河北美術學院《化工工藝實驗》2023-2024學年第一學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁河北美術學院《化工工藝實驗》

2023-2024學年第一學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、化工過程中的傳熱問題至關重要。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、在化工傳熱計算中，當冷熱流體進行并流換熱和逆流換熱時，在相同的進出口溫度條件下，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)3、化工過程中的膜分離技術應用越來越廣泛。對于反滲透膜分離過程，若要提高水的透過率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側的壓力差B.降低膜兩側的壓力差C.提高進料溶液的濃度D.降低進料溶液的溫度4、在化工原理中，研究液體在填料塔中的流動時，以下關于填料層壓降的影響因素，不正確的是：（）A.填料的類型B.液體的流量C.填料的堆積方式D.液體的密度5、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長距離輸送？（）A.皮帶輸送機B.螺旋輸送機C.斗式提升機D.氣力輸送6、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，蒸發(fā)器的類型有多種。以下關于各種蒸發(fā)器的特點和適用場合，不正確的是（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結構簡單B.升膜蒸發(fā)器適用于高粘度溶液C.降膜蒸發(fā)器傳熱效率高D.蒸發(fā)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)7、在化工過程的傳熱強化中，以下哪種方法不是通過增加傳熱面積來實現(xiàn)的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板8、在化工流體流動的研究中，對于粘性流體在圓形管道中的流動，當雷諾數(shù)小于2000時，流體的流動狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時雷諾數(shù)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?/49、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進行分離。對于一個沸點差較小的液體混合物，以下哪種分離方法的分離效果更好？（）A.普通精餾B.萃取精餾C.共沸精餾D.膜分離10、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，渦流擴散系數(shù)與溫度有關11、關于化工生產(chǎn)中的結晶過程，以下哪種因素對晶體的生長速度影響最??？（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.溶質(zhì)的分子量D.冷卻速度12、對于化工中的化學反應速率方程，以下關于其建立方法，哪一個是準確的？（）A.建立化學反應速率方程通常需要通過實驗測定不同條件下的反應速率，然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行擬合和分析，確定反應級數(shù)和速率常數(shù)B.化學反應速率方程可以通過理論推導直接得到，不需要進行實驗測定C.只要知道反應物和生成物的化學式，就可以寫出化學反應速率方程D.化學反應速率方程一旦確定，就不會隨反應條件的改變而改變13、在化工設備設計中，材料的選擇需要考慮多種因素。對于一個在高溫高壓下工作的反應器，以下關于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導熱性要差D.材料的韌性要足14、在化工中的吸附分離過程，關于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說法是恰當?shù)模浚ǎ〢.吸附劑應具有較大的比表面積、良好的選擇性和吸附容量，常見的吸附劑有活性炭、分子篩等。吸附劑的再生方法包括加熱再生、降壓再生和置換再生等B.吸附劑的選擇只考慮其吸附容量，其他性能不重要C.吸附劑的再生過程復雜，成本高，因此在實際應用中應盡量避免吸附劑的再生D.所有的吸附劑都可以采用同一種再生方法，且再生效果相同15、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應用。對于含有高濃度有機物的廢水，以下哪種膜分離技術的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工熱力學中的逸度和活度的概念在溶液的研究中經(jīng)常用到，請解釋逸度和活度的定義和物理意義，并說明它們在相平衡計算中的應用。2、（本題5分）在化學工程中，全面論述化工過程中的吸附分離工藝，包括變壓吸附、變溫吸附等技術的原理、工藝流程以及在氣體分離、凈化等方面的應用。3、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的泡沫浮選技術，包括浮選原理、浮選藥劑的選擇以及在礦物加工、廢水處理等領域的應用和工藝優(yōu)化。4、（本題5分）在化學反應工程中，反應動力學模型的建立是研究反應過程的重要手段。請論述建立反應動力學模型的步驟和方法，并舉例說明如何驗證和優(yōu)化模型。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個管式反應器中進行二級不可逆反應3A→2B，反應速率常數(shù)為8L/(mol·s)。進料中A的濃度為5mol/L，進料流量為3L/s，反應器管長為15m，管徑為0.08m。計算反應在管內(nèi)的轉化率。2、（本題5分）某化工廠的管道中輸送壓縮空氣，壓力為0.5MPa，溫度為40°C，管道直徑為0.15m，長度為80m，摩擦系數(shù)為0.025，空氣的密度為5.8kg/m3，計算管道的壓降。3、（本題5分）對某一化學反應，其反應級數(shù)為2，初始濃度為2mol/L，反應2小時后濃度變?yōu)?mol/L，求反應速率常數(shù)。4、（本題5分）在一個板式換熱器中，熱流體的進出口溫度分別為180°C和120°C，冷流體的進出口溫度分別為80°C和110°C。若熱流體的熱容量流率為2000W/K，冷流體的熱容量流率為1500W/K，計算對數(shù)平均溫差。5、（本題5分）某化工廠有一個列管式換熱器，用飽和水蒸氣將某種液體從20°C加熱到80°C。換熱器由25×2.5mm的鋼管組成，管長3m，共50根。液體在管內(nèi)流動，流速為0.5m/s，其比熱容為2kJ/(kg·K)，密度為900kg/m^3，粘度為0.001Pa·s。水蒸氣在管外冷凝，冷凝溫度為100°C。計算總傳熱系數(shù)和傳熱面積是否滿足傳熱要求。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在進行環(huán)保設施升級改造時，遇到了資金和技術方面的困難。請分析這些困難產(chǎn)生的原因，并提出解決資金和技術問題的方案。