湖南工业大学《化工原理2》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《化工原理2》2021-2022学年第一学期期末试卷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、化工中的干燥过程需要消耗大量能源。对于一个节能型的干燥系统，以下哪个环节的节能潜力最大？（）A.干燥设备的选型B.干燥介质的循环利用C.余热的回收D.优化干燥操作条件2、在化学反应器的设计中，若要实现高转化率和高选择性，对于一个放热反应，以下哪种操作方式可能是合适的？（）A.绝热操作B.等温操作C.变温操作D.以上操作方式效果相同3、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4、在化工反应的动力学研究中，通过实验测定反应速率常数时，以下哪种实验方法的误差通常较大？（）A.间歇反应法B.连续流动法C.示踪法D.静态法5、在化工物料衡算中，对于一个连续稳定的化工过程，以下关于输入和输出物料量的关系，哪项是必然成立的？（）A.输入物料的质量等于输出物料的质量B.输入物料的体积等于输出物料的体积C.输入物料的摩尔数等于输出物料的摩尔数D.输入物料的总能量等于输出物料的总能量6、在化学反应动力学中，对于一个零级反应，其反应速率与反应物浓度无关。若将反应容器的体积增大一倍，反应时间会如何变化？（）A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.不变D.变为原来的一半7、在化工流体力学中，伯努利方程有着广泛的应用。以下关于伯努利方程的适用条件和局限性，不正确的是（）A.适用于理想流体B.忽略了流体的粘性C.对于可压缩流体也适用D.可以精确计算实际流体的能量8、在化工过程的经济评价中，净现值（NPV）是常用的指标之一。当NPV大于零时，意味着什么？（）A.项目在经济上不可行B.项目的收益小于成本C.项目在经济上可行D.项目的收益等于成本9、在化工原理的学习中，吸收操作是重要的传质过程。关于吸收过程中的气液平衡关系，以下说法不正确的是（）A.溶解度随温度升高而降低B.压力增大，溶解度增大C.亨利定律只适用于稀溶液D.气液平衡关系不受溶质种类影响10、在化工生产中的干燥过程中，以下哪种干燥介质的吸湿能力相对较弱？（）A.空气B.氮气C.水蒸气D.烟道气11、在化工膜分离过程中，膜的性能对分离效果有着重要影响。以下关于膜性能的描述，哪项不是关键指标？（）A.膜的孔径分布B.膜的厚度C.膜的机械强度D.膜的颜色12、在化工过程的优化设计中，需要综合考虑经济和技术因素。以下哪项不是经济因素的主要考虑内容？（）A.设备投资成本B.原材料价格C.反应动力学参数D.产品市场价格13、化工中的膜分离过程在废水处理中有广泛应用。对于含有高浓度有机物的废水，以下哪种膜分离技术的处理效果更好？（）A.微滤B.超滤C.纳滤D.反渗透14、在化学反应器的设计中，以下哪种类型的反应器适用于反应速率慢且需要长时间反应的情况？（）A.间歇式反应器B.连续式反应器C.半连续式反应器D.流化床反应器15、在化工过程控制中，PID控制器被广泛应用。对于一个具有较大滞后特性的化工过程，以下哪种PID参数的调整方法能够更好地提高控制效果？（）A.增大比例系数B.增大积分时间C.增大微分时间D.同时增大比例系数和积分时间二、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，液体搅拌过程中的功率消耗和混合效果是设计和操作搅拌器的重要考虑因素。请阐述功率消耗的计算方法和影响因素，并分析如何通过搅拌器的设计和操作参数的优化来提高混合效果。2、（本题5分）详细说明在化学反应工程的反应器放大中，需要考虑的关键因素和常用的放大方法。3、（本题5分）分析在化工过程的萃取操作中，如何利用离心萃取器提高萃取效率和处理能力。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某化工厂用填料塔吸收废气中的有害成分，填料层高度为6m，气相总传质单元数为4，气相传质单元高度为1.8m，计算液相总传质单元高度。2、（本题5分）一个吸收塔用清水吸收空气中的氨气，进塔气体中氨气的摩尔分数为0.1，出塔气体中氨气的摩尔分数为0.01，气体流量为1000m³/h（标准状况），吸收剂用量为2000kg/h，求吸收率和吸收液中氨的浓度。3、（本题5分）在一个绝热压缩过程中，空气的初始状态为压力100kPa、温度300K，终态压力为500kPa。已知空气的比热容比为1.4。计算终态温度和压缩过程的熵变。4、（本题5分）一个化工厂的干燥器要将湿物料从初始含水量40%（湿基）干燥至10%（湿基），处理量为600kg/h湿物料。干燥介质为热空气，进口温度为180℃，出口温度为100℃。已知湿物料的比热容为2.0kJ/(kg·K)，干燥过程中的热损失为8%。计算所需的空气流量和加热功率。5、（本题5分）某化工厂需要储存一种液体化工产品，该产品的密度为1200kg/m^3，最大储存量为800吨，储存时间为20天，考虑15%的余量，求储罐的体积。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家