华东理工大学《高等化工仪器分析》2021-2022学年第一学期期末试卷

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2021-2022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、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2、化工中的萃取操作常用于分离混合物中的溶质。当使用有机溶剂从水溶液中萃取溶质时，以下哪个因素对萃取效率的影响最为显著？（）A.萃取剂的选择B.萃取温度C.相比（有机相和水相的体积比）D.搅拌速度3、在化工生产中，经常涉及到气体的压缩过程。对于一个绝热压缩过程，若压缩比相同，以下关于压缩终温的说法，正确的是：（）A.压缩气体的比热容越大，终温越高B.压缩气体的比热容越大，终温越低C.气体比热容对终温没有影响D.无法确定比热容与终温的关系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、在化工热力学中，对于纯物质的临界状态，以下哪个参数在临界状态时没有明确的数值？（）A.温度B.压力C.体积D.密度6、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7、化工中的流化床反应器具有许多优点。在使用流化床反应器进行反应时，以下哪个操作条件对反应的稳定性和产物质量影响最大？（）A.流化速度B.床层高度C.颗粒大小D.反应温度8、在化学反应工程中，对于一个平行反应，如果主反应的级数高于副反应，以下哪种操作条件有利于提高主反应的选择性？（）A.提高反应物浓度B.降低反应温度C.增加反应时间D.以上操作条件都不利9、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10、化学反应工程中，对于复杂反应体系的动力学分析，以下方法不正确的是（）A.简化假设B.实验测定C.忽略次要反应D.主观猜测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、在化工过程的优化中，灵敏度分析可以帮助确定关键参数。对于一个化工过程模型，以下关于灵敏度分析的作用，不正确的是：（）A.评估参数变化对结果的影响程度B.确定最优操作条件C.简化模型D.验证模型的准确性13、在化工原理中，研究流体流动时，雷诺数是一个重要的无量纲参数。当雷诺数大于4000时，流体的流动状态通常为：（）A.层流B.过渡流C.湍流D.无法确定14、化工中的干燥器有多种类型，如厢式干燥器、流化床干燥器等。以下关于不同类型干燥器的优缺点，不准确的是（）A.厢式干燥器操作简单B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的选择只考虑干燥速率D.要综合考虑多种因素15、在化工过程的节能减排中，余热回收利用是重要的手段之一。对于高温废气的余热回收，以下哪种换热器较为适用？（）A.板式换热器B.管壳式换热器C.翅片管换热器D.螺旋板式换热器二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）化工分离过程中的吸附平衡和吸附动力学是吸附操作的理论基础。请详细介绍吸附平衡和吸附动力学的概念和模型，并分析如何利用它们来设计和优化吸附过程。2、（本题5分）解释在化工反应工程中，催化剂的作用机制和如何选择合适的催化剂。3、（本题5分）阐述在化工产品的质量控制与分析方法中，如何运用现代分析仪器和技术，如色谱、光谱和质谱等，对产品进行定性和定量分析。4、（本题5分）论述在化工过程的结晶操作中，如何控制晶体的形状和尺寸分布以满足特定的应用需求。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A→2B，反应速率常数为2L/(mol·h)。初始时刻A的浓度为4mol/L，反应时间为5h。计算此时A的转化率。2、（本题5分）在一个列管式换热器中，用热油加热冷水。热油入口温度为180℃，出口温度为120℃，流量为2000kg/h，比热容为2.5kJ/(kg·℃)。冷水入口温度为20℃，出口温度为60℃，流量为3000kg/h，比热容为4.2kJ/(kg·℃)。计算换热器的换热面积。3、（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。4、（本题5分）一个吸收塔用清水吸收氨气，进气中氨气的摩尔分数为0.1，气体流量为100mol/h，吸收剂流量为200mol/h，塔内气液传质系数分别为kG=0.05kmol/(m²·h·kPa)，kL=0.08m/h，亨利系数H=0.8kPa·m³/mol，计算氨气的吸收率和吸收塔的高度。5、（本题5分）某化工厂使用精馏塔分离二元混合物A和B，相对挥发度为2.5。进料组成为0.4（摩尔分数，A的含量），进料流量为100kmol/h，塔顶馏出液采出率为0.4。假设精馏塔在全回流条件下操作，理论板数为10，计算塔顶和塔底产品的组成。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家化工企业在生产过程中需要进行成本管理信息化建设，以提高企业的成本管理效率。分析成本管理信息化建设的内容和方法。2、（本题10分）某化