中國民用航空飛行學院《反應工程概論》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頁中國民用航空飛行學院《反應工程概論》

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2分，共30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、化工過程中的精餾操作是常見的分離方法。在一個連續(xù)精餾塔中，若進料組成發(fā)生變化，塔頂和塔底產品的純度會受到怎樣的影響？（）A.塔頂和塔底產品純度均不變B.塔頂產品純度降低，塔底產品純度不變C.塔頂產品純度不變，塔底產品純度降低D.塔頂和塔底產品純度均可能發(fā)生變化2、化學反應器的設計和優(yōu)化是化工生產的核心問題之一。對于理想間歇反應器和連續(xù)攪拌釜式反應器，以下比較錯誤的是（）A.間歇反應器適合小批量生產B.連續(xù)攪拌釜式反應器生產效率一定更高C.兩者的反應時間計算方法不同D.物料混合情況有所差異3、化工中的吸附分離過程常用于氣體和液體的凈化。對于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個因素對吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時間4、化學反應工程是化學工程的重要分支。在一個間歇式攪拌反應器中進行不可逆的一級反應，若要提高產物的收率，以下哪種操作方式最為有效？（）A.增加反應物濃度B.升高反應溫度C.延長反應時間D.加快攪拌速度5、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質的儲存和運輸，以下哪種措施是最為關鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設備D.加強人員培訓6、在化工原理中，研究流體在管內的強制對流傳熱時，以下關于努塞爾數(shù)（Nu）的影響因素，不正確的是：（）A.流體的導熱系數(shù)B.管道的長度C.流體的流速D.流體的物性參數(shù)7、在化工熱力學中，研究純物質的飽和蒸汽壓與溫度的關系時，安托尼方程是常用的經驗公式。以下關于安托尼方程參數(shù)的獲取方法，不正確的是：（）A.實驗測定B.理論推導C.經驗估算D.數(shù)據(jù)擬合8、對于化工過程中的流體流動，以下關于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動類型（層流或湍流）的無量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關，與流體的性質和管道直徑無關C.雷諾數(shù)越大，流體的流動阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對流體流動的研究沒有實際意義，只是一個理論概念9、在化工生產中的干燥過程中，以下哪種干燥介質的吸濕能力相對較弱？（）A.空氣B.氮氣C.水蒸氣D.煙道氣10、在化工生產中，換熱器是常見的設備。對于一個逆流操作的換熱器，當冷熱流體的進口溫度不變，而熱流體的流量增加時，以下關于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無法確定11、關于化工過程中的流化床反應器，以下哪種情況不是其常見的操作問題？（）A.溝流現(xiàn)象B.騰涌現(xiàn)象C.催化劑磨損D.反應溫度過低12、在化工生產中，常常需要對混合物進行分離和提純。對于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分餾的方法進行分離，以下哪種因素對分離效果的影響最為關鍵？（）A.混合物的組成比例B.分餾柱的高度和填充材料C.加熱溫度和速度D.冷卻介質的溫度13、在化學反應工程中，以下哪種類型的反應對反應物濃度的變化最為敏感？（）A.零級反應B.一級反應C.二級反應D.三級反應14、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個可逆放熱反應，為了提高反應的轉化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應溫度B.提高反應溫度C.增加反應物濃度D.及時移除反應產物15、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關于PID控制器參數(shù)的調整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調整不依賴于系統(tǒng)的特性二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）結合現(xiàn)代分析測試技術的發(fā)展，深入探討在化學工程中如何運用先進的分析手段如色譜、質譜、光譜等對化工產品和過程進行質量監(jiān)控和分析。2、（本題5分）解釋在化工過程的膜分離應用中，如何進行膜分離與其他分離技術的組合和集成。3、（本題5分）闡述在化工過程的滲透汽化技術中，如何通過選擇合適的膜材料和操作條件實現(xiàn)液體混合物的分離，以及該技術在有機溶劑脫水等領域的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個吸收塔用氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化硫，進氣中二氧化硫的摩爾分數(shù)為0.06，氣體流量為900m3/h，塔徑為1.8m，液泛氣速為2.2m/s，操作氣速為0.75倍液泛氣速。計算塔的高度。2、（本題5分）在一個固定床催化反應器中進行氣固相催化反應，反應方程式為A+2B→3C。進料中A、B的摩爾比為1:2，總進料流量為8mol/s，反應溫度為400°C。反應速率方程為r=k*C_A*C_B2，其中k=5L2/(mol2·s)，C_A和C_B分別為A和B的濃度。計算反應器出口處各組分的濃度。3、（本題5分）在一個流化床干燥器中干燥顆粒物料，物料的初始含水量為40%（質量分數(shù)），干燥后含水量降至8%，進料量為200kg/h，絕干物料的比熱容為1.5kJ/(kg·K)，干燥介質為熱空氣，進口溫度為150°C，出口溫度為100°C，濕度為0.02kg/kg干空氣，計算所需的干空氣流量。4、（本題5分）某化工廠的管道中輸送過熱蒸汽，蒸汽壓力為2MPa，溫度為300°C，管道內徑為0.2m，長度為50m，絕熱層厚度為0.1m，絕熱材料的導熱系數(shù)為0.2W/(m·K)，環(huán)境溫度為20°C，計算每小時的熱損失。5、（本題5分）在一個吸收塔中，用清水吸收空氣中的氨氣。進氣中氨氣的摩爾分數(shù)為0.1，尾氣中要求氨氣的摩爾分數(shù)降低到0.01，氣液平衡關系為y=1.5x，液氣比為2。計算所需的塔高，假設傳質單元高度為0.8m。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題