安徽大学《化工原理》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《化工原理》2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、在化工热力学中，研究混合物的汽液平衡时，泡点和露点的计算是重要内容。对于一个二元混合物，以下关于泡点和露点的关系，正确的是：（）A.泡点总是低于露点B.泡点总是高于露点C.泡点和露点可能相等D.泡点和露点没有关系2、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3、在化学反应动力学中，对于一个零级反应，其反应速率与反应物浓度无关。若将反应容器的体积增大一倍，反应时间会如何变化？（）A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.不变D.变为原来的一半4、在化学反应工程中，对于一个可逆放热反应，采用绝热操作和采用换热操作相比，以下关于反应转化率的说法，正确的是：（）A.绝热操作的转化率更高B.换热操作的转化率更高C.转化率相同D.取决于具体的反应条件5、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6、化工过程中的精馏操作是常见的分离方法。在一个连续精馏塔中，若进料组成发生变化，塔顶和塔底产品的纯度会受到怎样的影响？（）A.塔顶和塔底产品纯度均不变B.塔顶产品纯度降低，塔底产品纯度不变C.塔顶产品纯度不变，塔底产品纯度降低D.塔顶和塔底产品纯度均可能发生变化7、化工过程中的分离操作广泛应用于各种工业生产。对于萃取分离过程，以下关于萃取剂选择的原则，不恰当的是（）A.对溶质有高的溶解度B.与原溶剂不互溶C.萃取剂价格越低越好，无需考虑其他因素D.易于回收和再生8、化工生产中的过滤操作，过滤介质的选择对过滤效果有重要影响。以下关于过滤介质的性能和选择原则，不正确的是（）A.要有足够的机械强度B.过滤阻力要小C.过滤介质的选择不考虑价格D.要适应过滤物料的性质9、在化工设备的防腐措施中，阴极保护是一种常见的方法。对于一个处于电解质溶液中的金属设备，以下哪种阴极保护方式更为有效？（）A.牺牲阳极法B.外加电流法C.涂层与阴极保护结合D.以上效果相同10、在化工吸附过程中，吸附剂的吸附容量与哪些因素有关？以下哪项因素通常不是主要影响因素？（）A.吸附质的浓度B.吸附剂的比表面积C.吸附温度D.吸附剂的颜色11、化工原理中，对于过滤操作，若过滤压差增大，过滤速率会如何变化？（）A.线性增大B.非线性增大C.不变D.先增大后不变12、化工中的吸附过程，吸附等温线可以描述吸附剂与吸附质之间的平衡关系。以下关于常见吸附等温线的类型和特点，不准确的是（）A.朗缪尔等温线适用于单分子层吸附B.弗罗因德利希等温线是非线性的C.吸附等温线不受温度影响D.可以用于吸附过程的设计13、在化工传热过程中，当热流体通过间壁将热量传递给冷流体时，若要提高传热效率，可以采取多种措施。以下哪种方法通常不是有效的手段？（）A.增大传热面积B.提高冷热流体的温差C.增加间壁的厚度D.提高流体的流速14、化工生产中的蒸发操作常用于溶液的浓缩。对于多效蒸发系统，以下关于其节能原理和特点，描述错误的是（）A.利用二次蒸汽B.效数越多，节能效果越好C.设备投资增加D.操作复杂15、在化工传递过程中，关于对流传热系数的影响因素，以下哪种表述是恰当的？（）A.对流传热系数只与流体的物理性质和流动状态有关，与换热器的结构无关B.对流传热系数与流体的流速、温度、黏度、热导率以及换热器的结构等多种因素都有关系C.对流传热系数主要取决于流体的温度，其他因素的影响可以忽略不计D.对流传热系数是一个固定值，不受任何外界条件的影响二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述在化工过程的结晶操作中，如何控制晶体的形状和尺寸分布以满足特定的应用需求。2、（本题5分）阐述在化工产品的质量控制与分析方法中，如何运用现代分析仪器和技术，如色谱、光谱和质谱等，对产品进行定性和定量分析。3、（本题5分）详细说明在化工生产的干燥过程中，如何选择合适的干燥介质和控制干燥介质的湿度。4、（本题5分）化工过程中的传热操作十分重要，请解释热传导、热对流和热辐射三种传热方式的基本原理，并举例说明它们在化工生产中的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某反应釜中进行可逆反应2A+B⇌3C+D，平衡常数K=3，初始时A、B的浓度均为3mol/L，反应在12L的容器中进行，求达到平衡时各物质的浓度。2、（本题5分）在一个双膜理论模型中，已知气液相界面处气相主体中溶质A的分压为5kPa，液相主体中溶质A的浓度为0.2mol/L，亨利系数为25kPa·L/mol，计算传质通量。3、（本题5分）某化工厂用板式塔分离二元混合物，进料中轻组分的摩尔分数为0.5，塔顶馏出液中轻组分的摩尔分数为0.98，塔釜液中轻组分的摩尔分数为0.02，相对挥发度为3.0，回流比为4.0，计算理论塔板数。4、（本题5分）对一湿物料进行干燥，湿物料初始含水量为50%（质量分数），干燥后含水量降为10%。若处理量为100kg/h，求除去的水分量。5、（本题5分）某化工厂需要设计一个换热器，将一种热流体从200°C冷却到100°C，流量为2000kg/h，比热容为2kJ/(kg·K)。冷却介质为水，进口温度为20°C，出口温度不超过60°C。求所需的换热面积。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家化工厂在进行设备更新改造时，发现新设备与原有工艺流程的匹配度不高。请分析匹配度不高的原因，并提出解决设备与工艺匹配问题的方案。2、（本题10分）一家制药企业计划新建一条生产线，以提高某种药物的产量。请分析在设计和建设过程中需要考虑哪些化学工