合物膜，不對稱結(jié)構(gòu)C.金屬膜，多孔結(jié)構(gòu)D.無機(jī)膜，復(fù)合結(jié)構(gòu)16、在化工設(shè)備的選材中，以下哪種材料通常用于高溫高壓且有腐蝕性介質(zhì)的工況？（）A.碳鋼B.不銹鋼C.鈦合金D.銅合金17、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對于一個吸熱反應(yīng)，升高溫度會對反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小18、在化工反應(yīng)的催化劑中毒現(xiàn)象中，以下哪種物質(zhì)通常不是導(dǎo)致催化劑中毒的常見因素？（）A.重金屬離子B.惰性氣體C.硫化物D.鹵素化合物19、在化工熱力學(xué)中，對于真實(shí)氣體的壓縮因子，以下哪個因素對其影響最大？（）A.溫度B.壓力C.氣體的種類D.以上因素影響程度相同20、化工傳熱過程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合21、對于化工過程中的流體流動，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動類型（層流或湍流）的無量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對流體流動的研究沒有實(shí)際意義，只是一個理論概念22、關(guān)于化工生產(chǎn)中的攪拌裝置，以下哪種攪拌器適用于高粘度液體的攪拌？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.推進(jìn)式攪拌器23、在化工流體流動領(lǐng)域，對于非牛頓流體的流動特性，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動阻力計算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動行為受剪切速率影響24、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(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積25、化工中的干燥過程需要消耗大量能源。對于一個節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設(shè)備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的熱力學(xué)第三定律應(yīng)用中，絕對熵的計算和意義。2、（本題5分）化工原理中的干燥器類型多樣，請詳細(xì)說明常見的干燥器（如廂式干燥器、噴霧干燥器等）的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)和適用情況。3、（本題5分）分析在化工熱力學(xué)的熱力學(xué)循環(huán)分析中，卡諾循環(huán)和實(shí)際循環(huán)的差異及改進(jìn)方向。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對智能化生產(chǎn)的追求，分析人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用前景，包括生產(chǎn)預(yù)測、故障診斷、優(yōu)化決策等方面。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠的一個反應(yīng)釜在進(jìn)行高溫高壓反應(yīng)時，存在安全風(fēng)險。請分析如何降低風(fēng)險并確保安全。2、（本題5分）一個化工項(xiàng)目在建設(shè)過程中需要進(jìn)行項(xiàng)目成本控制，以確保項(xiàng)目在預(yù)算范圍內(nèi)完成。請分析項(xiàng)目成本控制的方法和策略。3、（本題5分）一家化工企業(yè)在產(chǎn)品銷售過程中，面臨著市場競爭激烈、銷售渠道不暢等問題。分析企業(yè)應(yīng)如何拓展銷售渠道和提高市場競爭力。4、（本題5分）某化工項(xiàng)目在可行性研究階段，需要對項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益進(jìn)行綜合評估。請分析評估的重點(diǎn)和方法。5、（本題5分）某化工企業(yè)的某個產(chǎn)品在包裝和標(biāo)識方面不符合相關(guān)法規(guī)要求，面臨法律風(fēng)險。請分析包裝和標(biāo)識不符合要求的原因，并提出整改方案以符合法規(guī)。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個套管換熱器中，熱流體走環(huán)隙，冷流體走內(nèi)管。熱流體的進(jìn)出口溫度為180°C和100°C，冷流體的進(jìn)出口溫度為20°C和70°C，熱流體的流量為2kg/s，比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷流體的流量為3kg/s，比熱容為4.2kJ/(kg·K)。計算換熱器的傳熱面積，假設(shè)總傳熱系數(shù)為600W/(m2·K)。2、（本題10分）在一個均相反應(yīng)釜中進(jìn)行二級不可逆反應(yīng)2A+B→C，反應(yīng)速率常數(shù)為3L^2/(mol^2·s)。初始時A的濃度為1.5mol/L，B的濃度為1mol/L，反應(yīng)2小時