兰考三农职业学院《过程技术基础》2023-2024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页兰考三农职业学院《过程技术基础》

2023-2024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、化工热力学在化学工程中具有重要地位，对于一个封闭系统经历绝热不可逆过程，以下关于其熵变的描述，正确的是：（）A.熵变为零B.熵变小于零C.熵变大于零D.熵变的正负无法确定2、在化工过程的优化中，经常需要考虑经济和环境因素。对于一个产生大量废水的化工工艺，以下哪种废水处理方法在经济和环保方面能够达到较好的平衡？（）A.生物处理法B.化学沉淀法C.膜分离法D.焚烧法3、化工过程中的结晶器设计，若要得到较大粒度的晶体，以下哪种操作条件较为有利？（）A.较高的过饱和度B.较低的过饱和度C.较快的降温速度D.较强的搅拌强度4、在化工设计中，管道布置是重要的环节之一。以下关于化工管道布置的原则和要求，不正确的是（）A.要考虑物料特性B.尽量减少弯头和阀门C.管道走向可以随意设置D.要便于安装和维修5、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6、在化工过程的模拟计算中，需要选择合适的热力学模型。对于一个包含极性物质和非极性物质的混合物体系，以下哪种热力学模型的适用性更好？（）A.理想气体模型B.活度系数模型C.状态方程模型D.以上都不是7、在化工传热计算中，当冷热流体进行并流换热和逆流换热时，在相同的进出口温度条件下，哪种换热方式的平均温差较大？（）A.并流换热B.逆流换热C.两者平均温差相同D.取决于流体的性质8、在化工精馏塔的设计中，若要提高塔的分离效率，可以采取多种措施。以下哪种措施对提高分离效率的作用相对较小？（）A.增加塔板数B.增大塔径C.优化塔板结构D.选择合适的回流比9、对于化工中的蒸发操作，以下关于蒸发器的类型和特点，哪一个是恰当的？（）A.常见的蒸发器有中央循环管式蒸发器、悬筐式蒸发器、外加热式蒸发器和强制循环蒸发器等。中央循环管式蒸发器结构简单，传热效果好；悬筐式蒸发器便于清洗和维修；外加热式蒸发器加热室和分离室分开，有利于循环；强制循环蒸发器循环速度大，传热系数高B.蒸发器的类型只有中央循环管式蒸发器一种，其他类型都是在其基础上改进的C.蒸发器的传热系数与溶液的性质和流速无关，只取决于蒸发器的结构D.蒸发器的操作压力越高，蒸发效率越高，能耗越低10、化工过程中的蒸发操作，若要降低溶液的沸点升高，以下哪种方法可行？（）A.提高操作压力B.降低操作压力C.增加溶质浓度D.减小进料量11、化工过程中的搅拌操作可以强化传质和传热。对于一个搅拌釜式反应器，若搅拌桨的类型从桨式改为涡轮式，搅拌效果会如何变化？（）A.增强B.减弱C.不变D.取决于搅拌速度12、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13、在化学反应工程中，对于气液反应，以下哪种反应器类型能够提供较大的相界面积？（）A.鼓泡塔反应器B.填料塔反应器C.喷雾塔反应器D.以上反应器类型效果相同14、化工中的结晶器设计对产品质量有重要影响。对于生产大颗粒晶体的结晶过程，以下哪个结晶器的结构特点最为关键？（）A.具有强烈的搅拌B.较大的容积C.缓慢的冷却速度D.良好的晶种添加装置15、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）解释在化工热力学的蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂的选择原则和性能评价指标。2、（本题5分）论述在化工热力学的熵平衡计算中，熵产生的含义和其在过程分析中的作用。3、（本题5分）化工热力学中的Gibbs-Duhem方程在多组分系统的研究中具有重要地位，请解释Gibbs-Duhem方程的表达式和物理意义，并说明其在相平衡计算中的应用。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，初始时刻A的浓度为4mol/L，反应2小时后A的浓度变为2mol/L，求该反应的速率常数k。2、（本题5分）一个间歇釜式反应器中进行可逆反应A⇌B，正反应速率常数为2L/(mol·h)，逆反应速率常数为1L/(mol·h)，初始浓度A为3mol/L，反应时间为4h，计算此时A和B的浓度。3、（本题5分）在一个换热器中，用温度为120°C的热水将流量为2kg/s的某种液体从20°C加热到80°C。已知液体的比热容为2500J/(kg·K)，热水的出口温度为70°C，求热水的流量。4、（本题5分）一个膜分离装置处理含有溶质A和B的混合溶液，进料流量为500L/h，溶质A和B的初始浓度分别为100mg/L和50mg/L，膜对A和B的截留率分别为80%和60%，计算透过液中A和B的浓度以及截留液中A和B的浓度。5、（本题5分）在一个蒸发过程中，将某溶液从浓度10%（质量分数）浓缩至30%，进料流量为5000kg/h，蒸发室的操作压力下溶液的沸点升高为5°C，汽化潜热为2200kJ/kg。加热蒸汽的温度为120°C，冷凝液在饱和温度下排出。计算加热蒸汽的消耗量。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家化工企业在进行原材料采购时，原材料价格波动较大，给成本控制带来挑战。请分析原材料价格波动的原因，并提出应对价格波动的采购策略。2、（本题