吉林航空職業(yè)技術學院《化工設計軟件》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁吉林通用航空職業(yè)技術學院

《化工設計軟件》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在化工過程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關鍵參數(shù)。對于一個化工過程模型，以下關于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評估參數(shù)變化對結果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡化模型D.驗證模型的準確性2、在化工過程的優(yōu)化設計中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術因素。以下哪項不是經(jīng)濟因素的主要考慮內(nèi)容？（）A.設備投資成本B.原材料價格C.反應動力學參數(shù)D.產(chǎn)品市場價格3、在化工反應的動力學研究中，通過實驗測定反應速率常數(shù)時，以下哪種實驗方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應法B.連續(xù)流動法C.示蹤法D.靜態(tài)法4、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的措施之一。以下哪種余熱回收方式的效率通常較低？（）A.直接熱交換B.余熱發(fā)電C.熱泵回收D.自然散熱5、在化工流體流動中，阻力損失是不可避免的。關于直管阻力損失和局部阻力損失的計算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計算B.局部阻力損失系數(shù)只與管件形狀有關C.兩者都與流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力損失6、化學反應工程中，對于氣固相催化反應的內(nèi)擴散影響，以下描述不正確的是（）A.會降低反應速率B.可以通過減小催化劑顆粒尺寸來消除C.對所有反應的影響程度相同D.與反應物的分子大小有關7、在化工設計中，需要對管道進行選材。對于輸送強腐蝕性介質(zhì)的管道，以下哪種材料通常不適合？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.聚四氟乙烯D.玻璃鋼8、在化學反應動力學中，研究催化劑對反應速率的影響時，以下關于催化劑作用的描述，不正確的是：（）A.降低反應的活化能B.改變反應的平衡常數(shù)C.提高反應的選擇性D.加快反應速率9、在化工過程的優(yōu)化中，目標函數(shù)的選擇非常重要。對于一個以最小化生產(chǎn)成本為目標的化工過程，以下關于目標函數(shù)的構成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設備折舊成本C.產(chǎn)品銷售收入D.人工成本10、在化工設計中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。以下關于工藝流程選擇的依據(jù)，不全面的是（）A.原料性質(zhì)和產(chǎn)品要求B.技術成熟度C.操作人員的喜好D.經(jīng)濟合理性11、化學反應的選擇性對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和原料利用率非常重要。以下關于提高化學反應選擇性的方法，不正確的是（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應條件C.隨意改變反應物比例D.優(yōu)化反應路徑12、在化工熱力學研究中，對于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關系。以下關于這種關系的描述，哪一項是不準確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分數(shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過總壓和摩爾分數(shù)計算13、在化工過程控制中，反饋控制是一種常見的控制策略。以下關于反饋控制的特點，哪項描述是不準確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測量值進行調(diào)節(jié)C.可能存在一定的滯后D.系統(tǒng)結構相對簡單14、對于化工熱力學中的理想氣體狀態(tài)方程，以下關于其適用條件的說法，哪一個是準確的？（）A.理想氣體狀態(tài)方程適用于任何壓力和溫度下的氣體B.理想氣體狀態(tài)方程只適用于高溫、低壓且分子間無相互作用力的氣體C.理想氣體狀態(tài)方程對所有真實氣體在任何條件下都能準確描述其性質(zhì)D.理想氣體狀態(tài)方程主要適用于液體，對氣體的適用性較差15、在化工過程的安全評估中，需要分析各種潛在的危險因素。對于一個涉及高壓氣體儲存的化工裝置，以下哪個危險因素最容易引發(fā)嚴重的事故？（）A.氣體泄漏B.容器爆炸C.靜電火花D.人為操作失誤16、在化工熱力學中，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，以下關于泡點和露點的關系，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.泡點和露點沒有關系17、化工生產(chǎn)中的萃取精餾常用于分離沸點相近的混合物。對于萃取精餾的原理和操作要點，以下說法不準確的是（）A.加入萃取劑改變相對揮發(fā)度B.萃取劑的選擇至關重要C.操作壓力對分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量18、化學反應工程中的催化反應，催化劑起著關鍵作用。以下關于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應速率B.催化劑的活性會永久保持C.中毒和燒結會導致失活D.可以改變反應的選擇性19、在化工設備的設計中，壓力容器的設計需要遵循嚴格的規(guī)范。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，以下關于其壁厚計算的依據(jù)，不正確的是：（）A.材料的屈服強度B.容器的直徑C.容器內(nèi)的壓力D.容器的長度20、在化工分離過程的設計中，需要考慮分離設備的選型。對于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結晶器二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋在化學反應工程中，如何利用反應動力學模型來預測反應進程和優(yōu)化反應條件。2、（本題5分）在化工熱力學中，混合物的汽液平衡數(shù)據(jù)對于精餾和萃取等分離過程的設計和操作至關重要。請闡述獲取混合物汽液平衡數(shù)據(jù)的實驗方法和熱力學模型預測方法，并討論它們的優(yōu)缺點和適用范圍。3、（本題5分）化學反應工程中，討論反應系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自催化反應的特點，分析影響反應系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素，并說明如何避免不穩(wěn)定情況的發(fā)生。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一項化工工藝改進中，改進后的工藝對操作人員的技能要求提高，現(xiàn)有人員難以適應。請分析人員難以適應的原因，并提出提高操作人員技能的培訓方案。2、（本題5分）在一項化工合成反應中，反應溫度的控制不穩(wěn)定，影響了反應的選擇性和收率。請分析溫度控制不穩(wěn)定的原因，并提出改進溫度控制的技術手段。3、（本題5分）在新能源領域，某企業(yè)致力于開發(fā)新型的燃料電池。請分析該項目在化學工程方面的關鍵技術和挑戰(zhàn)。4、（本題5分）某化工廠的某個化學反應過程中，副產(chǎn)物的生成量過多，增加了分離和處理的難度。請分析副產(chǎn)物產(chǎn)生過多的原因，并提出減少副產(chǎn)物生成的策略。5、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了脆化現(xiàn)象。請分析可能的原因并提出防護措施。四、計算題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）在一個流化床干燥器中干燥濕物料，濕物料的初始含水量為40%（濕基），干燥產(chǎn)品的含水量要求為5%（濕基），處理量為500kg/h。已知干燥介質(zhì)（熱空氣）的進口溫度為120°C，出口溫度為80°