电子科技大学中山学院《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、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、在化工结晶过程中，影响晶体生长速度和晶体形态的因素众多。以下哪个因素通常对晶体生长速度的影响相对较小？（）A.过饱和度B.搅拌强度C.溶液的pH值D.结晶器的材质3、化学反应器的设计和优化是化工生产的核心问题之一。对于理想间歇反应器和连续搅拌釜式反应器，以下比较错误的是（）A.间歇反应器适合小批量生产B.连续搅拌釜式反应器生产效率一定更高C.两者的反应时间计算方法不同D.物料混合情况有所差异4、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离溶质在两种互不相溶的溶剂中的分配。对于一个特定的萃取体系，若萃取剂的用量增加，萃取相和萃余相的组成会如何变化？（）A.萃取相中溶质浓度增加，萃余相中溶质浓度减少B.萃取相中溶质浓度减少，萃余相中溶质浓度增加C.萃取相和萃余相中溶质浓度均增加D.萃取相和萃余相中溶质浓度均减少5、在化工生产中，经常需要对反应进行催化。对于一个需要高选择性的催化反应，以下哪种催化剂的制备方法能够更好地控制催化剂的活性和选择性？（）A.浸渍法B.沉淀法C.溶胶-凝胶法D.离子交换法6、化工安全是化工生产的首要问题。在处理易燃易爆的化工物料时，以下哪种安全措施是最为基础和关键的？（）A.安装防爆电气设备B.制定严格的操作规程C.进行静电消除处理D.配备消防灭火设备7、化工中的搅拌釜式反应器在很多情况下被使用。当反应物料的粘度随反应进程发生显著变化时，以下哪种搅拌桨转速的控制策略能够保证反应的均匀性？（）A.恒定转速B.逐渐增加转速C.逐渐降低转速D.根据物料粘度实时调整转速8、在化工过程的控制中，自动化控制技术发挥着重要作用。以下关于自动化控制系统的组成和工作原理，不正确的是（）A.包括传感器、控制器和执行器B.反馈控制是最常用的控制方式C.控制系统的稳定性不重要D.可以实现精确的过程控制9、化学反应工程中，对于复杂反应体系的动力学分析，以下方法不正确的是（）A.简化假设B.实验测定C.忽略次要反应D.主观猜测10、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11、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12、在化工过程的安全评估中，危险与可操作性分析（HAZOP）是常用的方法之一。以下关于HAZOP分析的主要目的，哪种说法是不准确的？（）A.识别潜在的危险B.评估风险的大小C.提出改进措施D.确定事故的责任方13、化工传递过程包括动量传递、热量传递和质量传递。在对流传热过程中，当流体的流速增加时，以下关于对流传热系数的变化，正确的是：（）A.对流传热系数不变B.对流传热系数减小C.对流传热系数增大D.对流传热系数先增大后减小14、化工过程中的结晶器设计，若要得到较大粒度的晶体，以下哪种操作条件较为有利？（）A.较高的过饱和度B.较低的过饱和度C.较快的降温速度D.较强的搅拌强度15、在化工反应设备中，流化床反应器具有良好的传热和传质性能。若要使流化床中的固体颗粒保持良好的流化状态，以下哪种操作条件最为关键？（）A.气体流速B.床层高度C.颗粒大小D.温度二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析在食品化工领域，如何利用化学工程技术对食品进行加工、保鲜和质量控制，确保食品安全和营养价值。2、（本题5分）在化工生产过程中，详细阐述如何通过优化反应条件来提高化学反应的选择性和转化率，包括温度、压力、催化剂等因素的综合影响。3、（本题5分）简述在化工过程的催化剂研发中，如何通过活性组分选择、载体设计和制备方法优化提高催化剂的性能和寿命。4、（本题5分）在化学工程中，全面论述化工过程中的液膜分离技术，包括液膜的组成、制备方法以及在金属离子分离、废水处理等方面的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对一湿物料进行干燥，已知干燥速率曲线方程为：U=k(X-X*)，其中U为干燥速率，k为常数，X为物料的含水量，X*为平衡含水量。若初始含水量X0=0.3kg水/kg绝干料，干燥至含水量X1=0.1kg水/kg绝干料，所用时间为5小时，求常数k。2、（本题5分）一个套管换热器，内管走热流体，外管走冷流体。热流体进口温度为180℃，出口温度为120℃，流量为3000kg/h，比热容为2.5kJ/(kg·℃)。冷流体进口温度为30℃，流量为5000kg/h，比热容为4.0kJ/(kg·℃)。总传热系数为800W/(m²·℃)，内管外径为50mm，壁厚2.5mm。计算传热面积。3、（本题5分）某化工厂有一管道输送20°C的水，流量为0.05m³/s，管道直径为0.1m，摩擦系数为0.02。已知水的密度为1000kg/m³，计算管道的压降。4、（本题5分）在一个套管式换热器中，热流体走管内，进口温度为200°C，出口温度为150°C，流量为5000kg/h，比热容为2.5kJ/(kg·K)；冷流体走管间，进口温度为30°C，出口温度为100°C，流量为8000kg/h，比热容为4.2kJ/(kg·K)。求换热器的传热系数。5、（本题5分）在一个吸收塔中用清水吸收空气中的氨气，进气中氨气的摩尔分数为0.1，气流量为1000mol/h，吸收剂用量为2000mol/h，平衡关系为y=0.8x，计算尾气中氨气的摩尔分数。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家塑料生产企业的产品出现了老化现象。请分析可能的原因并提出防护措施。2、（本题10分）一