新疆警察學院《化工計算》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《化工計算》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、關于化工過程中的精餾塔節(jié)能措施，以下哪種方法不是有效的節(jié)能途徑？（）A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.優(yōu)化進料熱狀態(tài)D.余熱回收利用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、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及到氣體的壓縮過程。對于一個絕熱壓縮過程，若壓縮比相同，以下關于壓縮終溫的說法，正確的是：（）A.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越高B.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越低C.氣體比熱容對終溫沒有影響D.無法確定比熱容與終溫的關系4、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對萃取效果的影響相對較?。浚ǎ〢.兩相的接觸時間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設備的類型5、在化工物料衡算中，對于一個連續(xù)穩(wěn)定的化工過程，以下關于輸入和輸出物料量的關系，哪項是必然成立的？（）A.輸入物料的質量等于輸出物料的質量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量6、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對于一個固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達到飽和，需要進行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生7、在化工熱力學中，對于一個封閉系統(tǒng)的絕熱過程，若系統(tǒng)對外做功，其內(nèi)能會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少8、化工過程中的結晶操作常用于提純物質。在一個冷卻結晶過程中，若冷卻速度過快，可能會導致什么問題？（）A.晶體粒度均勻B.晶體純度提高C.形成大量細小晶體D.提高結晶收率9、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素。對于一個產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟和環(huán)保方面能夠達到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學沉淀法C.膜分離法D.焚燒法10、在化工過程的節(jié)能減排措施中，能量集成技術發(fā)揮著重要作用。對于一個包含多個熱交換過程的化工系統(tǒng)，以下哪種能量集成方法能夠最大程度地提高能源利用效率？（）A.熱交換網(wǎng)絡優(yōu)化B.熱泵技術應用C.余熱鍋爐利用D.以上都是11、在化工中的結晶過程，關于影響結晶產(chǎn)品粒度分布的因素，以下哪種說法是正確的？（）A.結晶產(chǎn)品的粒度分布主要受溶液的過飽和度、攪拌強度、冷卻速率和晶種的加入等因素的影響B(tài).結晶過程中，溶液的過飽和度越低，結晶產(chǎn)品的粒度越大C.攪拌強度對結晶產(chǎn)品的粒度分布沒有影響，只影響結晶的速率D.晶種的加入會使結晶產(chǎn)品的粒度變小，不利于得到大顆粒的結晶產(chǎn)品12、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13、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于干燥過程中的熱質傳遞，以下描述不準確的是（）A.熱量傳遞和質量傳遞同時進行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴散和表面汽化C.濕空氣的性質對干燥效果影響不大D.干燥介質的選擇很重要14、對于化工中的傳熱設備，以下關于換熱器的強化傳熱方法，哪一項是正確的？（）A.換熱器的強化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過增加流體的流速、改變流動狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會增加阻力損失，因此不應采用這種方法來強化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強化傳熱15、在化工吸收塔的設計中，液氣比是一個重要的參數(shù)。當液氣比增大時，以下哪種情況不會發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費用增加二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）隨著化工行業(yè)對安全生產(chǎn)的持續(xù)關注，分析粉塵爆炸的形成機制、預防措施以及在化工生產(chǎn)中的風險評估和管控方法。2、（本題5分）分析在化工熱力學的熱化學計算中，燃燒熱和生成熱數(shù)據(jù)的應用和計算方法。3、（本題5分）在化學工程領域，全面論述化工熱力學的基本原理和應用，包括狀態(tài)方程、熱力學性質計算以及在相平衡、能量分析等方面的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個反應精餾塔中進行可逆反應A+B?C+D，反應平衡常數(shù)K=2。進料中A和B的摩爾比為1:1，進料流量為100mol/h，塔頂餾出物中C的摩爾分數(shù)為0.4。求塔底產(chǎn)品中A的摩爾分數(shù)。2、（本題5分）某化工廠用板式塔分離二元混合物，進料中輕組分的摩爾分數(shù)為0.5，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分數(shù)為0.98，塔釜液中輕組分的摩爾分數(shù)為0.02，相對揮發(fā)度為3.0，回流比為4.0，計算理論塔板數(shù)。3、（本題5分）在一個流化床反應器中，催化劑顆粒的密度為1500kg/m^3，氣體的密度為0.8kg/m^3，黏度為2×10^(-5)Pa·s，床層的膨脹比為2，求起始流化速度。4、（本題5分）在一個連續(xù)攪拌釜式串聯(lián)反應器中，進行一級不可逆反應A→B，反應速率常數(shù)為0.3h^-1，第一個反應器體積為10L，第二個反應器體積為20L，進料中A的濃度為5mol/L，進料流量為10L/h，計算第二個反應器出口處A和B的濃度。5、（本題5分）某一燃燒爐燃燒含硫燃料，燃料中硫的質量分數(shù)為2%，燃燒后生成的二氧化硫中有80%被氧化為三氧化硫。燃燒爐的排氣量為10000m^3/h，溫度為200°C，壓力為101.3kPa。計算排氣中二氧化硫和三氧化硫的濃度。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)運行效果不佳，無法達到排放標準。請分析廢水處理系統(tǒng)存在的問題，并提出改進和優(yōu)化的方案。2、（本