徐州工程学院《化工设备机械基础》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《化工设备机械基础》2022-2023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、在化学反应器的设计中，需要考虑物料的流动模式。对于理想的平推流反应器，以下关于其特点的描述，不正确的是：（）A.不存在返混B.反应物浓度沿反应器长度逐渐变化C.不同停留时间的物料之间会混合D.反应速率只与反应器内位置有关2、在化工安全管理中，应急预案的制定是重要环节。以下关于应急预案内容的描述，不正确的是：（）A.应急组织机构和职责B.事故预防措施C.详细的工艺流程图D.应急响应程序3、在化工生产中的固体物料输送，以下哪种输送方式适用于长距离输送？（）A.皮带输送机B.螺旋输送机C.斗式提升机D.气力输送4、化学反应工程是化学工程的重要分支。对于一个可逆放热反应，为了提高反应的转化率，以下哪种操作策略通常是最为有效的？（）A.降低反应温度B.提高反应温度C.增加反应物浓度D.及时移除反应产物5、在化工过程的优化中，常常需要对多个目标进行权衡。以下哪项不是常见的优化目标？（）A.最大化产量B.最小化能耗C.最大化设备投资D.最小化环境污染6、在化工设备设计中，材料的选择需要考虑多种因素。对于一个在高温高压下工作的反应器，以下关于材料性能的要求，不正确的是：（）A.材料的强度要高B.材料的耐腐蚀性要好C.材料的导热性要差D.材料的韧性要足7、在化工过程的物料衡算中，若一个连续生产过程没有物料的积累，以下关于输入和输出物料量的关系，哪种表述是正确的？（）A.输入物料量一定大于输出物料量B.输入物料量一定等于输出物料量C.输入物料量一定小于输出物料量D.输入物料量与输出物料量的大小关系不确定8、在化工流体力学中，对于流体在管道中的流动阻力，摩擦系数与雷诺数之间存在一定的关系。当雷诺数在2000到4000之间时，流体的流动状态是什么？（）A.层流B.湍流C.过渡流D.不确定9、在化工反应的多相催化中，催化剂的载体具有重要作用。以下关于催化剂载体的功能，哪项描述是不正确的？（）A.提高催化剂的活性B.增加催化剂的比表面积C.改善催化剂的热稳定性D.降低催化剂的成本10、在化工设备的防腐措施中，涂层防腐是一种常见的方法。对于一个处于腐蚀性环境中的设备，以下关于涂层选择的考虑因素，不正确的是：（）A.涂层的颜色B.涂层的耐腐蚀性C.涂层与基体的结合力D.涂层的施工性能11、在化学反应工程中，以下哪种类型的反应对反应物浓度的变化最为敏感？（）A.零级反应B.一级反应C.二级反应D.三级反应12、在化工热力学中，对于一个绝热可逆膨胀过程，系统的温度和压力会如何变化？（）A.温度降低，压力降低B.温度升高，压力升高C.温度不变，压力降低D.温度降低，压力不变13、在化工分离过程中，精馏是常用的方法之一。当处理具有较大相对挥发度的混合物时，以下关于精馏塔所需理论塔板数的说法，正确的是：（）A.相对挥发度越大，理论塔板数越多B.相对挥发度越大，理论塔板数越少C.理论塔板数与相对挥发度无关D.相对挥发度对理论塔板数的影响不确定14、对于化工原理中的吸收操作，以下关于吸收剂的选择原则，哪一项是恰当的？（）A.吸收剂应具有良好的选择性、溶解度大、挥发性小、腐蚀性小、黏度低等特点B.吸收剂的价格越高越好，以保证吸收效果C.吸收剂的挥发性越大越好，能够提高吸收效率D.吸收剂的黏度对吸收过程没有影响，不需要考虑15、在化工流体输送过程中，需要考虑管道阻力的影响。当输送高粘度液体时，以下哪种管道材质和内径的组合能够最大程度地减小阻力损失？（）A.不锈钢管道，内径较大B.塑料管道，内径较小C.玻璃管道，内径适中D.铸铁管道，内径较大二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释在化工过程的膜生物反应器应用中，如何利用膜的分离作用和生物反应的协同作用，实现高效的废水处理和资源回收。2、（本题5分）解释在化工过程的膜分离应用中，如何进行膜分离与其他分离技术的组合和集成。3、（本题5分）简述在化工过程的吸附过程中的吸附等温线拟合中，如何选择合适的数学模型对吸附等温线进行拟合，获取吸附剂的性能参数。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一蒸汽透平，进汽压力为8MPa，温度为600°C，排汽压力为0.2MPa，蒸汽的焓值在进汽和排汽状态分别为3650kJ/kg和2300kJ/kg，透平的输出功率为2000kW，求蒸汽流量。2、（本题5分）某理想气体经历绝热可逆膨胀过程，从初始状态（P1=200kPa，T1=400K）膨胀到终态（P2=100kPa），已知气体的绝热指数为1.3，求终态温度T2和体积V2。3、（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，催化剂颗粒的直径为0.3mm，床层空隙率为0.5，气体的黏度为1.8×10^(-5)Pa·s，气体的质量流速为2kg/(m^2·s)，求床层的压降。4、（本题5分）一个绝热压缩过程，将1mol理想气体从初始状态（P1=1atm，T1=300K）压缩到终态压力P2=5atm，已知气体的Cp,m=29.1J/(mol·K)，求终态温度T2及压缩过程所做的功。5、（本题5分）一个连续精馏塔分离二元理想混合物，塔顶采用全凝器，进料为气液混合物，气液比为1:1（摩尔比），进料中易挥发组分的摩尔分数为0.5，塔顶产品的摩尔分数为0.9，塔釜产品的摩尔分数为0.1，回流比为2，相对挥发度为3。求理论板数和进料位置。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个化工产品的储存过程中，出现了产品变质的情况，影响了产品质量和销售。请