菏泽学院《化工原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页菏泽学院《化工原理》

2023-2024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2分，共30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、在化学工程领域，对于多相反应体系，以下关于相间传质对反应速率的影响，哪种说法是正确的？（）A.相间传质通常会限制反应速率B.相间传质对反应速率没有影响C.相间传质总是会加快反应速率D.相间传质的影响取决于反应类型2、在化工设备的防腐措施中，阴极保护是一种常见的方法。对于一个处于电解质溶液中的金属设备，以下哪种阴极保护方式更为有效？（）A.牺牲阳极法B.外加电流法C.涂层与阴极保护结合D.以上效果相同3、在化工过程的模拟计算中，选择合适的热力学模型对于结果的准确性至关重要。对于一个含有极性物质的体系，以下关于热力学模型的选择，不正确的是：（）A.理想气体模型B.活度系数模型C.状态方程模型D.基团贡献模型4、在化工原理的学习中，流体流动的阻力计算是基础内容之一。以下关于摩擦系数的确定方法，不正确的是（）A.可以通过实验测定B.可以根据经验公式计算C.与管道粗糙度无关D.与流体的流动状态有关5、在化工分离过程中，超滤膜分离技术常用于分离大分子物质。以下关于超滤膜的特点，哪种描述是不正确的？（）A.截留分子量固定B.操作压力低C.分离精度高D.容易被污染6、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、在化学反应工程中，催化剂能够显著改变反应速率和选择性。对于一个可逆反应，加入合适的催化剂后，正反应和逆反应的速率常数会如何变化？（）A.正反应速率常数增大，逆反应速率常数不变B.正反应速率常数增大，逆反应速率常数减小C.正反应和逆反应速率常数均增大D.正反应和逆反应速率常数均不变9、化学反应工程中，对于气固相催化反应，若催化剂的孔径过小，会对反应产生怎样的影响？（）A.提高反应速率B.降低反应速率C.对反应速率无影响D.可能提高也可能降低反应速率10、在化工生产中的干燥器选择中，以下哪种干燥器适用于干燥热敏性且易氧化的物料？（）A.厢式干燥器B.喷雾干燥器C.真空干燥器D.气流干燥器11、在化工设备的防腐措施中，涂层防护是常见的方法之一。对于一个长期处于强酸环境中的设备，以下哪种涂层材料的防腐性能最为优越？（）A.环氧树脂涂层B.聚氨酯涂层C.聚四氟乙烯涂层D.酚醛树脂涂层12、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。对于一个反渗透膜分离过程，以下关于其分离原理的描述，不正确的是：（）A.依靠压力差作为推动力B.利用膜的选择性透过性C.溶质会透过膜进入渗透液D.适用于分离小分子物质13、在化工流体流动的阻力计算中，摩擦系数与雷诺数的关系复杂。对于湍流流动，以下哪种说法是不准确的？（）A.摩擦系数仅与雷诺数有关B.摩擦系数与管壁粗糙度有关C.随着雷诺数增加，摩擦系数逐渐减小D.不同的湍流模型对摩擦系数的计算结果可能不同14、在化工传递过程中，关于对流传热系数的影响因素，以下哪种表述是恰当的？（）A.对流传热系数只与流体的物理性质和流动状态有关，与换热器的结构无关B.对流传热系数与流体的流速、温度、黏度、热导率以及换热器的结构等多种因素都有关系C.对流传热系数主要取决于流体的温度，其他因素的影响可以忽略不计D.对流传热系数是一个固定值，不受任何外界条件的影响15、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分离气体混合物。在一个填料吸收塔中，用清水吸收氨气，若要提高氨气的吸收率，以下哪种方法效果不明显？（）A.增加吸收剂的用量B.提高吸收塔的操作压力C.降低吸收剂的温度D.减小吸收塔的填料高度二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在化工原理中，流体流动的阻力损失可以通过当量长度法和阻力系数法进行计算。请阐述这两种方法的原理和适用范围，并举例说明如何应用它们计算流体流动的阻力损失。2、（本题5分）详细阐述在化工过程的质量传递中，扩散系数的测定方法及其在实际问题中的应用。3、（本题5分）简述在化工过程的膜生物反应器中的膜污染机制研究中，如何分析膜表面的污染物沉积和膜孔堵塞的机理，采取防治措施。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个萃取过程中，用有机溶剂从水溶液中萃取溶质A。已知水相体积为80L，初始溶质A浓度为8g/L，有机相体积为40L，分配系数为1.8。求一次萃取后水相中溶质A的浓度。2、（本题5分）某反应釜进行一个可逆放热反应，反应的平衡常数与温度的关系为K=2000/(T+273)，反应的热效应为-50000J/mol。进料温度为300K，初始浓度为2mol/L，反应釜体积为100L，搅拌功率为5kW。计算在绝热条件下达到平衡时的转化率。3、（本题5分）有一换热器，用热水将冷空气加热，热水进口温度为80°C，出口温度为50°C，流量为2000kg/h，比热容为4.2kJ/(kg·K)。冷空气进口温度为10°C，流量为1500kg/h，比热容为1.0kJ/(kg·K)，求冷空气的出口温度。4、（本题5分）一个换热器用温度为150°C的热油将流量为1500kg/h的某种液体从30°C加热到70°C。已知液体的比热容为2.8kJ/(kg·K)，热油的比热容为2.0kJ/(kg·K)，进出口温差为30°C，求换热器的传热面积。假设总传热系数为400W/(m²·K)。5、（本题5分）在一个双膜理论模型描述的气液传质过程中，已知气相主体中溶质A的分压为8kPa，液相主体中溶质A的浓度为0.4mol/L，亨利系数H=18kPa·L/mol，气相传质系数kG=0.08mol/(m²·s·kPa)，液相传质系数kL=0.04m/s。计算传质通量。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某化