北京青年政治學院《化工原理II》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《化工原理II》2023-2024學年第二學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、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(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)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2、化學反應(yīng)工程中的催化反應(yīng)，催化劑起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應(yīng)速率B.催化劑的活性會永久保持C.中毒和燒結(jié)會導(dǎo)致失活D.可以改變反應(yīng)的選擇性3、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4、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關(guān)于共沸精餾的原理和特點，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實現(xiàn)完全分離D.操作條件較為復(fù)雜5、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強化。對于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速6、在化工傳遞過程中，關(guān)于對流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當?shù)?？（）A.對流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無關(guān)B.對流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導(dǎo)率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系C.對流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計D.對流傳熱系數(shù)是一個固定值，不受任何外界條件的影響7、在化工吸附過程中，吸附劑的吸附容量與哪些因素有關(guān)？以下哪項因素通常不是主要影響因素？（）A.吸附質(zhì)的濃度B.吸附劑的比表面積C.吸附溫度D.吸附劑的顏色8、在化學反應(yīng)動力學中，研究反應(yīng)級數(shù)的確定方法時，以下關(guān)于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實驗操作簡單9、在化工流體流動的測量中，以下哪種流量計適用于測量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計B.電磁流量計C.孔板流量計D.超聲波流量計10、在化工反應(yīng)設(shè)備中，流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)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(guān)鍵？（）A.氣體流速B.床層高度C.顆粒大小D.溫度11、化工設(shè)備的選材需要考慮多種因素。以下關(guān)于化工設(shè)備選材的原則，不準確的是（）A.耐腐蝕性B.強度和剛度C.材料價格越低越好D.加工性能12、在化學反應(yīng)動力學研究中，對于一個一級反應(yīng)，其反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系是怎樣的？反應(yīng)半衰期又如何隨初始濃度變化？（）A.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成正比，半衰期與初始濃度無關(guān)B.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度成正比C.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度無關(guān)D.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成反比，半衰期與初始濃度成反比13、在化工原理實驗中，測量數(shù)據(jù)的誤差分析是必不可少的。以下關(guān)于誤差的來源和處理方法，不正確的是（）A.系統(tǒng)誤差可以通過校準消除B.隨機誤差可以通過多次測量平均減小C.粗大誤差對結(jié)果影響不大，可以忽略D.誤差分析可以評估實驗結(jié)果的可靠性14、化工熱力學在化工過程的設(shè)計和分析中起著重要作用。對于一個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值？（）A.正值B.負值C.零D.無法確定15、在化工設(shè)備設(shè)計中，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.特種陶瓷二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）隨著化工行業(yè)對產(chǎn)品精細化的要求，分析精細化工中的微反應(yīng)技術(shù)，包括微通道反應(yīng)器在精細化學品合成中的優(yōu)勢和應(yīng)用實例。2、（本題5分）結(jié)合化工過程的復(fù)雜性，深入探討多尺度建模方法在化學工程中的應(yīng)用，包括分子尺度、微觀尺度和宏觀尺度模型的整合和應(yīng)用。3、（本題5分）隨著化工行業(yè)對資源回收的重視，分析電子廢棄物回收處理中的化學工程技術(shù)，包括金屬提取、有機物處理等方面的方法和工藝。4、（本題5分）化工過程中的傳熱設(shè)備，如換熱器、加熱爐等，其性能評估和優(yōu)化對于提高能源利用效率具有重要意義。請詳細介紹傳熱設(shè)備性能評估的指標和方法，并討論如何通過設(shè)備結(jié)構(gòu)的改進和操作條件的優(yōu)化來提高傳熱效率。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個絕熱膨脹過程中，某種氣體的初始狀態(tài)為溫度300K，壓力2MPa，體積0.5m3。膨脹后壓力降至1MPa，假設(shè)氣體的比熱容比為1.3，求膨脹后的溫度和體積。2、（本題5分）對一個濕物料進行干燥處理，初始濕含量為0.3（質(zhì)量分數(shù)），干燥后要求濕含量降至0.05。已知干燥速率與物料濕含量呈線性關(guān)系，干燥速率常數(shù)為0.01kg/(m^2·s)，物料表面積為2m^2。計算干燥所需的時間。3、（本題5分）一個反應(yīng)釜進行一級不可逆平行反應(yīng)A→B，A→C，反應(yīng)速率常數(shù)分別為0.3h^(-1)和0.1h^(-1)，初始時刻A的濃度為3mol/L，反應(yīng)時間為5h。計算B和C的濃度。4、（本題5分）某化學反應(yīng)A+3B→2C，在等溫等容的間歇反應(yīng)器中進行，初始濃度[A]?=4mol/L，[B]?=8mol/L，反應(yīng)速率方程為-rA=k[A][B]，其中k=1.2L/(mol·h)。反應(yīng)6小時后，計算A的濃度和B的濃度。5、（本題5分）一個吸收塔用清水吸收空氣中的氨氣，進塔氣體中氨氣的摩爾分數(shù)為0.1，出塔氣體中氨氣的摩爾分數(shù)為0.01，氣體流量為1000m3/h（標準狀況），吸收劑用量為2000kg/h，求吸收率和吸收液中氨的濃度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在日用化學品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要提高產(chǎn)品的溫和性。請分析在化學工程方面的解決方法。2、（本題10分）在食品添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需