陜西學前師范學院《化工原理2》2023-2024學年第二學期期末試卷

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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、在化工精餾操作中，要實現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個操作參數(shù)的改變對塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量2、在化工設備的密封形式中，以下哪種密封適用于高溫高壓且有毒有害介質(zhì)的場合？（）A.填料密封B.機械密封C.迷宮密封D.液封3、在化工傳遞過程中，熱傳導是常見的傳熱方式之一。關于熱傳導的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導率是物質(zhì)的固有屬性C.熱導率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱4、化工中的萃取過程需要選擇合適的萃取劑。對于一個水相和有機相密度差較小的體系，以下哪種萃取劑的選擇原則更為重要？（）A.萃取劑的選擇性B.萃取劑的溶解性C.萃取劑的密度D.萃取劑的穩(wěn)定性5、在化學反應器的選型中，對于反應級數(shù)較高的反應，以下哪種反應器類型通常更合適？（）A.間歇反應器B.連續(xù)攪拌釜式反應器C.管式反應器D.流化床反應器6、在化工過程的模擬計算中，需要選擇合適的熱力學模型。對于一個包含極性物質(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7、在化工生產(chǎn)中的結晶過程，以下哪個因素對于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強度C.過飽和度D.晶種的加入量8、在化學工程中，對于多相反應體系的研究至關重要。當進行氣液固三相反應時，以下哪個因素對反應速率的影響最為復雜且難以準確預測？（）A.氣體的擴散速率B.液體的攪拌速度C.固體催化劑的孔隙結構D.三相之間的接觸面積9、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進行分離。對于一個沸點差較小的液體混合物，以下哪種分離方法的分離效果更好？（）A.普通精餾B.萃取精餾C.共沸精餾D.膜分離10、化學反應工程中，對于復雜反應體系的動力學分析，以下方法不正確的是（）A.簡化假設B.實驗測定C.忽略次要反應D.主觀猜測11、化工中的結晶器有多種類型。對于蒸發(fā)結晶器和冷卻結晶器的特點和適用范圍，以下描述不正確的是（）A.蒸發(fā)結晶器適用于溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)B.冷卻結晶器需要控制冷卻速度C.兩者的操作原理相同D.結晶器的選型要根據(jù)具體情況12、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13、在化學反應工程中，對于一個氣固相催化反應，以下關于催化劑顆粒內(nèi)擴散阻力的影響因素，不正確的是：（）A.催化劑的孔徑B.反應氣體的濃度C.反應溫度D.催化劑的形狀14、對于化工過程中的結晶器類型，以下哪種結晶器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)？（）A.攪拌釜式結晶器B.奧斯陸結晶器C.流化床結晶器D.蒸發(fā)結晶器15、在化工結晶設備的選擇中，需要考慮多種因素。以下哪項因素對于結晶產(chǎn)品的粒度分布影響相對較??？（）A.攪拌速度B.冷卻速率C.設備的材質(zhì)D.晶種的加入量16、化學反應工程中，對于一個串聯(lián)反應，若中間產(chǎn)物是目標產(chǎn)物，以下哪種操作條件有利于提高中間產(chǎn)物的選擇性？（）A.提高反應溫度B.降低反應溫度C.增加反應物濃度D.減少反應物濃度17、對于化工中的干燥過程，以下關于干燥速率曲線的階段劃分，哪一個是準確的？（）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)無關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18、在化工流體流動中，對于突擴管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴大兩倍，局部阻力系數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小19、化工傳熱過程在許多工藝中都有應用。在一個需要快速加熱的化工反應中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導C.輻射傳熱D.以上三種方式結合20、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。當選擇萃取劑時，以下哪個因素不是關鍵的考慮因素？（）A.對溶質(zhì)的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價格D.萃取劑的揮發(fā)性21、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關于保溫層的選擇和計算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計算保溫層的經(jīng)濟厚度D.考慮環(huán)境溫度對保溫效果的影響22、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運輸，需要采取嚴格的防護措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說明這種氣體的爆炸危險性是高還是低？（）A.高B.低C.無法確定D.取決于其他因素23、在化工熱力學的研究中，以下哪個參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子24、在化工流體流動領域，對于非牛頓流體的流動特性，以下哪種描述是不準確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動阻力計算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動行為受剪切速率影響25、化工中的膜分離技術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構的組合最為合適？（）A.陶瓷膜，對稱結構B.聚合物膜，不對稱結構C.金屬膜，多孔結構D.無機膜，復合結構26、化工生產(chǎn)中的萃取精餾常用于分離沸點相近的混合物。對于萃取精餾的原理和操作要點，以下說法不準確的是（）A.加入萃取劑改變相對揮發(fā)度B.萃取劑的選擇至關重要C.操作壓力對分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量27、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28、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個熱傳導過程中，若兩種材料的熱導率相差較大，界面處的溫度分布會呈現(xiàn)怎樣的特點？（）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.溫度在遠離界面處有較大的梯度29、在化學反應工程中，對于一個間歇釜式反應器中的一級反應，以下哪個因素對于反應時間的影響最大？（）A.反應物的初始濃度B.反應溫度C.反應器的體積D.攪拌速度30、在化工反應工程中，研究反應的熱效應對于設計反應器和控制反應過程非常重要。對于一個強放熱反應，以下哪種措施能夠有效地控制反應溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進料D.以上都是二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個間歇釜式反應器中進行二級不可逆反應2A→B，初始濃度為4mol/L，反應速率常數(shù)為2L/(mol·h)。反應時間為5h，計算此時反應物A的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物B的濃度。2、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股含有甲醇、乙醇和水的混合物，其質(zhì)量分數(shù)分別為30%、20%和50%，流量為5000kg/h?，F(xiàn)采用萃取精餾的方法分離甲醇和乙醇，萃取劑為乙二醇，計算所需的萃取劑流量和理論塔板數(shù)。3、（本題5分）在一個板式換熱器中，熱流體的進出口溫度分別為180°C和120°C，冷流體的進出口溫度分別為80°C和110°C。若熱流體的熱容量流率為2000W/K，冷流體的熱容量流率為1500W/K，計算對數(shù)平均溫差。4、（本題5分）在一個蒸發(fā)過程中，將某溶液從濃度10%（質(zhì)量分數(shù)）濃縮至30%，進料流量為5000kg/h，蒸發(fā)室的操作壓力下溶液的沸點升高為5°C，汽化潛熱為2200kJ/kg。加熱蒸汽的溫度為120°C，冷凝液在飽和溫度下排出。計算加熱蒸汽的消耗量。5、（本題5分）某化工生產(chǎn)過程中，反應溫度對反應速率和選擇性的影響如下：在250K時反應速率為0.5mol/(L·s)，選擇性為0.7；在300K時反應速率為1.2mol/(L·s)，選擇性為0.8。若要使產(chǎn)物的產(chǎn)量最大，應選擇什么溫度操作？三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的結晶操作，包括晶體的形成原理、影響晶體質(zhì)量和產(chǎn)量的因素以及結晶過程的優(yōu)化控制策略。2、（本題5分）分析在化工過程的液液萃取過程優(yōu)化中，如何通過實驗設計和模型擬合確定最佳的萃取條件，如萃取劑種類、相比和級數(shù)等。3、（本題5分）分析在化工過程的干燥技術中，如何根據(jù)物料的性質(zhì)和干燥要求選擇合適的干燥方法，如噴霧干燥、流化床干燥等，并優(yōu)化干燥工藝參數(shù)。4、（本題5分）化學反應動力學對于理解和控制化學反應至關重要，請論述反應級數(shù)的確定方