北京化工大学《化工工艺学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《化工工艺学》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、化工生产中的流体输送设备种类繁多。对于离心泵的工作原理和性能特点，以下描述不正确的是（）A.依靠叶轮旋转产生离心力B.流量与扬程存在一定关系C.可以输送高粘度液体D.安装高度有一定限制2、化工中的萃取过程需要选择合适的萃取剂。对于一个水相和有机相密度差较小的体系，以下哪种萃取剂的选择原则更为重要？（）A.萃取剂的选择性B.萃取剂的溶解性C.萃取剂的密度D.萃取剂的稳定性3、化工生产中的结晶操作常用于提纯物质。对于结晶过程的影响因素，以下说法不正确的是（）A.溶液过饱和度是关键因素B.搅拌速度对结晶粒度有影响C.杂质的存在总是不利于结晶D.冷却速率会影响结晶形态4、化工中的流化床燃烧技术在废弃物处理中有应用。在流化床燃烧过程中，以下哪个因素对燃烧效率的影响最为显著？（）A.流化速度B.床料的性质C.燃料的粒度D.过剩空气系数5、在化工设备的设计中，换热器的设计需要考虑传热效率和压降。对于一个管壳式换热器，以下关于折流板的作用，不正确的是：（）A.增加传热面积B.提高流速C.支撑管束D.减小压降6、在化学反应工程中，对于一个自催化反应，以下哪种操作方式可能导致反应失控？（）A.连续进料B.间歇操作C.半间歇操作D.以上操作方式都不会导致失控7、关于化工过程中的精馏塔节能措施，以下哪种方法不是有效的节能途径？（）A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.优化进料热状态D.余热回收利用8、在化工过程的物料衡算中，若一个连续生产过程没有物料的积累，以下关于输入和输出物料量的关系，哪种表述是正确的？（）A.输入物料量一定大于输出物料量B.输入物料量一定等于输出物料量C.输入物料量一定小于输出物料量D.输入物料量与输出物料量的大小关系不确定9、化工中的流化床反应器具有许多优点。在使用流化床反应器进行反应时，以下哪个操作条件对反应的稳定性和产物质量影响最大？（）A.流化速度B.床层高度C.颗粒大小D.反应温度10、关于化工过程中的膜分离应用，以下哪种膜分离过程不是用于分离气体混合物？（）A.反渗透B.气体渗透C.膜基吸收D.变压吸附11、在化工设计中，需要对管道进行选材。对于输送强腐蚀性介质的管道，以下哪种材料通常不适合？（）A.不锈钢B.碳钢C.聚四氟乙烯D.玻璃钢12、在化工反应的催化剂研究中，催化剂的活性中心结构对反应性能起着关键作用。以下哪种方法通常不能用于研究催化剂的活性中心？（）A.电子显微镜观察B.化学分析C.红外光谱分析D.肉眼直接观察13、在化工干燥过程中，干燥速率曲线通常可以分为几个阶段。以下哪个阶段的干燥速率主要受物料内部水分扩散控制？（）A.恒速干燥阶段B.降速干燥阶段C.预热阶段D.平衡阶段14、在化工工艺设计中，工艺流程的选择需要综合考虑多方面因素。对于一个生产同一种产品的不同工艺流程，以下关于选择的依据，不正确的是：（）A.设备投资成本B.操作人员的经验C.原材料的供应D.产品的质量15、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.偏心因子二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析在化工过程的磁分离技术中，如何利用磁性粒子或磁场实现物质的分离和回收，以及其在废水处理和催化剂回收中的应用。2、（本题5分）简述在化工过程的泡沫分离技术中，如何利用泡沫的表面吸附特性实现溶液中目标物质的分离和富集，以及该技术的适用范围和操作要点。3、（本题5分）详细阐述在化工生产的结晶器设计中，搅拌装置的作用和设计要点。4、（本题5分）解释在化工热力学的焓平衡计算中，焓损失的计算方法和其对能量利用的评价意义。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某理想气体在绝热条件下由1.0MPa、10L膨胀到0.1MPa，求膨胀过程的熵变。2、（本题5分）某理想气体在绝热条件下进行膨胀，初始温度为500K，压力为2MPa，体积为1m³。膨胀后压力降至1MPa，已知气体的绝热指数为1.4。计算终温以及膨胀过程所做的功。3、（本题5分）对一个双组分理想溶液进行简单蒸馏，初始组成中易挥发组分的摩尔分数为0.6，馏出液中易挥发组分的平均摩尔分数为0.8，釜残液中易挥发组分的摩尔分数为0.2。计算馏出液的量与原料液量的比值。4、（本题5分）某换热器用饱和蒸汽加热冷水，蒸汽温度为120°C，冷凝为同温度的饱和水，冷水进口温度为20°C，流量为2000kg/h，出口温度要求达到80°C，蒸汽的汽化潜热为2200kJ/kg，计算所需的蒸汽量。5、（本题5分）某二元理想溶液在101.3kPa下进行精馏操作，进料组成xF=0.4（摩尔分数），塔顶采用全凝器，回流比R=3，塔顶产品组成xD=0.9。计算最小回流比Rmin和精馏段操作线方程。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在新能源领域，某企业开发的太阳能电池材料存在性能不稳定的情况。请分析原因并提出改进策略。2、（本题10分）一家化工企业在生产过程中需要进行节能