娄底职业技术学院《化科院专业导论与研讨》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化科院专业导论与研讨》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、关于化工过程中的干燥速率曲线，以下哪个阶段的干燥速率基本不变？（）A.预热阶段B.恒速干燥阶段C.降速干燥阶段D.以上阶段均有可能2、化工中的膜分离技术在许多领域得到了广泛应用。对于分离小分子和大分子混合物，以下哪种膜材料和膜结构的组合最为合适？（）A.陶瓷膜，对称结构B.聚合物膜，不对称结构C.金属膜，多孔结构D.无机膜，复合结构3、在化工反应工程中，对于一个自催化反应，其反应速率与反应物浓度的关系具有特殊的特点。以下关于自催化反应的描述，哪项是不正确的？（）A.反应初期速率较慢B.存在一个最佳反应物浓度使反应速率最大C.反应后期速率减慢D.反应速率始终随反应物浓度的增加而增加4、在化学工程中，对于均相混合物的分离，常常采用蒸馏的方法。以下关于简单蒸馏和平衡蒸馏的特点描述，不正确的是（）A.简单蒸馏是非稳态过程B.平衡蒸馏是稳态过程C.简单蒸馏分离效果一定优于平衡蒸馏D.平衡蒸馏的操作简单5、在化学反应工程中，对于一个连续流动的管式反应器中的二级反应，以下哪个因素对于反应器体积的影响最大？（）A.反应物的初始浓度B.反应速率常数C.进料流量D.反应温度6、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7、在化工流体输送系统中，离心泵是常用的设备之一。当输送高黏度液体时，离心泵的性能会发生以下哪种变化？（）A.扬程增加B.流量增加C.效率降低D.功率不变8、在化工流体输送中，离心泵是常用的设备之一。若输送的液体粘度增大，离心泵的扬程和流量会如何变化？（）A.扬程增大，流量增大B.扬程增大，流量减小C.扬程减小，流量增大D.扬程减小，流量减小9、在化工热力学中，对于一个理想气体的绝热膨胀过程，以下关于其温度和压力变化的描述，正确的是：（）A.温度升高，压力降低B.温度降低，压力升高C.温度和压力均不变D.温度降低，压力降低10、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11、对于化工过程中的流体流动，以下关于雷诺数的含义和作用，哪一个是正确的？（）A.雷诺数是用来判断流体流动类型（层流或湍流）的无量纲数，其大小反映了流体的惯性力与黏性力的相对大小B.雷诺数只与流体的流速有关，与流体的性质和管道直径无关C.雷诺数越大，流体的流动阻力越小，能量损失越少D.雷诺数对流体流动的研究没有实际意义，只是一个理论概念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、在化工管道设计中，需要考虑管道的应力和振动问题。对于一个高温高压的化工管道系统，以下哪种管道支撑方式能够有效地减少管道的应力和振动？（）A.固定支架B.滑动支架C.导向支架D.弹簧支架14、化学反应的速率常数不仅与温度有关，还与反应物的浓度有关。对于一个一级反应，当反应物浓度增加一倍时，速率常数会？（）A.增加一倍B.不变C.减小一半D.增加两倍15、在化工传质过程中，分子扩散和涡流扩散都对物质的传递起着重要作用。以下关于这两种扩散方式的比较，哪项是不正确的？（）A.分子扩散的速率通常小于涡流扩散B.分子扩散与浓度梯度成正比，涡流扩散与浓度梯度无关C.分子扩散发生在静止或层流流体中，涡流扩散发生在湍流流体中D.分子扩散系数与流体的温度无关，涡流扩散系数与温度有关二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明在化工过程的膜分离系统中，如何进行膜污染的在线监测和诊断。2、（本题5分）阐述在化工安全工程中，如何识别和评估化工过程中的潜在危险，制定相应的安全措施和应急预案，以保障人员和设备的安全。3、（本题5分）请详细阐述化工过程中的渗透汽化技术，包括渗透汽化膜的材料、结构以及在有机溶剂脱水、分离等方面的应用和发展趋势。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个绝热压缩过程中，氮气初始状态为压力120kPa，温度280K，压缩后压力为600kPa，已知氮气的比热容比为1.4，求压缩后的温度和压缩功。2、（本题5分）某二元理想溶液在101.3kPa下进行精馏操作，进料组成为0.4（轻组分），泡点进料，塔顶产品组成为0.9，塔底产品组成为0.1，相对挥发度为3，回流比为3，求理论板数和进料位置。3、（本题5分）在一个固定床催化反应器中进行一级不可逆反应A→B，催化剂颗粒直径为3mm，孔隙率为0.4，反应速率常数为0.8s^(-1)，床层空隙率为0.5，进料浓度为5mol/L，体积流量为0.01m³/s。计算催化剂床层的长度。4、（本题5分）一个化工厂用膜分离器分离两种气体混合物，其中一种气体的渗透率为5×10^-4m3/(m2·s·Pa)，膜面积为10m2，两侧压差为200kPa。计算该气体的渗透流量。5、（本题5分）在一个绝热压缩过程中，某种理想气体的初始温度为18°C，压力为0.8MPa，体积为2m³。压缩后压力升至3.2MPa，已知气体的绝热指数为1.4，求压缩后的温度和体积。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家化工厂在进行生产调度时，经常出现物料供应不及时和生产进度不协调的问题。请分析产生这些问题的原因，并提出优化生产调度的方