哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工原理專業(yè)理論教學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《化工原理專業(yè)理論教學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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(duì)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、在化工過程的能量分析中，熵增原理是一個(gè)重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，哪項(xiàng)表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過程的可行性B.絕熱不可逆過程的熵增大于零C.熵增越大，過程的能量利用效率越高D.可逆過程的熵增為零4、在化工過程的模擬計(jì)算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對(duì)于一個(gè)包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是5、在化工反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)速率常數(shù)時(shí)，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應(yīng)法B.連續(xù)流動(dòng)法C.示蹤法D.靜態(tài)法6、化工過程中的傳熱強(qiáng)化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強(qiáng)化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件7、在化工反應(yīng)的催化劑中毒現(xiàn)象中，以下哪種物質(zhì)通常不是導(dǎo)致催化劑中毒的常見因素？（）A.重金屬離子B.惰性氣體C.硫化物D.鹵素化合物8、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一個(gè)固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達(dá)到飽和，需要進(jìn)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9、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要的措施之一。以下哪種余熱回收方式的效率通常較低？（）A.直接熱交換B.余熱發(fā)電C.熱泵回收D.自然散熱10、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過程，以下關(guān)于其溫度和壓力變化的描述，正確的是：（）A.溫度升高，壓力降低B.溫度降低，壓力升高C.溫度和壓力均不變D.溫度降低，壓力降低11、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(jìn)式攪拌器12、在化工過程控制中，串級(jí)控制系統(tǒng)可以提高控制品質(zhì)。以下關(guān)于串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.能夠克服干擾B.控制回路多C.調(diào)試簡(jiǎn)單D.適用于容量滯后較大的過程13、關(guān)于化工過程中的干燥速率曲線，以下哪個(gè)階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能14、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進(jìn)反應(yīng)。對(duì)于攪拌器的類型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強(qiáng)度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求15、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的相平衡時(shí)，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關(guān)系。對(duì)于一種揮發(fā)性液體，以下關(guān)于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢(shì)，正確的是：（）A.溫度升高，蒸氣壓線性增加B.溫度升高，蒸氣壓指數(shù)增加C.溫度升高，蒸氣壓先增加后減小D.溫度升高，蒸氣壓不變16、在化工原理中，研究流體流動(dòng)時(shí)，雷諾數(shù)是一個(gè)重要的無量綱參數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)大于4000時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)通常為：（）A.層流B.過渡流C.湍流D.無法確定17、在化工過程的物料衡算中，以下哪種情況通?？梢约僭O(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以18、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的汽液平衡計(jì)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(yàn)關(guān)聯(lián)式19、在化工流體輸送系統(tǒng)中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)輸送高黏度液體時(shí)，離心泵的性能會(huì)發(fā)生以下哪種變化？（）A.揚(yáng)程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不變20、化工過程中的攪拌操作可以強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱。對(duì)于一個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會(huì)如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度21、在化工精餾塔的設(shè)計(jì)中，若要提高塔的分離效率，可以采取多種措施。以下哪種措施對(duì)提高分離效率的作用相對(duì)較??？（）A.增加塔板數(shù)B.增大塔徑C.優(yōu)化塔板結(jié)構(gòu)D.選擇合適的回流比22、在化工熱力學(xué)中，以下哪種狀態(tài)方程在計(jì)算高溫高壓下氣體的性質(zhì)時(shí)較為準(zhǔn)確？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程23、在化工流體的湍流流動(dòng)中，渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點(diǎn)？（）A.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于分子擴(kuò)散系數(shù)B.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)C.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)大于分子擴(kuò)散系數(shù)D.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)的大小關(guān)系不確定24、化工中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。對(duì)于生產(chǎn)大顆粒晶體的結(jié)晶過程，以下哪個(gè)結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最為關(guān)鍵？（）A.具有強(qiáng)烈的攪拌B.較大的容積C.緩慢的冷卻速度D.良好的晶種添加裝置25、在化工過程的系統(tǒng)分析中，能量衡算至關(guān)重要。以下關(guān)于能量衡算的基本原理和方法，不正確的是（）A.遵循能量守恒定律B.考慮各種形式的能量轉(zhuǎn)化C.可以忽略能量損失D.準(zhǔn)確確定能量輸入和輸出項(xiàng)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述在化工過程的結(jié)晶器設(shè)計(jì)與操作中，如何考慮溶液的過飽和度、晶體生長(zhǎng)速率和流體力學(xué)特性，設(shè)計(jì)高效的結(jié)晶器。2、（本題5分）簡(jiǎn)述在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，如反應(yīng)器、換熱器、塔設(shè)備等，如何根據(jù)工藝要求和操作條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇，以確保設(shè)備的安全運(yùn)行。3、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的超聲輔助提取技術(shù)，包括超聲作用原理、影響因素以及在天然產(chǎn)物提取、中藥制備等領(lǐng)域的應(yīng)用和效果。4、（本題5分）分析在化工過程的故障診斷與容錯(cuò)控制中，如何利用傳感器數(shù)據(jù)和模型預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)的控制措施，保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的廢氣，對(duì)環(huán)境造成了不良影響。請(qǐng)分析如何處理這些廢氣。2、（本題5分）某化工廠的一個(gè)新產(chǎn)品在推向市場(chǎng)后，客戶反饋使用效果不佳。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致使用效果差的原因，并提出改進(jìn)產(chǎn)品性能的措施。3、（本題5分）某化學(xué)工程研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行一項(xiàng)新型分離技術(shù)的研究時(shí)，遇到了分離效果不佳的問題。請(qǐng)?zhí)接懣赡苡绊懛蛛x效果的因素，并給出優(yōu)化分離技術(shù)的方案。4、（本題5分）在日用化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要提高產(chǎn)品的泡沫穩(wěn)定性。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面的解決方法。5、（本題5分）某化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行一項(xiàng)化工過程的模擬研究時(shí)，模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)存在較大差距。請(qǐng)分析產(chǎn)生差距的原因，并提出提高模擬準(zhǔn)確性的方法。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某氣體混合物中含有組分A、B、C，其分壓分別為50kPa、30kPa、20kPa，溫度為300K，體積為1m3。已知A、B、C的摩爾質(zhì)量分別為20g/mol、30g/mol、40g/mol，求混合物的質(zhì)量和平均摩爾質(zhì)量。2、（本題10分）一個(gè)連續(xù)釜式攪拌反應(yīng)器（CSTR）串聯(lián)一個(gè)平推流反應(yīng)器（PFR）進(jìn)行三級(jí)不可逆反應(yīng)3A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為2L3/(mol3·h)。CSTR體積為20L，PFR體積為