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

《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)B》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20個小題，每小題1分，共20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、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2、在化工反應(yīng)動力學(xué)的研究中，需要確定反應(yīng)的級數(shù)和速率常數(shù)。對于一個復(fù)雜的反應(yīng)體系，以下哪種實驗方法最有助于準(zhǔn)確測定反應(yīng)級數(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揮發(fā)度接近時，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)于動力學(xué)方程的建立方法，不正確的是（）A.通過實驗數(shù)據(jù)擬合B.基于反應(yīng)機理推導(dǎo)C.憑空想象D.結(jié)合實驗和理論分析6、在化工傳質(zhì)過程中，分子擴散和渦流擴散都對物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴散方式的比較，哪項是不正確的？（）A.分子擴散的速率通常小于渦流擴散B.分子擴散與濃度梯度成正比，渦流擴散與濃度梯度無關(guān)C.分子擴散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴散系數(shù)與流體的溫度無關(guān)，渦流擴散系數(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。在一個間歇式攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行不可逆的一級反應(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.延長反應(yīng)時間D.加快攪拌速度8、在化工過程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計過程控制（SPC）方法被廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于SPC方法的作用，哪項描述不準(zhǔn)確？（）A.預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量9、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評價中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時，意味著什么？（）A.項目在經(jīng)濟(jì)上不可行B.項目的收益小于成本C.項目在經(jīng)濟(jì)上可行D.項目的收益等于成本10、在化工熱力學(xué)中，研究混合物的汽液平衡時，泡點和露點的計算是重要內(nèi)容。對于一個二元混合物，以下關(guān)于泡點和露點的關(guān)系，正確的是：（）A.泡點總是低于露點B.泡點總是高于露點C.泡點和露點可能相等D.泡點和露點沒有關(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，不準(zhǔn)確的是（）A.廂式干燥器操作簡單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)計中，對于承受外壓的薄壁容器，以下哪個因素對于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長度C.材料的強度D.壁厚13、在化工過程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.可以預(yù)測產(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)計工藝流程14、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級數(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)時間D.以上操作條件都不利15、化工過程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對濕度降低，干燥速率會怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢16、在化工流體流動中，對于突擴管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴大兩倍，局部阻力系數(shù)會如何變化？（）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，熵增原理是一個重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.判斷過程的可逆性B.評估能量利用效率C.熵增越大越好D.指導(dǎo)過程的優(yōu)化18、關(guān)于化工過程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進(jìn)行分離？（）A.兩組分沸點接近且相對揮發(fā)度小B.兩組分沸點差異大且相對揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱19、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補反饋控制的不足。對于一個受可測干擾影響的過程，以下關(guān)于前饋控制的特點，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.不需要測量干擾20、在化工分離過程中，離子交換樹脂常用于分離離子型物質(zhì)。對于一種強酸性陽離子交換樹脂，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、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在化工原理中，流體流動的阻力計算是管道設(shè)計和輸送系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ)。請闡述流體流動阻力的產(chǎn)生原因和計算方法，并分析如何減少流體流動阻力。2、（本題5分）論述在化工設(shè)計中，如何進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)施的設(shè)計和三廢處理方案的制定。3、（本題5分）在化工原理中，流體通過顆粒床層的流動阻力計算對于過濾、固定床反應(yīng)器等設(shè)備的設(shè)計和操作具有重要意義。請闡述流體通過顆粒床層的流動阻力的計算方法，如Ergun方程，并舉例說明如何應(yīng)用這些方法計算流動阻力。4、（本題5分）論述在化工設(shè)計中，如何進(jìn)行管道的應(yīng)力分析和支架的設(shè)計。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，請解釋活度系數(shù)的概念，介紹常見的活度系數(shù)模型（如威爾遜模型、NRTL模型等），并說明它們的適用條件。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在食品添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要開發(fā)一種新型的抗氧化劑。請分析在化學(xué)工程方面的設(shè)計思路。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)過程中需要使用危險化學(xué)品，如強酸、強堿等。分析如何進(jìn)行危險化學(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)了附著力不足的問題。請分析原因并提出改進(jìn)措施。5、（本題5分）一個化工項目在建設(shè)過程中需要進(jìn)行工程監(jiān)理，以確保工程質(zhì)量和安全。請分析工程監(jiān)理的重點和難點。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個列管式換熱器中，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