北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工原理及課程設(shè)計(jì)》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(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在化工原理中，研究流體流動(dòng)時(shí)，雷諾數(shù)是一個(gè)重要的無(wú)量綱參數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)大于4000時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)通常為：（）A.層流B.過(guò)渡流C.湍流D.無(wú)法確定2、對(duì)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)?？（）A.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(jià)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(duì)吸收過(guò)程沒(méi)有影響，不需要考慮3、在化工過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對(duì)于一個(gè)投資較大但運(yùn)行成本較低的工藝方案，以下關(guān)于其經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)，正確的是：（）A.一定是經(jīng)濟(jì)可行的B.一定是不經(jīng)濟(jì)的C.需要通過(guò)詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析來(lái)確定D.僅根據(jù)投資和運(yùn)行成本無(wú)法判斷4、在化工流體輸送系統(tǒng)中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)輸送高黏度液體時(shí)，離心泵的性能會(huì)發(fā)生以下哪種變化？（）A.揚(yáng)程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不變5、在化工傳熱計(jì)算中，當(dāng)冷熱流體進(jìn)行并流換熱和逆流換熱時(shí)，在相同的進(jìn)出口溫度條件下，哪種換熱方式的平均溫差較大？（）A.并流換熱B.逆流換熱C.兩者平均溫差相同D.取決于流體的性質(zhì)6、在化工干燥過(guò)程中，干燥速率曲線通常可以分為幾個(gè)階段。以下哪個(gè)階段的干燥速率主要受物料內(nèi)部水分?jǐn)U散控制？（）A.恒速干燥階段B.降速干燥階段C.預(yù)熱階段D.平衡階段7、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的強(qiáng)度計(jì)算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于一個(gè)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(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.變?yōu)樵瓉?lái)的1/48、在化工流體流動(dòng)的研究中，對(duì)于粘性流體在圓形管道中的流動(dòng)，當(dāng)雷諾數(shù)小于2000時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時(shí)雷諾數(shù)會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.變?yōu)樵瓉?lái)的1/49、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)物料進(jìn)行加熱。對(duì)于一種需要精確控制加熱溫度的物料，以下哪種加熱方式的溫度控制精度最高？（）A.電加熱B.蒸汽加熱C.熱油加熱D.紅外線加熱10、在化工流體力學(xué)中，對(duì)于流體在管道中的流動(dòng)阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)雷諾數(shù)在2000到4000之間時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過(guò)渡流D.不確定11、在化學(xué)工程領(lǐng)域，對(duì)于多相反應(yīng)體系，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率的影響，哪種說(shuō)法是正確的？（）A.相間傳質(zhì)通常會(huì)限制反應(yīng)速率B.相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響C.相間傳質(zhì)總是會(huì)加快反應(yīng)速率D.相間傳質(zhì)的影響取決于反應(yīng)類型12、在化工流體流動(dòng)中，當(dāng)流體流經(jīng)管道時(shí)會(huì)產(chǎn)生阻力損失。對(duì)于層流和湍流兩種流動(dòng)狀態(tài)，以下關(guān)于阻力損失的特點(diǎn)，哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.層流的阻力損失與流速的一次方成正比B.湍流的阻力損失與流速的平方成正比C.層流的阻力損失通常小于湍流D.湍流的阻力損失與管道粗糙度無(wú)關(guān)13、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14、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會(huì)發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加15、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇需要考慮多種因素。對(duì)于一個(gè)在高溫高壓下工作的反應(yīng)器，以下關(guān)于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強(qiáng)度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導(dǎo)熱性要差D.材料的韌性要足16、在化工熱力學(xué)中，研究混合氣體的性質(zhì)時(shí)，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對(duì)于一個(gè)由兩種理想氣體組成的混合氣體，以下關(guān)于分壓和分體積的說(shuō)法，正確的是：（）A.分壓之和等于總壓，分體積之和等于總體積B.分壓之和大于總壓，分體積之和大于總體積C.分壓之和小于總壓，分體積之和小于總體積D.分壓與分體積之間沒(méi)有確定的關(guān)系17、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)物料進(jìn)行干燥處理。對(duì)于一種濕物料，若采用熱風(fēng)干燥，風(fēng)的溫度越高，物料的干燥速率一定越快嗎？（）A.一定B.不一定C.取決于物料的性質(zhì)D.取決于干燥設(shè)備的類型18、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，換熱器的設(shè)計(jì)需要考慮傳熱效率和壓降。對(duì)于一個(gè)管殼式換熱器，以下關(guān)于折流板的作用，不正確的是：（）A.增加傳熱面積B.提高流速C.支撐管束D.減小壓降19、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜反應(yīng)體系中的平行競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，以下哪種方法可以提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性？（）A.選擇合適的催化劑B.改變反應(yīng)溫度C.調(diào)整反應(yīng)物的濃度D.以上方法都可以20、在化工分離過(guò)程中，萃取是一種有效的分離方法。對(duì)于一個(gè)液液萃取體系，當(dāng)萃取劑與原溶劑的互溶性增加時(shí)，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21、化工中的膜分離過(guò)程在廢水處理中有廣泛應(yīng)用。對(duì)于含有高濃度有機(jī)物的廢水，以下哪種膜分離技術(shù)的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透22、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)間歇釜式反應(yīng)器中的一級(jí)反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于反應(yīng)時(shí)間的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)溫度C.反應(yīng)器的體積D.攪拌速度23、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)因素對(duì)于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長(zhǎng)度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚24、對(duì)于化工中的膜分離技術(shù)，以下關(guān)于反滲透膜的分離原理，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.反滲透膜是一種半透膜，在壓力作用下，溶劑從高濃度溶液一側(cè)透過(guò)膜向低濃度溶液一側(cè)遷移，實(shí)現(xiàn)混合物的分離B.反滲透膜的分離只取決于膜的孔徑大小，與溶液的性質(zhì)和壓力無(wú)關(guān)C.反滲透膜分離過(guò)程中，溶質(zhì)會(huì)在膜表面沉積，導(dǎo)致膜的通量逐漸下降D.反滲透膜只能用于分離水溶液，對(duì)有機(jī)溶液的分離效果很差25、在化工工藝流程設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮各種因素以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)多種產(chǎn)品的化工廠，以下哪個(gè)因素在確定工藝流程時(shí)的權(quán)重通常最大？（）A.原材料的供應(yīng)B.產(chǎn)品的市場(chǎng)需求C.生產(chǎn)設(shè)備的通用性D.環(huán)保法規(guī)的要求二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論氣液反應(yīng)的傳質(zhì)過(guò)程，包括氣液界面的傳質(zhì)系數(shù)的確定方法和影響因素，并分析如何強(qiáng)化氣液反應(yīng)的傳質(zhì)效果。2、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過(guò)程模擬軟件的應(yīng)用，包括如何建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型、輸入?yún)?shù)的選擇以及模擬結(jié)果的分析和優(yōu)化。3、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過(guò)程中的液膜分離技術(shù)，包括液膜的組成、制備方法以及在金屬離子分離、廢水處理等方面的應(yīng)用。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)的壓力增大，分析化工企業(yè)的環(huán)境責(zé)任和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，包括環(huán)境績(jī)效評(píng)估、生命周期評(píng)價(jià)等方法的應(yīng)用。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家化妝品生產(chǎn)企業(yè)計(jì)劃開(kāi)發(fā)一種新的護(hù)膚品，需要考慮化學(xué)工程中的哪些因素來(lái)保證產(chǎn)品的效果和安全性。2、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)改造，以提高企業(yè)的節(jié)能減排水平。分析節(jié)能減排技術(shù)改造的方向和重點(diǎn)。3、（本題5分）一家化工廠在進(jìn)行安全生產(chǎn)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)安全隱患排查不徹底，整改措施落實(shí)不到位。請(qǐng)分析安全隱患排查和整改存在問(wèn)題的原因，并提出加強(qiáng)安全隱患管理的方案。4、（本題5分）某化工園區(qū)內(nèi)的一家企業(yè)發(fā)生了化學(xué)品泄漏事故，對(duì)周邊環(huán)境造成了一定影響。請(qǐng)分析事故原因及應(yīng)采取的應(yīng)急處理措施和后續(xù)防范措施。5、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā)時(shí)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的成本過(guò)高，難以在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)。請(qǐng)分析導(dǎo)致成本過(guò)高的因素，并提出降低成本的可行方案。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某一精餾塔用于分離甲醇（M）和水（W）的混合物，進(jìn)料組成甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，進(jìn)料流量為800kmol/h。塔頂餾出液中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.95，塔底釜液中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05。回流比為2.5，計(jì)算塔頂餾出液和塔底釜液的流量。2、（本題10分）一個(gè)吸收塔用于吸收空氣中的氨氣，進(jìn)氣中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，吸收劑為水，流量為2000kg/h