安徽工业大学《化工热力学》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《化工热力学》2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在化学工程中，对于多相反应体系的研究至关重要。当进行气液固三相反应时，以下哪个因素对反应速率的影响最为复杂且难以准确预测？A.气体的扩散速率B.液体的搅拌速度C.固体催化剂的孔隙结构D.三相之间的接触面积2、对于化工中的膜分离技术，以下关于反渗透膜的分离原理，哪一项是恰当的？A.反渗透膜是一种半透膜，在压力作用下，溶剂从高浓度溶液一侧透过膜向低浓度溶液一侧迁移，实现混合物的分离。B.反渗透膜的分离只取决于膜的孔径大小，与溶液的性质和压力无关。C.反渗透膜分离过程中，溶质会在膜表面沉积，导致膜的通量逐渐下降。D.反渗透膜只能用于分离水溶液，对有机溶液的分离效果很差。3、在化工过程的能量衡算中，以下哪种能量形式通常可以忽略不计？A.内能B.势能C.动能D.表面能4、在化工流体流动的阻力计算中，摩擦系数与雷诺数的关系复杂。对于湍流流动，以下哪种说法是不准确的？（）A.摩擦系数仅与雷诺数有关B.摩擦系数与管壁粗糙度有关C.随着雷诺数增加，摩擦系数逐渐减小D.不同的湍流模型对摩擦系数的计算结果可能不同5、在化工工艺流程设计中，需要综合考虑各种因素以达到最优的设计方案。对于一个生产多种产品的化工厂，以下哪个因素在确定工艺流程时的权重通常最大？A.原材料的供应B.产品的市场需求C.生产设备的通用性D.环保法规的要求6、在化工反应工程中，研究反应的热效应对于设计反应器和控制反应过程非常重要。对于一个强放热反应，以下哪种措施能够有效地控制反应温度？A.采用夹套冷却B.通入惰性气体C.分段进料D.以上都是7、在化工流体的湍流流动中，涡流扩散系数与分子扩散系数相比，通常具有怎样的特点？（）A.涡流扩散系数远小于分子扩散系数B.涡流扩散系数与分子扩散系数相当C.涡流扩散系数远大于分子扩散系数D.涡流扩散系数与分子扩散系数的大小关系不确定8、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。以下关于膜分离过程的特点，哪种描述是不正确的？（）A.分离效率高B.操作条件温和C.适用范围广D.膜的成本低且易于维护9、化学反应工程中，对于一个平行反应，若主反应的活化能大于副反应的活化能，升高温度对主反应的选择性会产生怎样的影响？A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低10、对于化工过程中的流体流动，以下关于雷诺数的含义和作用，哪一个是正确的？A.雷诺数是用来判断流体流动类型（层流或湍流）的无量纲数，其大小反映了流体的惯性力与黏性力的相对大小。B.雷诺数只与流体的流速有关，与流体的性质和管道直径无关。C.雷诺数越大，流体的流动阻力越小，能量损失越少。D.雷诺数对流体流动的研究没有实际意义，只是一个理论概念。11、在化工分离过程中，蒸馏是一种广泛应用的分离方法。对于一个二元理想混合物的简单蒸馏过程，以下关于馏出液组成的变化，正确的是：A.馏出液组成逐渐降低B.馏出液组成逐渐升高C.馏出液组成保持不变D.馏出液组成先升高后降低12、在化工流体输送中，离心泵是常用的设备之一。若输送的液体粘度增大，离心泵的扬程和流量会如何变化？A.扬程增大，流量增大B.扬程增大，流量减小C.扬程减小，流量增大D.扬程减小，流量减小13、在化工设备的密封形式中，以下哪种密封适用于高温高压且有毒有害介质的场合？A.填料密封B.机械密封C.迷宫密封D.液封14、在化工流体流动的阻力计算中，局部阻力的计算方法与沿程阻力不同。以下哪种局部阻力系数的确定方法最为准确？（）A.经验公式法B.实验测定法C.理论分析法D.以上方法效果相同15、在化工生产中的过滤操作中，以下哪种过滤介质的截留精度最高？A.滤布B.滤纸C.多孔陶瓷D.超滤膜16、对于化工过程中的液液分散体系，以下哪种分散相的粒径分布较宽？A.乳液B.微乳液C.悬浊液D.胶体溶液17、化学反应器的设计和优化是化工生产的核心问题之一。对于理想间歇反应器和连续搅拌釜式反应器，以下比较错误的是（）A.间歇反应器适合小批量生产B.连续搅拌釜式反应器生产效率一定更高C.两者的反应时间计算方法不同D.物料混合情况有所差异18、在化工设备的设计中，关于压力容器的设计准则，以下哪种表述是恰当的？A.压力容器的设计应遵循强度失效、刚度失效和稳定性失效等多种准则，确保容器在规定的使用条件下安全可靠。B.压力容器的设计只需要考虑强度失效准则，其他失效形式可以忽略。C.压力容器的设计可以采用低于标准的材料和制造工艺，以降低成本。D.压力容器的设计压力可以超过其标注的最高工作压力，只要定期检验即可。19、在化工设计中，以下哪个步骤不是初步设计阶段的主要工作？A.工艺流程设计B.设备选型C.车间布置设计D.施工图纸绘制20、在化工热力学的计算中，以下哪个热力学性质不是通过状态方程直接计算得到的？A.压力B.体积C.熵D.焓二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）解释在化工过程的萃取精馏中，如何根据原料组成和分离要求确定溶剂的种类和用量。2、（本题10分）在化工热力学中，混合物的焓和熵的计算对于能量衡算和过程分析具有重要意义。请阐述混合物焓和熵的计算方法，如混合规则、基团贡献法等，并举例说明如何应用这些方法计算混合物的焓和熵。3、（本题10分）在化工分离过程中，萃取操作常用于分离溶质在两种互不相溶溶剂中的分配，请说明萃取过程的基本原理，包括萃取剂的选择和萃取相平衡的计算方法。4、（本题10分）分析在化工过程的萃取操作中，如何进行萃取设备的放大设计和操作优化。三、案例分析题（本大题共2个小题，共20