安徽大学《化工制图与CAD》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《化工制图与CAD》2022-2023学年第一学期期末试卷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、在化工精馏塔的操作中，如果塔顶产品的纯度不符合要求，以下哪种调节方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改变进料位置C.提高塔釜温度D.减小塔顶采出量2、化工中的过滤操作常用于分离固体和液体。对于一种颗粒细小且粘性较大的悬浮液，以下哪种过滤设备的过滤效果更好？（）A.板框压滤机B.真空转鼓过滤机C.离心过滤机D.袋式过滤器3、在化工热力学中，对于一个理想气体的绝热膨胀过程，以下关于其温度和压力变化的描述，正确的是：（）A.温度升高，压力降低B.温度降低，压力升高C.温度和压力均不变D.温度降低，压力降低4、在化学反应器的设计中，若要实现高转化率和高选择性，对于一个放热反应，以下哪种操作方式可能是合适的？（）A.绝热操作B.等温操作C.变温操作D.以上操作方式效果相同5、关于化工生产中的搅拌装置，以下哪种搅拌器适用于高粘度液体的搅拌？（）A.桨式搅拌器B.涡轮式搅拌器C.锚式搅拌器D.推进式搅拌器6、在化工过程的优化中，需要综合考虑经济和技术因素。对于一个生产过程，若要在保证产品质量的前提下降低成本，以下哪种措施通常是首先考虑的？（）A.改进工艺路线B.更换原材料C.增加设备投资D.减少劳动力投入7、在化工结晶设备的选择中，需要考虑多种因素。以下哪项因素对于结晶产品的粒度分布影响相对较小？（）A.搅拌速度B.冷却速率C.设备的材质D.晶种的加入量8、在化工过程控制中，关于自动控制系统的组成部分，以下哪种说法是正确的？（）A.自动控制系统由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成，各部分相互独立，没有关联B.自动控制系统中，控制器根据测量变送装置反馈的信号与设定值的偏差进行运算，输出控制信号给执行器C.自动控制系统的测量变送装置只负责测量被控变量，不进行信号转换和传输D.自动控制系统的执行器只能是电动调节阀，其他类型的执行机构不能使用9、在化工热力学的研究中，以下哪个热力学定律是判断过程自发方向的依据？（）A.热力学第一定律B.热力学第二定律C.热力学第三定律D.盖斯定律10、在化工设备的选型中，需要综合考虑性能、价格和可靠性等因素。对于一个需要长期连续运行的关键设备，以下哪个因素的权重通常最高？（）A.设备的性能B.设备的价格C.设备的可靠性D.设备的维护成本11、在化学反应动力学中，研究反应速率常数与温度的关系时，除了阿伦尼乌斯方程，还有其他模型。以下关于这些模型的特点，不正确的是：（）A.适用范围不同B.计算精度相同C.考虑因素不同D.表达形式不同12、在化工设计中，工艺流程的选择需要综合考虑多方面因素。以下关于工艺流程选择的依据，不全面的是（）A.原料性质和产品要求B.技术成熟度C.操作人员的喜好D.经济合理性13、在化工热力学中，研究实际气体的状态方程时，范德华方程是常用的方程之一。以下关于范德华方程的特点，不正确的是：（）A.考虑了分子间的引力和斥力B.适用于所有压力范围C.计算精度较高D.形式较为简单14、化工生产过程中常常需要进行分离操作。在精馏塔中分离两种沸点相近的有机化合物时，以下哪种操作条件的改变对分离效果的提升最为关键？（）A.增加塔板数B.提高回流比C.增大进料量D.升高操作压力15、在化工过程的模拟计算中，常使用一些商业软件。以下哪个软件不是主要用于化工过程模拟的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）化工过程中的蒸发操作常用于浓缩溶液。请说明蒸发过程的原理和影响蒸发效率的因素，以及如何在实际操作中优化蒸发过程。2、（本题5分）详细阐述在化工生产的结晶过程中，如何通过添加晶习改变剂来控制晶体的外形和生长习性。3、（本题5分）在化学工程领域，全面论述化工过程中的气液传质系数的测定方法和影响因素，探讨如何通过实验和理论计算确定传质系数以优化传质过程。4、（本题5分）化工热力学中的熵平衡在分析化工过程的不可逆性方面具有重要作用，请解释熵产生和熵流的概念，并说明如何通过熵平衡分析来改进化工过程。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某精馏塔分离二元混合物，进料热状态参数为0.8，进料组成（摩尔分数）为0.5，进料流量为80kmol/h，塔顶馏出液采出率为0.4。回流比为3，理论板数为12，相对挥发度为2.0。计算塔顶和塔底产品的组成。2、（本题5分）某燃烧炉中进行丙烷的燃烧反应C₃H₈+5O₂→3CO₂+4H₂O，进料中丙烷和氧气的摩尔比为1:5，丙烷的流量为8mol/s，反应转化率为90%，计算生成二氧化碳和水的流量。3、（本题5分）一个列管式换热器，管程走热流体，壳程走冷流体。热流体进口温度为150°C，出口温度为90°C，冷流体进口温度为20°C，出口温度为70°C。热流体流量为5000kg/h，比热容为2.2kJ/(kg·K)，冷流体流量为6000kg/h，比热容为4.0kJ/(kg·K)。求换热器的传热面积。假设传热系数为800W/(m²·K)。4、（本题5分）对某固体进行热分解反应，反应为二级反应，在450°C时反应速率常数为0.005L/(mol·s)，若将该固体在450°C下加热8分钟，初始浓度为3mol/L，求固体的分解率。5、（本题5分）一个连续釜式搅拌反应器（CSTR）串联一个平推流反应器（PFR）进行三级不可逆反应3A→B，反应速率常数为2L³/(mol³·h)。CSTR体积为20L，PFR体积为30L，进料中A的浓度为4mol/L，进料流量为15L/h，计算出口处A和B的浓度。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家化工企业的生产设备需要进行定期检测。请分析检测的重点和方法。2、（本题