菏泽学院《化工仿真实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工仿真实验》2023-2024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、对于化工中的传热设备，以下关于换热器的强化传热方法，哪一项是正确的？（）A.换热器的强化传热方法包括增大传热面积、提高传热系数和增大平均温差。增大传热面积可以采用翅片管、波纹管等；提高传热系数可以通过增加流体的流速、改变流动状态等；增大平均温差可以采用逆流操作等B.强化传热只需要增大传热面积，其他方法效果不明显C.提高流体的流速会增加阻力损失，因此不应采用这种方法来强化传热D.顺流操作比逆流操作的平均温差大，更有利于强化传热2、在化工热力学中，对于真实气体的压缩因子，以下哪个因素对其影响最大？（）A.温度B.压力C.气体的种类D.以上因素影响程度相同3、化工生产中的干燥操作常用于去除物料中的水分。对于干燥过程中的热质传递，以下描述不准确的是（）A.热量传递和质量传递同时进行B.干燥速率取决于内部扩散和表面汽化C.湿空气的性质对干燥效果影响不大D.干燥介质的选择很重要4、在化学工程中，吸附操作常用于气体或液体的净化和分离。以下关于吸附剂的选择和再生，不准确的是（）A.吸附剂要有大的比表面积B.吸附剂的再生方法多样C.吸附剂的选择不考虑成本D.吸附剂的吸附性能会随使用次数下降5、在化工原理实验中，数据处理和结果分析是重要环节。以下关于实验数据的处理方法和误差分析，不正确的是（）A.可以用线性回归分析数据B.误差分析只考虑随机误差C.可以通过作图法直观展示数据D.要对实验结果的可靠性进行评估6、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7、在化学反应工程中，对于一个连续流动的管式反应器中的二级反应，以下哪个因素对于反应器体积的影响最大？（）A.反应物的初始浓度B.反应速率常数C.进料流量D.反应温度8、化工过程中的传热强化技术可以提高能源利用效率。以下关于传热强化的方法，不正确的是（）A.增大传热面积B.提高传热温差C.降低流体流速D.使用高效传热元件9、化工中的膜分离过程存在浓差极化现象。对于一个膜分离系统，以下哪个操作条件的改变能够有效地减轻浓差极化？（）A.提高进料流速B.降低操作压力C.升高操作温度D.减小膜面积10、在化工过程的节能减排中，余热回收利用是重要措施之一。以下关于余热回收的方式和技术，不准确的是（）A.可以用于发电B.可以预热物料C.回收效率一定能达到100%D.要考虑余热的品质11、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1/412、关于化工过程中的萃取精馏，以下哪种情况适合采用该方法进行分离？（）A.两组分沸点接近且相对挥发度小B.两组分沸点差异大且相对挥发度大C.混合物中各组分挥发性都很强D.混合物中各组分挥发性都很弱13、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14、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15、化工设备的设计需要考虑多种载荷，如风载、地震载等。对于高耸的塔设备，以下哪种载荷通常是设计的控制因素？（）A.风载B.地震载C.内压D.自重二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释在化工过程的液液萃取中，相比的选择对萃取效果的影响及确定方法。2、（本题5分）分析在化工生产的干燥器设计中，如何根据物料特性和生产要求选择合适的干燥器类型。3、（本题5分）化工分离过程中的精馏操作中，回流比的选择对分离效果和能耗有重要影响。请详细说明回流比的概念和其对精馏过程的影响，并讨论如何确定合适的回流比。4、（本题5分）解释在化工反应工程中，反应器的热稳定性分析的方法和意义。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个管壳式换热器中，热流体入口温度为150°C，出口温度为100°C，流量为2kg/s，比热容为2kJ/(kg·K)。冷流体入口温度为30°C，流量为3kg/s，比热容为4kJ/(kg·K)。计算换热器的传热面积，假设总传热系数为500W/(m²·K)。2、（本题5分）某化工厂需要设计一个换热器，将一种热流体从200°C冷却到100°C，流量为2000kg/h，比热容为2kJ/(kg·K)。冷却介质为水，进口温度为20°C，出口温度不超过60°C。求所需的换热面积。3、（本题5分）某反应釜中进行二级不可逆反应A+B→C，反应速率常数为0.05L/(mol·s)，初始浓度C_A0=2mol/L，C_B0=3mol/L，反应4小时后，求A的浓度。4、（本题5分）某反应在500K时的平衡常数K=100，若起始时反应物的浓度均为1mol/L，求反应达到平衡时各物质的浓度。5、（本题5分）某化工厂生产过程中产生一股废气，其中含有二氧化硫（SO2）的体积分数为0.1%，流量为10000m^3/h（标准状态）。现采用石灰乳吸收法进行处理，反应方程式为SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O。若要使SO2的去除率达到90%，求需要的石灰乳量。（假设反应完全）四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家食品加工企业需要对生产过程中的废渣进行处理。请分析可行的处理方法。2、（本题10分）在医药中间体生产企