遼寧建筑職業(yè)學院《PRO-II與化工過程模擬》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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁遼寧建筑職業(yè)學院《PRO-II與化工過程模擬》

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25個小題，每小題1分，共25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、在化工流體力學中，伯努利方程有著廣泛的應用。以下關于伯努利方程的適用條件和局限性，不正確的是（）A.適用于理想流體B.忽略了流體的粘性C.對于可壓縮流體也適用D.可以精確計算實際流體的能量2、在化工過程控制中，串級控制系統(tǒng)可以提高控制品質。以下關于串級控制系統(tǒng)的特點，不正確的是：（）A.能夠克服干擾B.控制回路多C.調試簡單D.適用于容量滯后較大的過程3、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積4、在化工反應設備中，流化床反應器具有良好的傳熱和傳質性能。若要使流化床中的固體顆粒保持良好的流化狀態(tài)，以下哪種操作條件最為關鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度5、對于化工中的萃取精餾過程，以下關于其原理和應用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實現(xiàn)分離沸點接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調節(jié)6、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7、在化工過程控制中，反饋控制是常用的控制策略之一。當被控變量受到一個階躍干擾時，以下關于反饋控制系統(tǒng)的響應，正確的是：（）A.被控變量立即回到設定值B.被控變量逐漸回到設定值C.被控變量會超過設定值D.被控變量不會受到干擾的影響8、化工安全是化工生產(chǎn)的首要問題。在處理易燃易爆的化工物料時，以下哪種安全措施是最為基礎和關鍵的？（）A.安裝防爆電氣設備B.制定嚴格的操作規(guī)程C.進行靜電消除處理D.配備消防滅火設備9、在化學工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關于吸附劑的選擇和再生，不準確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數(shù)下降10、在化學反應工程中，對于一個自催化反應，以下哪種操作方式可能導致反應失控？（）A.連續(xù)進料B.間歇操作C.半間歇操作D.以上操作方式都不會導致失控11、在化工生產(chǎn)中的干燥器選擇中，以下哪種干燥器適用于干燥熱敏性且易氧化的物料？（）A.廂式干燥器B.噴霧干燥器C.真空干燥器D.氣流干燥器12、化工生產(chǎn)中的膜分離過程除了反滲透，還有超濾、納濾等。以下關于這些膜分離過程的特點和應用，不正確的是（）A.超濾能截留大分子物質B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質分離13、在化工反應的催化劑研究中，催化劑的活性中心結構對反應性能起著關鍵作用。以下哪種方法通常不能用于研究催化劑的活性中心？（）A.電子顯微鏡觀察B.化學分析C.紅外光譜分析D.肉眼直接觀察14、化學反應工程中，對于一個平行反應，若主反應的活化能大于副反應的活化能，升高溫度對主反應的選擇性會產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低15、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16、化工熱力學在化學工程中具有重要地位，對于一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過程，以下關于其熵變的描述，正確的是：（）A.熵變?yōu)榱鉈.熵變小于零C.熵變大于零D.熵變的正負無法確定17、在化工結晶設備的選擇中，需要考慮多種因素。以下哪項因素對于結晶產(chǎn)品的粒度分布影響相對較??？（）A.攪拌速度B.冷卻速率C.設備的材質D.晶種的加入量18、在化工設備的選材中，以下哪種材料通常用于高溫高壓且有腐蝕性介質的工況？（）A.碳鋼B.不銹鋼C.鈦合金D.銅合金19、在化工分離過程中，膜分離技術具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質20、在化學反應工程中，對于氣液反應，以下哪種反應器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應器B.填料塔反應器C.噴霧塔反應器D.以上反應器類型效果相同21、在化工設備設計中，需要考慮材料的選擇以適應不同的工況。對于高溫高壓的化工設備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷22、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設備之一。當離心泵的安裝高度過高時，可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.流量增大B.揚程降低C.發(fā)生氣蝕現(xiàn)象D.效率提高23、在化工熱力學中，狀態(tài)方程對于描述流體的熱力學性質起著關鍵作用。以下關于常見狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點，表述不準確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計算復雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計算所有流體24、在化工中的分離設備性能評價中，關于分離效率的指標，以下哪種表述是準確的？（）A.分離效率的常用指標包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標組分的回收程度；純度則表示產(chǎn)品中目標組分的含量B.分離效率只需要用純度一個指標來評價，其他指標不重要C.分離因子越大，說明分離越困難，分離設備的性能越差D.回收率越高，說明分離設備的能耗越高，經(jīng)濟性越差25、在化學反應器的設計中，需要考慮熱穩(wěn)定性問題。以下關于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過絕熱操作線分析B.與反應的放熱量和傳熱速率有關C.反應物濃度對熱穩(wěn)定性沒有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工熱力學中的相律在分析多相平衡系統(tǒng)中具有重要作用，請解釋相律的表達式和含義，并通過實例說明如何應用相律確定系統(tǒng)的自由度和平衡相數(shù)。2、（本題5分）論述在化工過程的精餾操作中，如何處理共沸物和近沸物的分離問題。3、（本題5分）簡述在化工過程的乳化過程中的乳化劑作用機制中，如何分析乳化劑的分子結構和性能對乳液穩(wěn)定性的影響，選擇合適的乳化劑。4、（本題5分）分析在化工設備的設計中，如何進行支座和支耳的設計和選型。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家涂料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了流平性差的問題。請分析原因并提出改進措施。2、（本題5分）某化學工程研究所在進行一項反應動力學研究時，實驗數(shù)據(jù)與理論模型存在較大偏差。請分析產(chǎn)生偏差的原因，并提出改進實驗和理論模型的建議。3、（本題5分）一個化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要嚴格控制反應條件，但實際操作中反應條件的控制精度不夠。請分析控制精度不足的原因，并提出提高控制精度的技術手段。4、（本題5分）某化工企業(yè)的污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導致污水排放不達標。分析故障原因，并提出修復方案和預防措施。5、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中需要使用大量的水資源，而水資源短缺成為企業(yè)發(fā)展的制約因素。分析企業(yè)應如何節(jié)約用水和提高水資源利用效率。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個固定床催化反應器中進行氣固相催化反應，反應為2A+B→3C，反應速率方程為r=kC_A2C_B，其中k=0.1mol2/(L2·s)。進料中A、B的濃度分別為2mol/L和1mol/L，氣體流速為3L/s，反應器體積為30L，計算出口處各組分的濃度。2、（本題10分）有一管殼式換熱器，用溫度為150°C的熱油將流量為1000kg/h、初始溫度為20°C的冷水加熱到80°