华东理工大学《高等化工热力学》2021-2022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页华东理工大学《高等化工热力学》

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、在化工热力学中，对于真实气体的状态方程，范德华方程在一定条件下能够较好地描述气体的行为。若气体的压力较高，范德华方程的计算结果与实验值相比会如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.无法确定2、在化工过程模拟中，常用的软件可以帮助优化工艺参数。以下关于化工过程模拟软件的功能和应用，不准确的是（）A.可以预测产品质量B.不能进行成本估算C.能够优化操作条件D.辅助设计工艺流程3、化工热力学在化工过程的设计和分析中起着重要作用。对于一个理想气体的绝热膨胀过程，若温度从300K下降到200K，其熵变是正值还是负值？（）A.正值B.负值C.零D.无法确定4、在化学反应工程中，对于一个非均相催化反应，以下关于催化剂外扩散阻力的消除方法，不正确的是：（）A.提高搅拌速度B.减小催化剂颗粒尺寸C.增加反应物浓度D.升高反应温度5、在化工吸收过程中，吸收剂的选择至关重要。对于一个气体吸收操作，以下哪种吸收剂的性质不是主要的考量因素？（）A.吸收剂的化学稳定性B.吸收剂的再生难度C.吸收剂的密度D.吸收剂对溶质的选择性6、在化工分离过程中，结晶是一种常用的分离方法。对于一个溶液结晶过程，以下关于影响晶体生长速度的因素，不正确的是：（）A.溶液的过饱和度B.搅拌速度C.晶体的粒度D.溶液的温度7、在化工设备的设计中，换热器的设计需要考虑传热效率和压降。对于一个管壳式换热器，以下关于折流板的作用，不正确的是：（）A.增加传热面积B.提高流速C.支撑管束D.减小压降8、在化工生产中，常常需要对物料进行干燥处理。对于一种湿物料，若采用热风干燥，风的温度越高，物料的干燥速率一定越快吗？（）A.一定B.不一定C.取决于物料的性质D.取决于干燥设备的类型9、在化工热力学中，对于混合物的汽液平衡计算，以下哪种方法在高压条件下更为适用？（）A.理想溶液模型B.活度系数法C.状态方程法D.经验关联式10、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、在化工过程控制中，反馈控制是常用的控制策略之一。当被控变量受到一个阶跃干扰时，以下关于反馈控制系统的响应，正确的是：（）A.被控变量立即回到设定值B.被控变量逐渐回到设定值C.被控变量会超过设定值D.被控变量不会受到干扰的影响13、对于化工工艺流程的设计，以下关于工艺流程优化的目标，哪一个是恰当的？（）A.工艺流程优化的目标是在满足产品质量和产量要求的前提下，最大限度地降低投资成本和运行费用，提高生产效率和经济效益B.工艺流程优化只需要考虑技术上的可行性，不需要考虑经济和环境因素C.工艺流程优化的重点是增加生产环节，以提高产品的附加值D.工艺流程优化主要是为了满足环保要求，对生产效率和成本的影响可以忽略14、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15、在化工过程的优化中，数学模型的建立是重要的一步。以下关于数学模型的作用，哪种表述是不全面的？（）A.预测过程性能B.指导实验研究C.直接确定最优操作条件D.分析过程的敏感性二、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）请详细阐述化工过程中的离子交换技术，包括离子交换树脂的类型、性能以及在水软化、离子分离等方面的应用和操作要点。3、（本题5分）化学反应的选择性对于提高原料利用率和产品质量非常重要。请解释选择性的概念，并讨论在化工生产中如何提高反应的选择性。4、（本题5分）简述在化工过程的过滤技术中，如何选择过滤介质和过滤设备，以及如何优化过滤操作条件提高过滤效率和效果。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个固定床催化反应器中进行气固相催化反应，反应为2A+B→3C，反应速率方程为r=kC_A²C_B，其中k=0.1mol²/(L²·s)。进料中A、B的浓度分别为2mol/L和1mol/L，气体流速为3L/s，反应器体积为30L，计算出口处各组分的浓度。2、（本题5分）在一个流化床干燥器中干燥湿物料，湿物料的初始含水量为50%（质量分数），干燥后含水量降至5%，进料量为100kg/h，绝干物料的比热容为1.2kJ/(kg·K)，干燥介质为热空气，进口温度为120°C，出口温度为80°C，湿度为0.01kg/kg干空气，计算所需的干空气流量。3、（本题5分）一个结晶过程中，将溶质从饱和溶液中结晶出来，初始溶液浓度为200g/L，结晶温度为10℃，溶解度为100g/L，晶体生长速率与过饱和度成正比，比例系数为0.1mm/h，计算结晶5小时后的晶体平均粒径。4、（本题5分）一个精馏塔用于分离异丙醇和水的混合物，进料中异丙醇的摩尔分数为0.4，进料流量为400kmol/h，塔顶馏出液中异丙醇的摩尔分数为0.85，塔釜液中异丙醇的摩尔分数为0.02，相对挥发度为6，计算回流比和理论塔板数。5、（本题5分）一个化学反应器中进行可逆反应A⇌B，正反应速率常数为5L/(mol·min)，逆反应速率常数为2L/(mol·min)，初始时A的浓度为3mol/L，反应进行1小时后，计算A和B的浓度。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业的生产车间存在化学品泄漏风险，需要进行风险评估和管理。分析风险评估的方法和风险管理的措施。2、（本题