四平职业大学《高材化工设计》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页四平职业大学《高材化工设计》

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、在化学工程实验中，经常需要测量各种物理量。对于测量微小压力差，以下哪种测量仪器的精度和灵敏度最高？（）A.U型管压力计B.差压变送器C.弹簧管压力计D.膜片压力计2、在化工自动化控制中，以下哪种控制方式能够实现对被控变量的无差调节？（）A.位式控制B.比例控制C.积分控制D.微分控制3、在化工生产中的干燥过程中，以下哪种干燥介质的吸湿能力相对较弱？（）A.空气B.氮气C.水蒸气D.烟道气4、化学反应的速率不仅取决于反应物的浓度，还受温度的影响。关于温度对反应速率的影响，以下表述不准确的是（）A.温度升高，反应速率一定加快B.符合阿伦尼乌斯方程C.存在一个最佳反应温度D.不同反应对温度的敏感程度不同5、化学反应工程中的催化反应，催化剂起着关键作用。以下关于催化剂的性能和失活原因，不正确的是（）A.能提高反应速率B.催化剂的活性会永久保持C.中毒和烧结会导致失活D.可以改变反应的选择性6、化工中的膜分离技术具有高效、节能等优点。对于反渗透膜分离过程，以下关于其原理和应用的描述，错误的是（）A.利用压力差实现分离B.可用于海水淡化C.对所有溶质都有相同的截留率D.膜的性能对分离效果影响大7、对于化工生产中的节能技术，以下关于夹点技术的描述，哪一项是准确的？（）A.夹点技术是通过分析过程系统中的物流和能流，找出系统用能的“瓶颈”，从而实现节能优化B.夹点技术只能用于热交换网络的优化，对其他化工单元操作的节能没有帮助C.夹点技术的应用需要复杂的计算和专业软件，实际操作难度大，效果不明显D.夹点技术是一种过时的节能技术，已经被新的技术所取代8、在化工过程的能量分析中，熵增原理是一个重要的概念。以下关于熵增原理在化工过程中的应用，哪项表述是不正确的？（）A.熵增原理可用于判断过程的可行性B.绝热不可逆过程的熵增大于零C.熵增越大，过程的能量利用效率越高D.可逆过程的熵增为零9、在化工热力学中，研究混合物的汽液平衡时，泡点和露点的计算是重要内容。对于一个二元混合物，以下关于泡点和露点的关系，正确的是：（）A.泡点总是低于露点B.泡点总是高于露点C.泡点和露点可能相等D.泡点和露点没有关系10、化工中的流化床干燥器在运行过程中需要控制合适的流化状态。以下哪个参数对判断流化状态的好坏最为关键？（）A.流化床的压降B.颗粒的带出速度C.气体的空塔速度D.床层的膨胀比11、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12、化工生产过程中常常需要进行分离操作。在精馏塔中分离两种沸点相近的有机化合物时，以下哪种操作条件的改变对分离效果的提升最为关键？（）A.增加塔板数B.提高回流比C.增大进料量D.升高操作压力13、在化工传热过程中，保温层的设置可以减少热量损失。以下关于保温层厚度的确定，哪种方法最为准确？（）A.根据经验选择B.通过热平衡计算C.采用经济厚度法D.以上方法效果相同14、在化工热力学研究中，对于理想气体混合物，其压力与各组分气体的分压之间存在特定关系。以下关于这种关系的描述，哪一项是不准确的？（）A.总压等于各组分分压之和B.各组分分压与摩尔分数成正比C.分压大小取决于气体的体积D.分压可以通过总压和摩尔分数计算15、在化工中的流化床反应器，关于其特点和适用范围，以下哪种表述是准确的？（）A.流化床反应器内固体颗粒处于流化状态，传热传质效率高，适用于强放热反应和要求有均一温度和浓度的反应B.流化床反应器的操作简单，对物料的粒度和密度没有要求C.流化床反应器的气体返混严重，转化率低，只适用于一些简单的反应D.流化床反应器内固体颗粒容易磨损和带出，增加了后续分离和回收的难度二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）化工原理中涉及到的吸收操作常用于气体混合物的分离，请阐述吸收过程的基本原理，包括吸收剂的选择原则和吸收塔的设计要点。2、（本题5分）分析在化工反应工程中，如何利用反应动力学数据进行反应器的设计和优化。3、（本题5分）在化工生产中，经常需要对混合物进行结晶分离，请详细解释结晶过程的基本原理，包括过饱和度的产生和控制方法，以及影响晶体生长的因素。4、（本题5分）详细说明在化工过程的膜分离系统中，膜组件的清洗和维护方法。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某反应釜中进行可逆反应A+B⇌C+D，平衡常数K=2，初始时A、B的浓度均为2mol/L，反应在10L的容器中进行，求达到平衡时各物质的浓度。2、（本题5分）有一管壳式换热器，用温度为150°C的热油将流量为1000kg/h、初始温度为20°C的冷水加热到80°C。已知油的比热容为2.5kJ/(kg·K)，水的比热容为4.2kJ/(kg·K)。求所需的油流量。3、（本题5分）某理想气体经历绝热可逆膨胀，初始状态为压力8MPa，温度400K，体积0.5m³，膨胀后压力降至2MPa，已知气体的比热容比为1.3，求膨胀后的温度和体积。4、（本题5分）一个列管式换热器，用20℃的冷水将80℃的热流体冷却到50℃，热流体的流量为2000kg/h，比热容为2.2kJ/(kg·℃)，冷水的流量为3000kg/h，比热容为4.2kJ/(kg·℃)。假设总传热系数为1000W/(m²·℃)，换热面积为15m²。计算冷流体的出口温度。5、（本题5分）一个吸收塔用清水吸收空气中的氨气，进塔气体中氨气的摩尔分数为0.1，出塔气体中氨气的摩尔分数为0.01，气体流量为1000m³/h（标准状况），吸收剂用量为2000kg/h，求吸收率和吸收液中氨的浓度。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家化工企业在进行环保设施升级改造时，遇到了资金和技术方面的困难。请分析这些困难产生的原因，并提出解决资金和技术问题的方案。2、