貴州工貿(mào)職業(yè)學(xué)院《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)B》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)貴州工貿(mào)職業(yè)學(xué)院

《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)B》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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、化工過(guò)程中的傳熱問(wèn)題至關(guān)重要。在一個(gè)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2、在化工反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中，需要確定反應(yīng)的級(jí)數(shù)和速率常數(shù)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)體系，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法最有助于準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)級(jí)數(shù)？（）A.改變反應(yīng)物濃度B.改變反應(yīng)溫度C.加入催化劑D.改變反應(yīng)壓力3、在化工分離過(guò)程中，精餾操作是常用的方法之一。當(dāng)混合物中各組分的相對(duì)揮發(fā)度接近時(shí)，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進(jìn)料位置4、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)非均相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)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5、化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程描述了反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。以下關(guān)于動(dòng)力學(xué)方程的建立方法，不正確的是（）A.通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合B.基于反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)C.憑空想象D.結(jié)合實(shí)驗(yàn)和理論分析6、在化工傳質(zhì)過(guò)程中，分子擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散都對(duì)物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴(kuò)散方式的比較，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.分子擴(kuò)散的速率通常小于渦流擴(kuò)散B.分子擴(kuò)散與濃度梯度成正比，渦流擴(kuò)散與濃度梯度無(wú)關(guān)C.分子擴(kuò)散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴(kuò)散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴(kuò)散系數(shù)與流體的溫度無(wú)關(guān)，渦流擴(kuò)散系數(shù)與溫度有關(guān)7、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。在一個(gè)間歇式攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行不可逆的一級(jí)反應(yīng)，若要提高產(chǎn)物的收率，以下哪種操作方式最為有效？（）A.增加反應(yīng)物濃度B.升高反應(yīng)溫度C.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間D.加快攪拌速度8、在化工過(guò)程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）方法被廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于SPC方法的作用，哪項(xiàng)描述不準(zhǔn)確？（）A.預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過(guò)程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量9、在化工過(guò)程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時(shí)，意味著什么？（）A.項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上不可行B.項(xiàng)目的收益小于成本C.項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上可行D.項(xiàng)目的收益等于成本10、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11、化工中的干燥器有多種類型，如廂式干燥器、流化床干燥器等。以下關(guān)于不同類型干燥器的優(yōu)缺點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.廂式干燥器操作簡(jiǎn)單B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的選擇只考慮干燥速率D.要綜合考慮多種因素12、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13、在化工過(guò)程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過(guò)程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進(jìn)行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設(shè)計(jì)工藝流程14、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級(jí)數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時(shí)間D.以上操作條件都不利15、化工過(guò)程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對(duì)濕度降低，干燥速率會(huì)怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢16、在化工流體流動(dòng)中，對(duì)于突擴(kuò)管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴(kuò)大兩倍，局部阻力系數(shù)會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小17、在化工熱力學(xué)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，不準(zhǔn)確的是（）A.判斷過(guò)程的可逆性B.評(píng)估能量利用效率C.熵增越大越好D.指導(dǎo)過(guò)程的優(yōu)化18、關(guān)于化工過(guò)程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進(jìn)行分離？（）A.兩組分沸點(diǎn)接近且相對(duì)揮發(fā)度小B.兩組分沸點(diǎn)差異大且相對(duì)揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強(qiáng)D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱19、在化工過(guò)程控制中，前饋控制可以彌補(bǔ)反饋控制的不足。對(duì)于一個(gè)受可測(cè)干擾影響的過(guò)程，以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，正確的是：（）A.根據(jù)偏差進(jìn)行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測(cè)量干擾20、在化工分離過(guò)程中，離子交換樹(shù)脂常用于分離離子型物質(zhì)。對(duì)于一種強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，以下哪種離子更容易被交換？（）A.鈉離子B.鈣離子C.氫離子D.鎂離子二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在化工原理中，流體流動(dòng)的阻力計(jì)算是管道設(shè)計(jì)和輸送系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ)。請(qǐng)闡述流體流動(dòng)阻力的產(chǎn)生原因和計(jì)算方法，并分析如何減少流體流動(dòng)阻力。2、（本題5分）論述在化工設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)和三廢處理方案的制定。3、（本題5分）在化工原理中，流體通過(guò)顆粒床層的流動(dòng)阻力計(jì)算對(duì)于過(guò)濾、固定床反應(yīng)器等設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有重要意義。請(qǐng)闡述流體通過(guò)顆粒床層的流動(dòng)阻力的計(jì)算方法，如Ergun方程，并舉例說(shuō)明如何應(yīng)用這些方法計(jì)算流動(dòng)阻力。4、（本題5分）論述在化工設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行管道的應(yīng)力分析和支架的設(shè)計(jì)。5、（本題5分）化工熱力學(xué)中的活度系數(shù)模型用于描述溶液的非理想性，請(qǐng)解釋活度系數(shù)的概念，介紹常見(jiàn)的活度系數(shù)模型（如威爾遜模型、NRTL模型等），并說(shuō)明它們的適用條件。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在食品添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要開(kāi)發(fā)一種新型的抗氧化劑。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面的設(shè)計(jì)思路。2、（本題5分）一家橡膠生產(chǎn)企業(yè)需要提高橡膠的耐磨性。請(qǐng)分析從化學(xué)工程角度可以采取哪些方法。3、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要使用危險(xiǎn)化學(xué)品，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等。分析如何進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品的管理以確保安全。4、（本題5分）一家涂料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了附著力不足的問(wèn)題。請(qǐng)分析原因并提出改進(jìn)措施。5、（本題5分）一個(gè)化工項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中需要進(jìn)行工程監(jiān)理，以確保工程質(zhì)量和安全。請(qǐng)分析工程監(jiān)理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)列管式換熱器中，熱流體走管程，進(jìn)口溫度為200°C，出口溫度為150°C，冷流體走殼程，進(jìn)口溫度為30°C，出口溫度為80°C。熱流體的流量為2000kg/h，比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷流體的流量為1500kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)，計(jì)算傳熱面積（總傳熱系數(shù)為800W/(m^2·K)）。2、（本題10分）有一理想氣體混合物，其中組分A、B的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.55和0.45，總壓力為1.5MPa，溫度為280K，已知組分A、B的臨界壓力和臨界溫度分別為4.5M