华东理工大学《PRO-II与化工过程模拟》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《PRO-II与化工过程模拟》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、在化工反应的热效应计算中，需要考虑反应的焓变。对于一个吸热反应，升高温度会对反应的平衡常数产生怎样的影响？（）A.平衡常数增大B.平衡常数减小C.平衡常数不变D.平衡常数先增大后减小2、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3、化工中的吸附分离过程常用于气体和液体的净化。对于一种具有较大吸附容量的吸附剂，以下哪个因素对吸附剂的再生效率影响最大？（）A.再生温度B.再生压力C.再生气体的流速D.再生时间4、在化工流体输送中，离心泵是常用的设备之一。当离心泵的安装高度过高时，可能会出现什么问题？（）A.流量增大B.扬程降低C.发生气蚀现象D.效率提高5、化工中的流化床干燥器在运行过程中需要控制合适的流化状态。以下哪个参数对判断流化状态的好坏最为关键？（）A.流化床的压降B.颗粒的带出速度C.气体的空塔速度D.床层的膨胀比6、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7、在化工过程的优化中，需要综合考虑经济和技术因素。对于一个生产过程，若要在保证产品质量的前提下降低成本，以下哪种措施通常是首先考虑的？（）A.改进工艺路线B.更换原材料C.增加设备投资D.减少劳动力投入8、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9、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10、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11、在化工热力学中，对于一个封闭系统经历绝热不可逆过程，其熵值是增加还是减少？（）A.增加B.减少C.不变D.可能增加也可能减少12、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。以下关于膜分离过程的特点，哪种描述是不正确的？（）A.分离效率高B.操作条件温和C.适用范围广D.膜的成本低且易于维护13、在化工过程的节能减排中，余热回收利用是重要的措施之一。以下哪种余热回收方式的效率通常较低？（）A.直接热交换B.余热发电C.热泵回收D.自然散热14、在化工分离过程中，以下哪种方法常用于分离分子量差异较大的混合物？（）A.电泳B.超滤C.渗析D.电渗析15、在化工燃烧过程中，为了实现完全燃烧，需要控制合适的空气量。当空气量不足时，会产生哪些不良后果？（）A.燃烧温度升高B.燃料利用率提高C.产生有害气体D.燃烧速度加快二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）请详细阐述化工过程中的泡沫现象，包括泡沫的形成机制、稳定性影响因素以及在发酵、浮选等过程中的作用和控制方法。2、（本题5分）在化工热力学中，理想溶液和非理想溶液的概念对于理解溶液的性质和相平衡行为具有重要意义。请解释理想溶液和非理想溶液的定义和特点，并说明如何通过活度系数模型来描述非理想溶液的行为。3、（本题5分）论述在化工设计中，如何进行管道的应力分析和支架的设计。4、（本题5分）分析在化工反应工程中，如何利用反应动力学数据进行反应器的设计和优化。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个间歇釜式反应器中进行二级不可逆反应2A→B，反应速率常数为2L/(mol·h)。初始时A的浓度为4mol/L，反应时间为5h，求反应结束时A的浓度和B的生成量。2、（本题5分）在一个流化床反应器中进行气固相催化反应，催化剂颗粒直径为0.5mm，密度为2000kg/m³，气体流速为10m/s，床层空隙率为0.5。已知反应速率与催化剂颗粒表面积成正比，比例系数为0.01mol/(m²·s)，计算反应的转化率。3、（本题5分）某液体混合物在80°C时的饱和蒸汽压数据如下：组分A的饱和蒸汽压为120kPa，组分B的饱和蒸汽压为80kPa，混合物中A的摩尔分数为0.6，求混合物在80°C时的总蒸汽压及气相组成。4、（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。5、（本题5分）一个连续干燥器在等焓干燥条件下操作，湿物料的处理量为200kg/h，初始含水量为0.4（湿基），干燥产品的含水量为0.1（湿基），空气进入干燥器的温度为90°C，湿度为0.02kg水/kg干空气，离开干燥器的温度为60°C，求干燥器的热效率。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在一项化工分离过程中，分离效率受到操作参数优化不当的影响。请分析操作参数对分离效率的影响关系，并提出优化操作参数的方法。2、（本题10分）一家化妆品生产企业计划开发一种新的护肤品