安徽工程大学《化工原理》2021-2022学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页安徽工程大学《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、在化工热力学研究中，对于理想气体混合物，其压力与各组分气体的分压之间存在特定关系。以下关于这种关系的描述，哪一项是不准确的？（）A.总压等于各组分分压之和B.各组分分压与摩尔分数成正比C.分压大小取决于气体的体积D.分压可以通过总压和摩尔分数计算2、对于化工热力学中的理想气体状态方程，以下关于其适用条件的说法，哪一个是准确的？（）A.理想气体状态方程适用于任何压力和温度下的气体B.理想气体状态方程只适用于高温、低压且分子间无相互作用力的气体C.理想气体状态方程对所有真实气体在任何条件下都能准确描述其性质D.理想气体状态方程主要适用于液体，对气体的适用性较差3、在化工吸收过程中，如果吸收剂的用量无限增大，吸收率会如何变化？（）A.吸收率无限增大B.吸收率趋近于1C.吸收率保持不变D.吸收率逐渐减小4、化工中的干燥设备种类繁多。对于干燥一种含水量较高且易结块的物料，以下哪种干燥设备更为适用？（）A.流化床干燥器B.厢式干燥器C.喷雾干燥器D.回转圆筒干燥器5、在化工吸收过程中，吸收剂的选择至关重要。对于一个气体吸收操作，以下哪种吸收剂的性质不是主要的考量因素？（）A.吸收剂的化学稳定性B.吸收剂的再生难度C.吸收剂的密度D.吸收剂对溶质的选择性6、在化工过程的节能分析中，夹点技术是一种有效的方法。对于一个具有多个热流和冷流的系统，以下关于夹点位置的确定，正确的是：（）A.夹点位于热流和冷流温差最小处B.夹点位于热流和冷流温差最大处C.夹点的位置与热流和冷流的温差无关D.无法确定夹点的位置7、在化学反应工程中，对于一个非均相催化反应，以下哪个因素对于催化剂的外扩散阻力影响最大？（）A.流体的流速B.催化剂的颗粒大小C.反应物的浓度D.反应温度8、在化工生产中的结晶器设计中，以下哪个因素对晶体的粒度分布影响最大？（）A.溶液的过饱和度控制B.结晶器的搅拌强度C.结晶器的材质D.结晶器的形状9、在化工过程的节能减排措施中，能量集成技术发挥着重要作用。对于一个包含多个热交换过程的化工系统，以下哪种能量集成方法能够最大程度地提高能源利用效率？（）A.热交换网络优化B.热泵技术应用C.余热锅炉利用D.以上都是10、在化工分离过程中，结晶是一种常用的分离方法。对于一个溶液结晶过程，以下关于影响晶体生长速度的因素，不正确的是：（）A.溶液的过饱和度B.搅拌速度C.晶体的粒度D.溶液的温度11、对于化工中的化学反应速率方程，以下关于其建立方法，哪一个是准确的？（）A.建立化学反应速率方程通常需要通过实验测定不同条件下的反应速率，然后根据实验数据进行拟合和分析，确定反应级数和速率常数B.化学反应速率方程可以通过理论推导直接得到，不需要进行实验测定C.只要知道反应物和生成物的化学式，就可以写出化学反应速率方程D.化学反应速率方程一旦确定，就不会随反应条件的改变而改变12、在化工生产中的干燥过程，以下关于湿物料中水分的分类，哪种说法是正确的？（）A.结合水比非结合水更难去除B.自由水比结合水更容易去除C.平衡水分可以通过干燥完全去除D.以上说法都不正确13、在化工反应的催化剂中毒现象中，以下哪种物质通常不是导致催化剂中毒的常见因素？（）A.重金属离子B.惰性气体C.硫化物D.卤素化合物14、在化工生产中，常常需要对物料进行干燥处理。对于一种湿物料，若采用热风干燥，风的温度越高，物料的干燥速率一定越快吗？（）A.一定B.不一定C.取决于物料的性质D.取决于干燥设备的类型15、在化学反应工程中，对于一个气固相催化反应，以下关于催化剂颗粒内扩散阻力的影响因素，不正确的是：（）A.催化剂的孔径B.反应气体的浓度C.反应温度D.催化剂的形状二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释在化工过程的膜分离应用中，如何进行膜分离过程的成本分析和经济性评价。2、（本题5分）化学反应动力学对于理解和控制化学反应至关重要，请论述反应级数的确定方法，以及温度和浓度对不同级数反应速率的影响规律。3、（本题5分）分析在化工设备的强度计算中，如何进行外压容器的稳定性分析和设计。4、（本题5分）在化工热力学中，超额性质是描述混合物与理想混合物偏差的重要概念。请解释超额性质的定义和物理意义，并说明如何通过实验测量或理论计算获取超额性质。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个吸收塔中，用氢氧化钠（NaOH）溶液吸收工业废气中的二氧化硫（SO₂）。进气中SO₂的浓度为800ppm（体积分数），流量为3000m³/h，吸收剂NaOH溶液的浓度为0.5mol/L，流量为4000L/h。吸收反应为：SO₂+2NaOH→Na₂SO₃+H₂O。假设反应完全，计算出口气体中SO₂的浓度和NaOH溶液的浓度变化。2、（本题5分）一个反渗透过程中，处理含盐量为1000ppm的水，反渗透膜的脱盐率为95%，产水流量为1000L/h，计算浓水的含盐量和浓水流量。3、（本题5分）一个化学反应器中进行可逆反应2A⇌B+C，正反应速率常数为6L/(mol·min)，逆反应速率常数为3L/(mol·min)，初始时A的浓度为4mol/L，反应进行2小时后，计算A、B和C的浓度。4、（本题5分）某化工厂使用吸收塔处理含氯化氢的废气，进口气体中氯化氢的浓度为12%（体积分数），尾气要求氯化氢浓度不超过0.3%（体积分数）。吸收剂为氢氧化钠溶液，气液比为18，平衡关系为Y=0.9X。计算所需的传质单元数。5、（本题5分）一个绝热固定床反应器中进行气固相催化反应，反应方程式为2A+B→3C。进料中A、B的摩尔比为2:1，总进料流量为5mol/s，入口温度为500K。反应热为-200kJ/mol，比热容为100J/(mol·K)。假设反应速率方程为r=k*C_A^2*C_B，其中k=10L^2/(mol^2·s)，C_A和C_B分别为A和B的浓度。计算出口温度和各组分的浓度。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个化工项目在建设过程中需要进行安全评价，以确保项目的安全性。请分析安全评价的内容和方法。2、（本题10分）某化工企业的生产