北京理工大学《化工热力学》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《化工热力学》2022-2023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批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、化学反应工程中，对于一个气液反应，若反应主要在液相中进行，提高反应速率的有效方法是？（）A.增加气相反应物浓度B.增大液相反应物浓度C.提高反应温度D.增大气液接触面积2、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3、在化工过程的传热强化中，以下哪种方法不是通过增加传热面积来实现的？（）A.使用翅片管B.采用波纹管C.提高流体流速D.安装螺旋隔板4、在化工流体力学中，对于非牛顿流体的流动，其粘度通常不是常数。若一种非牛顿流体的表观粘度随剪切速率的增加而减小，这种流体被称为？（）A.假塑性流体B.胀塑性流体C.宾汉流体D.触变性流体5、化学反应的速率常数不仅与温度有关，还与反应物的浓度有关。对于一个一级反应，当反应物浓度增加一倍时，速率常数会？（）A.增加一倍B.不变C.减小一半D.增加两倍6、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7、在化工过程的控制系统中，前馈控制与反馈控制相结合可以提高控制效果。以下关于前馈控制的特点，哪种说法是不正确的？（）A.基于扰动进行控制B.能够完全消除扰动的影响C.对测量精度要求高D.通常与反馈控制配合使用8、在化工安全事故的预防和处理中，应急预案起着关键作用。以下关于化工应急预案的制定和实施，不正确的是（）A.要定期进行演练B.可以不考虑实际情况，照搬其他企业的预案C.要明确应急组织机构和职责D.对应急资源进行合理配置9、在化工精馏过程中，进料热状态会影响精馏塔的操作。以下哪种进料热状态会使精馏段的塔板数增加，提馏段的塔板数减少？（）A.过热蒸汽进料B.饱和蒸汽进料C.气液混合物进料D.冷液进料10、化工原理中，对于精馏塔的设计，若要提高塔顶产品的纯度，同时保持一定的处理量，以下哪种方法可行？（）A.增加塔板数B.减小回流比C.降低塔釜温度D.增大进料量11、化工过程中的搅拌操作可以强化传质和传热。对于一个搅拌釜式反应器，若搅拌桨的类型从桨式改为涡轮式，搅拌效果会如何变化？（）A.增强B.减弱C.不变D.取决于搅拌速度12、化工过程中的膜分离技术应用越来越广泛。对于反渗透膜分离过程，若要提高水的透过率，以下哪种方法可行？（）A.增加膜两侧的压力差B.降低膜两侧的压力差C.提高进料溶液的浓度D.降低进料溶液的温度13、在化学反应动力学中，研究催化剂对反应速率的影响时，以下关于催化剂作用的描述，不正确的是：（）A.降低反应的活化能B.改变反应的平衡常数C.提高反应的选择性D.加快反应速率14、化学反应工程中的催化反应，催化剂起着关键作用。以下关于催化剂的性能和失活原因，不正确的是（）A.能提高反应速率B.催化剂的活性会永久保持C.中毒和烧结会导致失活D.可以改变反应的选择性15、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1/416、在化工过程的安全管理中，风险评估是重要的环节。以下关于风险评估的方法，哪一种通常不用于化工过程？（）A.故障树分析B.层次分析法C.民意调查D.事件树分析17、在化工过程的自动化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下关于PID控制器参数的调整，哪项说法是不准确的？（）A.增大比例系数可以加快响应速度B.增大积分时间可以消除稳态误差C.增大微分时间可以增强系统的稳定性D.PID参数的调整不依赖于系统的特性18、在化工热力学中，研究纯物质的饱和蒸汽压与温度的关系时，安托尼方程是常用的经验公式。以下关于安托尼方程参数的获取方法，不正确的是：（）A.实验测定B.理论推导C.经验估算D.数据拟合19、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20、化工原理中，对于吸收塔的设计，若气体的流量增大，而其他条件不变，为了保持相同的吸收率，以下哪种措施需要采取？（）A.增大吸收剂的流量B.减小吸收剂的流量C.增加塔板数D.减少塔板数二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述在化工过程的吸附过程中的吸附等温线拟合中，如何选择合适的数学模型对吸附等温线进行拟合，获取吸附剂的性能参数。2、（本题5分）在化工分离过程中，亲和分离技术在生物化工等领域有重要应用，请阐述亲和分离的基本原理和特点，包括亲和配体的选择和亲和吸附的过程，并分析其优势和面临的挑战。3、（本题5分）在化工分离过程中，膜蒸馏技术是一种新兴的分离方法，请阐述膜蒸馏的原理和类型，包括直接接触式膜蒸馏、气隙式膜蒸馏等，并分析其在海水淡化和溶液浓缩等领域的应用前景和面临的挑战。4、（本题5分）随着化工新材料的不断涌现，分析其性能特点和应用领域，如高性能纤维、特种工程塑料、电子化学品等在航空航天、电子信息等行业的应用前景。5、（本题5分）在化学工程中，全面论述化工过程中的搅拌与混合操作，包括搅拌器的类型、设计原则以及如何实现均匀混合和提高传质传热效果。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个化工产品的生产过程中，产品的颜色出现偏差，不符合质量标准。请分析导致产品颜色偏差的原因，并提出控制产品颜色的方法。2、（本题5分）某化工企业的废水处理后可以达到零排放吗？如果可以，需要哪些技术支持？请分析。3、（本题5分）在新能源领域，某企业开发的风能发电设备存在效率不高的问题。请分析原因并提出改进策略。4、（本题5分）一家化工企业在进行质量管理时，发现部分批次的产品存在质量波动。请分析质量波动的可能原因，并提出稳定产品质量的管理措施。5、（本题5分）一个化工项目在建设过程中需要进行项目风险管理，以降低项目风险。请分析项目风险管理的流程和方法。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个流化床反应器中进行催化反应，反应速率方程为r=k*exp(-E/RT)*C_A，其中k=10^6L/(mol·h)，活化能E=50000J/mol，气体常数R=8.314J/(mol·K)，反应温度为500K，进料中A的浓度为2mol/L，求反应速率。2、（本题10分）在一个膜分离过程中，用反渗透膜处理含盐废水，进水含盐量为2000mg/L，膜的截留率为95%，处理水量为10m^3/h。计算透过液的含盐量和浓缩液的流量。3、（本题10分）一个干燥器用于干燥某种湿物料，湿物料的初始含水量为50%（湿基），要求干燥至含水量为10%（