廣西藝術(shù)學院《過程系統(tǒng)原理》2023-2024學年第二學期期末試卷

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(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁廣西藝術(shù)學院《過程系統(tǒng)原理》

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30個小題，每小題1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、對于化工中的傳熱設備，以下關(guān)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2、對于化工中的液液萃取設備，以下關(guān)于萃取塔的類型和特點，哪一項是準確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉(zhuǎn)盤塔等。噴灑塔結(jié)構(gòu)簡單，但傳質(zhì)效率低；填料塔傳質(zhì)效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性小；轉(zhuǎn)盤塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質(zhì)效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質(zhì)效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質(zhì)效率沒有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)3、化學反應器的設計和優(yōu)化是化工生產(chǎn)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(chǎn)B.連續(xù)攪拌釜式反應器生產(chǎn)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4、化工原理中，對于吸收塔的設計，若氣體的流量增大，而其他條件不變，為了保持相同的吸收率，以下哪種措施需要采??？（）A.增大吸收劑的流量B.減小吸收劑的流量C.增加塔板數(shù)D.減少塔板數(shù)5、在化工流體流動的阻力計算中，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。對于光滑管內(nèi)的湍流流動，以下哪個公式常用于計算摩擦系數(shù)？（）A.泊肅葉公式B.范寧公式C.布拉修斯公式D.哈根-泊謖葉公式6、在化工熱力學中，研究混合物的汽液平衡時，泡點和露點的計算是重要內(nèi)容。對于一個二元混合物，以下關(guān)于泡點和露點的關(guān)系，正確的是：（）A.泡點總是低于露點B.泡點總是高于露點C.泡點和露點可能相等D.泡點和露點沒有關(guān)系7、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配。對于一個特定的萃取體系，若萃取劑的用量增加，萃取相和萃余相的組成會如何變化？（）A.萃取相中溶質(zhì)濃度增加，萃余相中溶質(zhì)濃度減少B.萃取相中溶質(zhì)濃度減少，萃余相中溶質(zhì)濃度增加C.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均增加D.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均減少8、化工過程中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在一個單效蒸發(fā)器中，若進料的溫度升高，蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小9、關(guān)于化工過程中的氣液傳質(zhì)設備，以下哪種設備適用于處理易發(fā)泡的物料？（）A.泡罩塔B.篩板塔C.浮閥塔D.填料塔10、在化工生產(chǎn)中的流化床燃燒爐中，以下哪種因素不是影響燃燒效率的關(guān)鍵因素？（）A.燃料顆粒大小B.流化速度C.空氣過剩系數(shù)D.爐膛壓力11、在化學反應工程中，對于一個均相催化反應，催化劑的濃度增加，反應速率會如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變12、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，蒸發(fā)器的類型有多種。以下關(guān)于各種蒸發(fā)器的特點和適用場合，不正確的是（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單B.升膜蒸發(fā)器適用于高粘度溶液C.降膜蒸發(fā)器傳熱效率高D.蒸發(fā)器的選擇要根據(jù)物料性質(zhì)13、在化工熱力學中，研究實際氣體的狀態(tài)方程時，范德華方程是常用的方程之一。以下關(guān)于范德華方程的特點，不正確的是：（）A.考慮了分子間的引力和斥力B.適用于所有壓力范圍C.計算精度較高D.形式較為簡單14、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(chǎn)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15、關(guān)于化工生產(chǎn)中的攪拌裝置，以下哪種攪拌器適用于高粘度液體的攪拌？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.推進式攪拌器16、在化工安全管理中，應急預案的制定是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于應急預案內(nèi)容的描述，不正確的是：（）A.應急組織機構(gòu)和職責B.事故預防措施C.詳細的工藝流程圖D.應急響應程序17、在化工過程的安全評估中，需要分析各種潛在的危險因素。對于一個涉及高壓氣體儲存的化工裝置，以下哪個危險因素最容易引發(fā)嚴重的事故？（）A.氣體泄漏B.容器爆炸C.靜電火花D.人為操作失誤18、化工中的膜分離技術(shù)在許多領域得到了廣泛應用。對于分離小分子和大分子混合物，以下哪種膜材料和膜結(jié)構(gòu)的組合最為合適？（）A.陶瓷膜，對稱結(jié)構(gòu)B.聚合物膜，不對稱結(jié)構(gòu)C.金屬膜，多孔結(jié)構(gòu)D.無機膜，復合結(jié)構(gòu)19、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20、在化學工程中，對于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關(guān)于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點描述，不正確的是（）A.簡單蒸餾是非穩(wěn)態(tài)過程B.平衡蒸餾是穩(wěn)態(tài)過程C.簡單蒸餾分離效果一定優(yōu)于平衡蒸餾D.平衡蒸餾的操作簡單21、化工中的吸附過程存在吸附平衡。對于一個給定的吸附體系，以下哪個因素對吸附平衡的影響最大？（）A.溫度B.壓力C.吸附劑的比表面積D.吸附質(zhì)的濃度22、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥23、在化工中的氣固相催化反應過程，關(guān)于催化劑的中毒和失活，以下哪種說法是正確的？（）A.催化劑的中毒是指少量雜質(zhì)使催化劑的活性和選擇性顯著下降，且這種中毒通常是不可逆的。催化劑的失活則包括中毒、燒結(jié)、積炭等多種原因，有些失活是可逆的，有些是不可逆的B.催化劑的中毒和失活都是由于反應物濃度過高導致的，降低反應物濃度可以避免C.催化劑一旦中毒或失活，就無法恢復其活性，必須更換新的催化劑D.催化劑的中毒和失活對反應速率和選擇性沒有影響，不需要關(guān)注24、在化工反應動力學的研究中，需要確定反應的級數(shù)和速率常數(shù)。對于一個復雜的反應體系，以下哪種實驗方法最有助于準確測定反應級數(shù)？（）A.改變反應物濃度B.改變反應溫度C.加入催化劑D.改變反應壓力25、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點。對于反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其原理和應用的描述，錯誤的是（）A.利用壓力差實現(xiàn)分離B.可用于海水淡化C.對所有溶質(zhì)都有相同的截留率D.膜的性能對分離效果影響大26、在化學工程中，對于均相混合物的分離，以下哪種方法通?；诟鹘M分沸點的差異？（）A.萃取B.蒸餾C.結(jié)晶D.吸附27、在化工原理實驗中，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于實驗數(shù)據(jù)的處理方法和誤差分析，不正確的是（）A.可以用線性回歸分析數(shù)據(jù)B.誤差分析只考慮隨機誤差C.可以通過作圖法直觀展示數(shù)據(jù)D.要對實驗結(jié)果的可靠性進行評估28、在化工熱力學中，對于混合物的汽液平衡計算，以下哪種方法在高壓條件下更為適用？（）A.理想溶液模型B.活度系數(shù)法C.狀態(tài)方程法D.經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式29、化工中的流化床燃燒技術(shù)在廢棄物處理中有應用。在流化床燃燒過程中，以下哪個因素對燃燒效率的影響最為顯著？（）A.流化速度B.床料的性質(zhì)C.燃料的粒度D.過?？諝庀禂?shù)30、在化工分離過程中，精餾是常用的方法之一。當處理具有較大相對揮發(fā)度的混合物時，以下關(guān)于精餾塔所需理論塔板數(shù)的說法，正確的是：（）A.相對揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越多B.相對揮發(fā)度越大，理論塔板數(shù)越少C.理論塔板數(shù)與相對揮發(fā)度無關(guān)D.相對揮發(fā)度對理論塔板數(shù)的影響不確定二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某反應在間歇釜式反應器中進行，其動力學方程為-rA=kCA，k=0.3(mol/L·min)，初始反應物濃度CA0=2mol/L，反應時間為120min。求反應結(jié)束時反應物A的濃度。2、（本題5分）某氣體混合物中含有甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）和丙烷（C3H8），其摩爾分數(shù)分別為0.6、0.3和0.1?？倝毫?atm，溫度為400K。已知甲烷、乙烷和丙烷的摩爾比熱容分別為35.7J/(mol·K)、52.7J/(mol·K)和73.6J/(mol·K)，計算混合物的比熱容。3、（本題5分）某精餾塔分離二元混合物，進料量為120kmol/h，進料組成xF=0.48（摩爾分數(shù)），塔頂餾出液量為60kmol/h，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.96，塔釜產(chǎn)品組成xW=0.04。求回流比和精餾段操作線方程。4、（本題5分）對一個雙組分理想溶液進行簡單蒸餾，初始組成中易揮發(fā)組分的摩爾分數(shù)為0.6，餾出液中易揮發(fā)組分的平均摩爾分數(shù)為0.8，釜殘液中易揮發(fā)組分的摩爾分數(shù)為0.2。計算餾出液的量與原料液量的比值。5、（本題5分）在一個板式換熱器中，用熱流體將冷流體從30°C加熱到80°C，熱流體的進口溫度為120°C，出口溫度為80°C，冷流體和熱流體的流量相同，比熱容也相同。求換熱器的傳熱平均溫差。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在化學反應工程中，連續(xù)流動反應器的穩(wěn)定性是需要考慮的重要問題。請論述連續(xù)流動反應器穩(wěn)定性的概念和影響因素，并分析如何提高反應器的穩(wěn)定性。2、（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技術(shù)，包括微通道反應器在精細化學品合成中的優(yōu)勢和應用實例。3、（本題5分）解釋在化工過程的萃取精餾中，如何根據(jù)原料組成和分離要求確定溶劑的種類和用量。4、（本題5分）在化學反應工程中，討論理想反應器（如間歇式反應器、連續(xù)攪拌釜式反應器和管式反應器）的特點和適用場景，并分析