首都師范大學(xué)科德學(xué)院《化工原理二》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)首都師范大學(xué)科德學(xué)院

《化工原理二》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在化工中的吸附分離過(guò)程，關(guān)于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說(shuō)法是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.吸附劑應(yīng)具有較大的比表面積、良好的選擇性和吸附容量，常見(jiàn)的吸附劑有活性炭、分子篩等。吸附劑的再生方法包括加熱再生、降壓再生和置換再生等B.吸附劑的選擇只考慮其吸附容量，其他性能不重要C.吸附劑的再生過(guò)程復(fù)雜，成本高，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免吸附劑的再生D.所有的吸附劑都可以采用同一種再生方法，且再生效果相同2、在化工設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。以下關(guān)于工藝流程選擇的依據(jù)，不全面的是（）A.原料性質(zhì)和產(chǎn)品要求B.技術(shù)成熟度C.操作人員的喜好D.經(jīng)濟(jì)合理性3、在化工過(guò)程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過(guò)程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進(jìn)行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設(shè)計(jì)工藝流程4、化工生產(chǎn)中的精餾操作，塔板上氣液接觸方式有多種。以下關(guān)于不同氣液接觸方式的特點(diǎn)，不正確的是（）A.鼓泡接觸傳質(zhì)效率高B.噴射接觸適用于大液量C.泡沫接觸穩(wěn)定性好D.選擇接觸方式不考慮工藝要求5、在化工流體力學(xué)中，對(duì)于流體在管道中的流動(dòng)阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)雷諾數(shù)在2000到4000之間時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過(guò)渡流D.不確定6、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(wú)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(guò)渡流C.湍流D.無(wú)法確定7、在化工流體流動(dòng)中，阻力損失是不可避免的。關(guān)于直管阻力損失和局部阻力損失的計(jì)算方法，不正確的是（）A.直管阻力損失可用范寧公式計(jì)算B.局部阻力損失系數(shù)只與管件形狀有關(guān)C.兩者都與流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力損失8、在化工流體輸送過(guò)程中，需要考慮管道阻力的影響。當(dāng)輸送高粘度液體時(shí)，以下哪種管道材質(zhì)和內(nèi)徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內(nèi)徑較大B.塑料管道，內(nèi)徑較小C.玻璃管道，內(nèi)徑適中D.鑄鐵管道，內(nèi)徑較大9、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)氣液反應(yīng)，若反應(yīng)主要在液相中進(jìn)行，提高反應(yīng)速率的有效方法是？（）A.增加氣相反應(yīng)物濃度B.增大液相反應(yīng)物濃度C.提高反應(yīng)溫度D.增大氣液接觸面積10、化工傳遞過(guò)程包括動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個(gè)熱傳導(dǎo)過(guò)程中，若兩種材料的熱導(dǎo)率相差較大，界面處的溫度分布會(huì)呈現(xiàn)怎樣的特點(diǎn)？（）A.溫度分布均勻B.溫度在界面處發(fā)生突變C.溫度在界面附近有較大的梯度D.溫度在遠(yuǎn)離界面處有較大的梯度11、在化工分離過(guò)程中，膜分離技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于一個(gè)反滲透膜分離過(guò)程，以下關(guān)于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動(dòng)力B.利用膜的選擇性透過(guò)性C.溶質(zhì)會(huì)透過(guò)膜進(jìn)入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)12、在化工熱力學(xué)的計(jì)算中，以下哪個(gè)熱力學(xué)性質(zhì)不是通過(guò)狀態(tài)方程直接計(jì)算得到的？（）A.壓力B.體積C.熵D.焓13、對(duì)于化工中的干燥過(guò)程，以下關(guān)于干燥速率曲線的階段劃分，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.干燥速率曲線通常分為恒速干燥階段和降速干燥階段，恒速干燥階段主要受表面汽化控制，降速干燥階段主要受內(nèi)部擴(kuò)散控制B.干燥速率曲線只有恒速干燥階段，不存在降速干燥階段C.干燥速率曲線的階段劃分取決于干燥介質(zhì)的溫度和濕度，與物料的性質(zhì)無(wú)關(guān)D.干燥速率曲線的降速干燥階段，干燥速率與物料的含水量成正比14、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高會(huì)導(dǎo)致平衡常數(shù)如何變化？同時(shí)，對(duì)反應(yīng)速率又會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率加快B.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率加快C.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率減慢D.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率減慢15、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。若輸送的液體粘度增大，離心泵的揚(yáng)程和流量會(huì)如何變化？（）A.揚(yáng)程增大，流量增大B.揚(yáng)程增大，流量減小C.揚(yáng)程減小，流量增大D.揚(yáng)程減小，流量減小二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）結(jié)合綠色化工的理念，深入探討化工過(guò)程中的清潔生產(chǎn)技術(shù)，包括源頭削減、過(guò)程控制、末端治理等環(huán)節(jié)的具體措施和效果評(píng)估。2、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化工設(shè)備的選材原則和腐蝕防護(hù)方法，探討不同介質(zhì)和工況下如何選擇合適的材料以確保設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。3、（本題5分）分析在化工儀表及自動(dòng)化控制中，如何選擇合適的測(cè)量?jī)x表和控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)化工過(guò)程參數(shù)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制。4、（本題5分）簡(jiǎn)述在化工過(guò)程的優(yōu)化中，如何運(yùn)用多目標(biāo)優(yōu)化算法同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、環(huán)境影響和產(chǎn)品質(zhì)量等因素，找到最優(yōu)的操作條件和工藝流程。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某理想氣體在絕熱條件下進(jìn)行膨脹，初始狀態(tài)為壓力5MPa，溫度500K，體積1m3。膨脹后壓力降至1MPa，已知?dú)怏w的絕熱指數(shù)為1.4，求膨脹后的溫度和體積。2、（本題5分）在一個(gè)固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，催化劑顆粒直徑為5mm，孔隙率為0.4，床層空隙率為0.5，反應(yīng)速率常數(shù)為2h^-1，氣體流速為0.5m/s，求催化劑的有效因子。3、（本題5分）有一均相反應(yīng)3A+2B→C，反應(yīng)速率方程為-rA=kCA^2CB，其中反應(yīng)速率常數(shù)k=10L^2/(mol^2·s)，初始時(shí)A的濃度為3mol/L，B的濃度為2mol/L，反應(yīng)在5L的密閉容器中進(jìn)行，經(jīng)過(guò)2h，求A、B、C的濃度。4、（本題5分）一換熱器用80℃的飽和水蒸氣將流量為1500kg/h的某液體從15℃加熱到65℃。已知液體的比熱容為2.2kJ/(kg·℃)，換熱器的總傳熱系數(shù)為700W/(m2·℃)，換熱面積為8m2。計(jì)算蒸汽的用量（假設(shè)蒸汽冷凝后排出的溫度為80℃）。5、（本題5分）某化工廠需要設(shè)計(jì)一個(gè)儲(chǔ)罐來(lái)儲(chǔ)存一種液體化工原料，該液體的密度為800kg/m^3，儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力為0.2MPa，設(shè)計(jì)溫度為50°C。每天的進(jìn)料量為50m^3，要求儲(chǔ)罐能夠儲(chǔ)存10天的產(chǎn)量。計(jì)算儲(chǔ)罐的體積和壁厚。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行成本效益分析，以確定企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策。分析成本效益分析的方法和步驟。2、（本題10分）在一項(xiàng)化工反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)速率受到反應(yīng)物濃度和催化劑濃度的共同影響。請(qǐng)分析反應(yīng)物濃