湖南工程学院《化工设计》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《化工设计》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分批阅人一、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、在化工分离过程中，共沸精馏常用于分离共沸混合物。以下关于共沸精馏的原理和特点，不正确的是（）A.加入共沸剂形成新的共沸物B.共沸剂的选择要考虑其与原混合物的相容性C.共沸精馏一定能实现完全分离D.操作条件较为复杂2、在化工原理实验中，测量数据的误差分析是必不可少的。以下关于误差的来源和处理方法，不正确的是（）A.系统误差可以通过校准消除B.随机误差可以通过多次测量平均减小C.粗大误差对结果影响不大，可以忽略D.误差分析可以评估实验结果的可靠性3、在化工流体流动的阻力计算中，摩擦系数与雷诺数之间存在一定的关系。对于光滑管内的湍流流动，以下哪个公式常用于计算摩擦系数？（）A.泊肃叶公式B.范宁公式C.布拉修斯公式D.哈根-泊谡叶公式4、在化工过程模拟中，常用的软件可以帮助优化工艺参数。以下关于化工过程模拟软件的功能和应用，不准确的是（）A.可以预测产品质量B.不能进行成本估算C.能够优化操作条件D.辅助设计工艺流程5、化学反应工程是化学工程的重要分支。对于一个复杂的化学反应体系，以下关于反应级数的确定方法，不准确的是（）A.实验测定法B.初始速率法C.凭经验随意猜测D.积分法6、在化工中的过滤操作，关于过滤介质的选择和过滤机的类型，以下哪种说法是准确的？A.过滤介质应具有足够的机械强度、化学稳定性和适当的孔隙大小。常见的过滤介质有织物介质、多孔固体介质和堆积介质等。过滤机有板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机等，不同类型的过滤机适用于不同的过滤任务。B.过滤介质的孔隙越小越好，能够提高过滤精度。C.所有的过滤机都采用相同的过滤原理和操作方式，只是结构不同。D.过滤机的处理能力只取决于过滤面积，与过滤介质和操作条件无关。7、在化工流体流动中，阻力损失是不可避免的。关于直管阻力损失和局部阻力损失的计算方法，不正确的是（）A.直管阻力损失可用范宁公式计算B.局部阻力损失系数只与管件形状有关C.两者都与流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力损失8、在化工过程的模拟计算中，以下哪种软件常用于流程模拟和优化？（）A.AutoCADB.MATLABC.ASPENPLUSD.ORIGIN9、在化工设计中，需要考虑设备的布局和管道的走向。对于一个具有多个反应釜和分离设备的化工厂，以下哪个原则在设备布局时应首先遵循？A.流程顺畅B.节省空间C.便于操作和维修D.符合安全规范10、化工热力学在化工过程的设计和分析中起着重要作用。对于一个理想气体的绝热膨胀过程，若温度从300K下降到200K，其熵变是正值还是负值？A.正值B.负值C.零D.无法确定11、在化工生产中的液液萃取过程中，以下哪种因素对萃取效果的影响相对较小？A.两相的接触时间B.萃取剂的用量C.萃取温度D.萃取设备的类型12、化工中的结晶器有多种类型。对于蒸发结晶器和冷却结晶器的特点和适用范围，以下描述不正确的是（）A.蒸发结晶器适用于溶解度随温度变化不大的物质B.冷却结晶器需要控制冷却速度C.两者的操作原理相同D.结晶器的选型要根据具体情况13、对于化工原理中的吸收操作，以下关于吸收剂的选择原则，哪一项是恰当的？A.吸收剂应具有良好的选择性、溶解度大、挥发性小、腐蚀性小、黏度低等特点。B.吸收剂的价格越高越好，以保证吸收效果。C.吸收剂的挥发性越大越好，能够提高吸收效率。D.吸收剂的黏度对吸收过程没有影响，不需要考虑。14、化工中的搅拌设备用于混合物料和促进反应。对于搅拌器的类型和选型依据，以下描述不正确的是（）A.桨式搅拌器适用于低粘度液体B.涡轮式搅拌器搅拌强度大C.搅拌器的选型只考虑搅拌效果D.要考虑物料性质和工艺要求15、在化工分离过程中，膜分离的分离效率通常与膜的孔径和膜的材质有关。对于微滤膜，其分离的主要依据是？A.分子大小B.电荷性质C.溶解度D.化学亲和力16、在化工分离过程中，萃取是一种有效的分离方法。对于一个液液萃取体系，当萃取剂与原溶剂的互溶性增加时，以下关于萃取效果的变化，正确的是：A.萃取效果变好B.萃取效果变差C.萃取效果不变D.萃取效果先变好后变差17、在化学反应动力学中，研究反应级数的确定方法时，以下关于初始速率法的特点，不正确的是：A.只需要测量反应初始阶段的速率B.可以消除产物的影响C.适用于复杂反应D.实验操作简单18、在化工热力学的研究中，以下哪个参数常用于判断混合物的非理想性程度？A.活度系数B.逸度系数C.压缩因子D.偏心因子19、在化工热力学中，关于熵增原理，以下哪种解释是准确的？A.熵增原理指出，在任何自发的不可逆过程中，系统的熵总是增加的，熵增加的方向就是过程自发进行的方向。B.熵增原理只适用于封闭系统，对于开放系统不适用。C.熵增原理表明，系统的熵不会减少，只能保持不变或增加。D.熵增原理与热力学第二定律无关，是一个独立的热力学概念。20、在化工设备的设计中，压力容器的强度计算是关键环节。对于一个承受内压的薄壁圆筒形容器，若其直径增大一倍，而壁厚不变，容器所能承受的最大压力会如何变化？A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.变为原来的1/2D.变为原来的1/4二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）解释在化工生产中的清洁生产审核中，如何通过对生产过程的全面评估，发现清洁生产的机会和潜力，制定并实施清洁生产方案。2、（本题10分）在化学反应工程中，连续搅拌釜式反应器中的返混现象会影响反应结果。请论述返混的概念和产生原因，并分析如何通过实验或模型来描述和控制返混程度。3、（本题10分）化工设备中的换热器在热量交换中起着关键作用，请阐述常见换热器的类型（如管壳式、板式等）的结构特点和适用范围，并分析如何提高换热器的传热效率。4、（本题10分）解释在化工过程的过滤操作中，助滤剂的作用和使用方法。三、案例