云南中醫(yī)藥大學(xué)《化工原理D》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頁云南中醫(yī)藥大學(xué)《化工原理D》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在化學(xué)吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。當(dāng)吸收一個(gè)具有較高溶解度的氣體時(shí)，以下關(guān)于吸收劑性能的要求，不正確的是：（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性要高B.吸收劑的揮發(fā)性要低C.吸收劑的粘度要大D.吸收劑與被吸收氣體的反應(yīng)速率要快2、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個(gè)因素對于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強(qiáng)度C.過飽和度D.晶種的加入量3、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)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(qiáng)度D.壁厚4、化工熱力學(xué)在化工過程的設(shè)計(jì)和分析中起著重要作用。對于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無法確定5、在化工過程的傳熱強(qiáng)化中，以下哪種方法不是通過增加傳熱面積來實(shí)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6、在化工生產(chǎn)中的干燥過程，以下關(guān)于濕物料中水分的分類，哪種說法是正確的？（）A.結(jié)合水比非結(jié)合水更難去除B.自由水比結(jié)合水更容易去除C.平衡水分可以通過干燥完全去除D.以上說法都不正確7、在化工中的流化床反應(yīng)器，關(guān)于其特點(diǎn)和適用范圍，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒處于流化狀態(tài)，傳熱傳質(zhì)效率高，適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)和要求有均一溫度和濃度的反應(yīng)B.流化床反應(yīng)器的操作簡單，對物料的粒度和密度沒有要求C.流化床反應(yīng)器的氣體返混嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化率低，只適用于一些簡單的反應(yīng)D.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒容易磨損和帶出，增加了后續(xù)分離和回收的難度8、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應(yīng)用。對于含有高濃度有機(jī)物的廢水，以下哪種膜分離技術(shù)的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透9、化工過程的模擬和優(yōu)化對于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。在使用化工模擬軟件進(jìn)行過程優(yōu)化時(shí)，以下哪個(gè)參數(shù)的優(yōu)化對經(jīng)濟(jì)效益的提升最為明顯？（）A.原材料的消耗B.產(chǎn)品的產(chǎn)量C.設(shè)備的投資D.操作工人的數(shù)量10、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。以下哪種涂層材料的耐腐蝕性通常較好？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚乙烯涂層C.油漆涂層D.鍍鋅涂層11、對于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達(dá)到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)12、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關(guān)于余熱回收的方式和技術(shù)，不準(zhǔn)確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預(yù)熱物料C.回收效率一定能達(dá)到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)13、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對于高溫高壓的化工設(shè)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14、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補(bǔ)反饋控制的不足。對于一個(gè)受可測干擾影響的過程，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.不需要測量干擾15、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的研究中，對于一個(gè)二級反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的平方成正比。若初始反應(yīng)物濃度增加一倍，反應(yīng)速率會變?yōu)樵瓉淼膸妆叮浚ǎ〢.2倍B.4倍C.8倍D.16倍二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化工熱力學(xué)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(jì)算中的應(yīng)用。2、（本題5分）論述在化工過程的吸收塔中，填料的潤濕性能對吸收效果的影響及改善措施。3、（本題5分）化工設(shè)備中的換熱器在熱量交換中起著關(guān)鍵作用，請闡述常見換熱器的類型（如管殼式、板式等）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍，并分析如何提高換熱器的傳熱效率。4、（本題5分）分析在化工熱力學(xué)的熱力學(xué)第二定律應(yīng)用中，熵產(chǎn)和可用能損失的計(jì)算及分析方法。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某精餾塔分離苯-甲苯混合物，進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.4（苯的摩爾分?jǐn)?shù)），要求塔頂產(chǎn)品中苯的含量xD不低于0.9，塔底產(chǎn)品中苯的含量xW不高于0.1。已知相對揮發(fā)度α=2.5，回流比為4。計(jì)算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量。2、（本題5分）一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固催化反應(yīng)，反應(yīng)速率方程為-rA=kCA^0.5，其中k=2mol^0.5/(L^0.5·s)，進(jìn)料中A的濃度為4mol/L，氣體流速為3m3/h，床層截面積為0.5m2，求反應(yīng)器出口處A的濃度。3、（本題5分）在一個(gè)固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行二級反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為5m^3/(kmol·h)，催化劑床層體積為0.5m^3，進(jìn)料中反應(yīng)物濃度為2kmol/m^3，體積流量為1m^3/h，計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。4、（本題5分）在一個(gè)反應(yīng)精餾塔中進(jìn)行可逆反應(yīng)A+B?C+D，反應(yīng)的平衡常數(shù)為5，進(jìn)料中A和B的摩爾比為1:1，進(jìn)料流量為100mol/h，塔頂餾出液中C的摩爾分?jǐn)?shù)為0.8，塔底釜液中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1。計(jì)算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量以及反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。5、（本題5分）一個(gè)蒸發(fā)過程中，將10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的鹽水溶液濃縮至30%，進(jìn)料流量為1000kg/h，蒸發(fā)室的壓力為20kPa（對應(yīng)的飽和溫度為60℃），加熱蒸汽的溫度為120℃，傳熱系數(shù)為1000W/(m2·℃)，計(jì)算所需的加熱面積。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某化學(xué)工程研究所在進(jìn)行一項(xiàng)新型催化劑的研發(fā)時(shí)，發(fā)現(xiàn)催化劑的制備工藝復(fù)雜，成本高昂。請分析制備工藝復(fù)雜的原因，并提出簡化工藝和降低成本的思路。2、（本題10分）一家化妝品生產(chǎn)企業(yè)的