新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院《PRO-II與化工過程模擬》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)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頁新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院《PRO-II與化工過程模擬》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)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、化工生產(chǎn)中的過濾操作用于分離固體和液體混合物。對于過濾設(shè)備的選擇和操作，以下說法錯誤的是（）A.真空過濾機適用于粘性大的物料B.板框壓濾機過濾面積大C.過濾速度與過濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌2、對于化工中的萃取精餾過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實現(xiàn)分離沸點接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)3、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對于一個固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達到飽和，需要進行再生。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4、對于化工過程中的萃取過程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度增大B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強D.萃取相和萃余相的分離難度增大5、在化工過程的控制中，自動化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于自動化控制系統(tǒng)的組成和工作原理，不正確的是（）A.包括傳感器、控制器和執(zhí)行器B.反饋控制是最常用的控制方式C.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性不重要D.可以實現(xiàn)精確的過程控制6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對于一個可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變7、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對反應(yīng)過程有著重要影響。對于一個可逆反應(yīng)，以下哪種類型的催化劑能夠同時提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以8、在化工過程控制中，反饋控制是常用的控制策略之一。當被控變量受到一個階躍干擾時，以下關(guān)于反饋控制系統(tǒng)的響應(yīng)，正確的是：（）A.被控變量立即回到設(shè)定值B.被控變量逐漸回到設(shè)定值C.被控變量會超過設(shè)定值D.被控變量不會受到干擾的影響9、在化工設(shè)備的防腐措施中，陰極保護是一種常見的方法。對于一個處于電解質(zhì)溶液中的金屬設(shè)備，以下哪種陰極保護方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護結(jié)合D.以上效果相同10、在化工流體力學(xué)中，對于流體在管道中的流動阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。當雷諾數(shù)在2000到4000之間時，流體的流動狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過渡流D.不確定11、化工熱力學(xué)中，對于混合熱不為零的混合物，其超額性質(zhì)通常如何定義？（）A.實際混合物性質(zhì)與理想混合物性質(zhì)之差B.實際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之和C.實際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之差D.實際混合物性質(zhì)與理想溶液性質(zhì)之差12、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設(shè)備。對于一個逆流操作的換熱器，當冷熱流體的進口溫度不變，而熱流體的流量增加時，以下關(guān)于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無法確定13、化工傳熱過程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合14、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(guān)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15、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16、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究中，對于一個一級反應(yīng)，其反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系是怎樣的？反應(yīng)半衰期又如何隨初始濃度變化？（）A.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成正比，半衰期與初始濃度無關(guān)B.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度成正比C.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度無關(guān)D.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成反比，半衰期與初始濃度成反比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、在化工過程控制中，比例積分微分（PID）控制器是常用的控制器類型。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)整定的方法，不正確的是：（）A.試湊法B.臨界比例度法C.衰減曲線法D.理論計算法19、在化工熱力學(xué)中，對于一個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20、在化工安全管理中，危險化學(xué)品的儲存需要遵循嚴格的規(guī)定。對于易燃液體的儲存，以下關(guān)于儲存條件的要求，不正確的是：（）A.通風(fēng)良好B.遠離火源C.高溫環(huán)境D.采用防爆電氣21、化工原理中，對于過濾操作，若過濾壓差增大，過濾速率會如何變化？（）A.線性增大B.非線性增大C.不變D.先增大后不變22、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同23、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(guān)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24、在化工生產(chǎn)中的干燥過程中，以下哪種干燥介質(zhì)的吸濕能力相對較弱？（）A.空氣B.氮氣C.水蒸氣D.煙道氣25、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進反應(yīng)。對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26、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，關(guān)于間歇式反應(yīng)器的特點，以下哪種說法是準確的？（）A.間歇式反應(yīng)器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高B.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的組成和溫度等參數(shù)隨時間變化，操作靈活，但輔助時間長C.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的反應(yīng)速率始終保持不變，容易控制D.間歇式反應(yīng)器不需要攪拌裝置，物料能夠自動混合均勻27、在化工過程的物料輸送中，壓縮氣體的功耗與氣體的壓縮比有關(guān)。以下哪種壓縮過程的功耗最?。浚ǎ〢.絕熱壓縮B.等溫壓縮C.多變壓縮D.等容壓縮28、在化工流體輸送系統(tǒng)中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當輸送高黏度液體時，離心泵的性能會發(fā)生以下哪種變化？（）A.揚程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不變29、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)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30、在化工傳熱過程中，對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，各層的熱阻和溫差之間存在何種關(guān)系？（）A.熱阻越大，溫差越大B.熱阻越大，溫差越小C.熱阻與溫差無關(guān)D.取決于傳熱系數(shù)二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某一管道輸送著溫度為180°C的熱油，管道內(nèi)徑為0.15m，長度為40m，熱油的流速為0.8m/s，比熱容為2.2kJ/(kg·K)，密度為750kg/m3。管道外保溫層的熱導(dǎo)率為0.08W/(m·K)，環(huán)境溫度為15°C。計算熱油在管道中的溫降和熱損失。2、（本題5分）某間歇反應(yīng)釜中進行如下反應(yīng)：A+2B→2C，反應(yīng)速率方程為-rA=kCA0.8CB1.2，其中k=0.4L/(mol·min)，初始時刻A和B的濃度分別為1.5mol/L和2.0mol/L。反應(yīng)50min后，計算A的濃度。3、（本題5分）在一個吸收塔中，用濃度為0.01mol/L的稀溶液吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進塔氣體中A的分壓為10kPa，出塔氣體中A的分壓為2kPa，氣體流量為800m3/h（標準狀況），吸收劑用量為1200L/h，求吸收率和吸收液中溶質(zhì)A的濃度。4、（本題5分）對一個濕物料進行干燥處理，初始濕含量為0.4kg水/kg干物料，干燥后濕含量降至0.05kg水/kg干物料。干燥過程中，空氣的進口溫度為120°C，濕度為0.01kg水/kg干空氣，出口溫度為80°C，濕度為0.05kg水/kg干空氣。計算所需的干空氣流量和干燥時間。5、（本題5分）一個絕熱固定床反應(yīng)器中進行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2A+B→3C。已知進料中A、B的摩爾比為2:1，總進料流量為10mol/h，反應(yīng)溫度為500K，反應(yīng)熱為-50kJ/mol。假設(shè)反應(yīng)為擬均相一級反應(yīng)，速率常數(shù)與溫度的關(guān)系為k=10^5*exp(-5000/T)，計算達到80%轉(zhuǎn)化率時所需的催化劑質(zhì)量。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述在化工設(shè)備的無損檢測中，如何根據(jù)檢測對象的特點選擇合適的檢測方法和時機。2、（本題5分）闡述在化工新材料的表面改性和功能化中，如何通過物理或化學(xué)方法賦予材料特定的表面性能，以滿足不同的應(yīng)用需求。3、（本題5分）論述在化工反應(yīng)工程中，如何進行反應(yīng)系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性分析和采取