銅仁學(xué)院《化工原理實(shí)驗(yàn)一》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《化工原理實(shí)驗(yàn)一》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、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過(guò)程，其熵值是增加還是減少？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少2、在化工中的分離設(shè)備性能評(píng)價(jià)中，關(guān)于分離效率的指標(biāo)，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.分離效率的常用指標(biāo)包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標(biāo)組分的回收程度；純度則表示產(chǎn)品中目標(biāo)組分的含量B.分離效率只需要用純度一個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)，其他指標(biāo)不重要C.分離因子越大，說(shuō)明分離越困難，分離設(shè)備的性能越差D.回收率越高，說(shuō)明分離設(shè)備的能耗越高，經(jīng)濟(jì)性越差3、對(duì)于化工過(guò)程中的吸附平衡，以下哪種吸附等溫線模型常用于描述低濃度下的吸附行為？（）A.Langmuir吸附等溫線B.Freundlich吸附等溫線C.BET吸附等溫線D.以上模型均可4、化工中的過(guò)濾操作常用于分離固體和液體。對(duì)于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過(guò)濾設(shè)備的過(guò)濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)C.離心過(guò)濾機(jī)D.袋式過(guò)濾器5、在化工管道設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動(dòng)問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動(dòng)？（）A.固定支架B.滑動(dòng)支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架6、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇需要考慮多種因素。對(duì)于一個(gè)在高溫高壓下工作的反應(yīng)器，以下關(guān)于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強(qiáng)度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導(dǎo)熱性要差D.材料的韌性要足7、化學(xué)反應(yīng)的選擇性對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和原料利用率非常重要。以下關(guān)于提高化學(xué)反應(yīng)選擇性的方法，不正確的是（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應(yīng)條件C.隨意改變反應(yīng)物比例D.優(yōu)化反應(yīng)路徑8、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，局部阻力的計(jì)算方法與沿程阻力不同。以下哪種局部阻力系數(shù)的確定方法最為準(zhǔn)確？（）A.經(jīng)驗(yàn)公式法B.實(shí)驗(yàn)測(cè)定法C.理論分析法D.以上方法效果相同9、化工中的液液萃取過(guò)程，萃取相和萃余相的組成可以通過(guò)相平衡關(guān)系確定。以下關(guān)于相平衡關(guān)系的表示方法和應(yīng)用，不正確的是（）A.可以用三角形相圖表示B.可以計(jì)算萃取劑的最小用量C.相平衡關(guān)系不受溫度影響D.用于萃取過(guò)程的設(shè)計(jì)和計(jì)算10、在化工熱力學(xué)的相平衡計(jì)算中，以下哪個(gè)定律用于確定氣液平衡時(shí)的組成關(guān)系？（）A.拉烏爾定律B.亨利定律C.道爾頓分壓定律D.吉布斯相律11、化工中的膜分離過(guò)程在廢水處理中有廣泛應(yīng)用。對(duì)于含有高濃度有機(jī)物的廢水，以下哪種膜分離技術(shù)的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透12、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮物料的流動(dòng)模式。對(duì)于理想的平推流反應(yīng)器，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長(zhǎng)度逐漸變化C.不同停留時(shí)間的物料之間會(huì)混合D.反應(yīng)速率只與反應(yīng)器內(nèi)位置有關(guān)13、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14、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15、化工中的膜分離過(guò)程存在濃差極化現(xiàn)象。對(duì)于一個(gè)膜分離系統(tǒng)，以下哪個(gè)操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積16、化工中的攪拌釜傳熱過(guò)程需要強(qiáng)化。對(duì)于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個(gè)措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤(pán)管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速17、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)分析，以下方法不正確的是（）A.簡(jiǎn)化假設(shè)B.實(shí)驗(yàn)測(cè)定C.忽略次要反應(yīng)D.主觀猜測(cè)18、在化工傳熱設(shè)備中，熱管具有高效的傳熱性能。熱管內(nèi)部的工作液體在蒸發(fā)段蒸發(fā)，在冷凝段冷凝，其傳熱過(guò)程主要依靠什么原理？（）A.熱傳導(dǎo)B.熱對(duì)流C.熱輻射D.相變傳熱19、化工過(guò)程中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過(guò)飽和度B.較低的過(guò)飽和度C.較快的降溫速度D.較強(qiáng)的攪拌強(qiáng)度20、在化工過(guò)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21、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循強(qiáng)度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準(zhǔn)則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設(shè)計(jì)只需要考慮強(qiáng)度失效準(zhǔn)則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計(jì)可以采用低于標(biāo)準(zhǔn)的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計(jì)壓力可以超過(guò)其標(biāo)注的最高工作壓力，只要定期檢驗(yàn)即可22、在化工過(guò)程的控制系統(tǒng)中，需要選擇合適的控制變量和被控變量。對(duì)于一個(gè)具有多個(gè)輸入和輸出的復(fù)雜化工過(guò)程，以下哪個(gè)方法能夠更有效地確定控制變量和被控變量？（）A.經(jīng)驗(yàn)判斷B.靈敏度分析C.統(tǒng)計(jì)分析D.模擬計(jì)算23、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過(guò)程中，以下哪種因素對(duì)萃取效果的影響相對(duì)較小？（）A.兩相的接觸時(shí)間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類型24、在化工過(guò)程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關(guān)于余熱回收的方式和技術(shù)，不準(zhǔn)確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預(yù)熱物料C.回收效率一定能達(dá)到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)25、在化學(xué)工程中，對(duì)于均相混合物的分離，以下哪種方法通常基于各組分沸點(diǎn)的差異？（）A.萃取B.蒸餾C.結(jié)晶D.吸附二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化工過(guò)程中的干燥操作中，干燥器的類型和特點(diǎn)對(duì)于選擇合適的干燥設(shè)備具有重要意義。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹常見(jiàn)的干燥器類型，如廂式干燥器、噴霧干燥器、流化床干燥器等，并分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。2、（本題5分）化工過(guò)程中的干燥操作常用于去除物料中的水分，請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述干燥過(guò)程的基本原理，包括干燥速率的影響因素和干燥設(shè)備的選擇原則。3、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過(guò)程模擬軟件的應(yīng)用，包括如何建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型、輸入?yún)?shù)的選擇以及模擬結(jié)果的分析和優(yōu)化。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)智能化制造的推進(jìn)，分析虛擬工廠技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用，包括工藝流程模擬、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化和設(shè)備維護(hù)預(yù)測(cè)。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一項(xiàng)化工工藝改進(jìn)中，改進(jìn)后的工藝對(duì)操作人員的技能要求提高，現(xiàn)有人員難以適應(yīng)。請(qǐng)分析人員難以適應(yīng)的原因，并提出提高操作人員技能的培訓(xùn)方案。2、（本題5分）某化工廠的某個(gè)生產(chǎn)裝置在長(zhǎng)期運(yùn)行后，設(shè)備的可靠性下降，故障頻發(fā)。請(qǐng)分析設(shè)備可靠性下降的原因，并提出提高設(shè)備可靠性的維護(hù)和管理措施。3、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新，以降低企業(yè)的能源消耗和環(huán)境污染。分析節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新的方向和途徑。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行質(zhì)量管理時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分批次的產(chǎn)品存在質(zhì)量波動(dòng)。請(qǐng)分析質(zhì)量波動(dòng)的可能原因，并提出穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的管理措施。5、（本題5分）在農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要優(yōu)化生產(chǎn)流程以提高生產(chǎn)效率。請(qǐng)分析具體的優(yōu)化措施。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)管式反應(yīng)器中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)2A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.1L/(mol·s)，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，體積流量為5L/s，反應(yīng)器管長(zhǎng)為10m，管徑為0.05m。計(jì)算出口處A的濃度。2、（本題10分）一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）串聯(lián)一個(gè)活塞流反應(yīng)器（PFR）進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.3h^-1。CSTR的體