潍坊科技学院《化工过程开发与试验设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页潍坊科技学院

《化工过程开发与试验设计》2023-2024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2、在化工干燥操作中，湿物料中的水分通常可以分为结合水和非结合水。以下关于这两种水分的特性，哪项说法是不准确的？（）A.结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的蒸汽压B.非结合水的干燥较结合水容易C.结合水与物料的结合力较强D.非结合水的含量与物料的性质无关3、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4、关于化工生产中的结晶过程，以下哪种因素对晶体的生长速度影响最小？（）A.溶液的过饱和度B.搅拌速度C.溶质的分子量D.冷却速度5、在化工过程的经济评价中，净现值（NPV）是常用的指标之一。当NPV大于零时，意味着什么？（）A.项目在经济上不可行B.项目的收益小于成本C.项目在经济上可行D.项目的收益等于成本6、化工中的吸附分离过程常用于气体和液体的净化。对于一种具有较大吸附容量的吸附剂，以下哪个因素对吸附剂的再生效率影响最大？（）A.再生温度B.再生压力C.再生气体的流速D.再生时间7、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8、在化工生产中的流化床燃烧炉中，以下哪种因素不是影响燃烧效率的关键因素？（）A.燃料颗粒大小B.流化速度C.空气过剩系数D.炉膛压力9、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10、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离混合物。当选择萃取剂时，以下哪个因素不是关键的考虑因素？（）A.对溶质的溶解能力B.与原溶剂的互溶性C.萃取剂的价格D.萃取剂的挥发性11、在化工设备的选材中，以下哪种材料通常用于高温高压且有腐蚀性介质的工况？（）A.碳钢B.不锈钢C.钛合金D.铜合金12、化工中的流化床反应器具有良好的传热和传质性能。对于流化床反应器的特点和应用，以下说法不正确的是（）A.适用于气固相反应B.颗粒容易带出C.操作条件容易控制D.对催化剂要求不高13、在化工反应的催化剂中毒现象中，以下哪种物质通常不是导致催化剂中毒的常见因素？（）A.重金属离子B.惰性气体C.硫化物D.卤素化合物14、化工热力学中，对于混合热不为零的混合物，其超额性质通常如何定义？（）A.实际混合物性质与理想混合物性质之差B.实际混合物性质与纯组分性质之和C.实际混合物性质与纯组分性质之差D.实际混合物性质与理想溶液性质之差15、在化工蒸发过程中，提高蒸发器的真空度会对蒸发操作产生哪些影响？（）A.降低溶液的沸点，提高蒸发速率B.增加溶液的沸点，降低蒸发速率C.对蒸发速率没有影响D.导致溶液结晶二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在化工分离过程中，双水相萃取技术在生物分离和纯化方面具有一定的应用，请阐述双水相萃取的原理和特点，包括形成双水相的体系和影响分配系数的因素，并分析其优势和局限性。2、（本题5分）化学反应工程中，讨论反应系统的稳定性和自催化反应的特点，分析影响反应系统稳定性的因素，并说明如何避免不稳定情况的发生。3、（本题5分）分析在微波辅助化学过程中，如何利用微波的特性来加速化学反应、提高反应效率和选择性，以及其在化工领域的应用前景。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个换热器中，热流体进口温度为300°C，出口温度为200°C，流量为8kg/s，比热容为1.5kJ/(kg·K)。冷流体进口温度为50°C，出口温度为150°C，流量为12kg/s，比热容为2kJ/(kg·K)。计算换热器的传热面积（假设总传热系数为1200W/(m²·K)）。2、（本题5分）一个列管式换热器，用30℃的冷水将70℃的热流体冷却到40℃，热流体的流量为1500kg/h，比热容为2.0kJ/(kg·℃)，冷水的流量为2000kg/h，比热容为4.0kJ/(kg·℃)。假设总传热系数为900W/(m²·℃)，换热面积为10m²。计算冷流体的出口温度。3、（本题5分）某反应釜中进行一个可逆吸热反应，平衡常数与温度的关系为K=exp(1500/T)，反应速率方程为r=k(C_A-C_B/K)，其中k=0.8L/(mol·s)，初始浓度C_A0=3mol/L，C_B0=1mol/L。在等温条件下操作，求达到60%转化率所需的时间。4、（本题5分）在一个结晶器中，将含有溶质A的溶液进行冷却结晶。初始溶液中A的浓度为60g/L，溶解度随温度的变化关系为C=120-0.6T（g/L，T为温度，单位为°C）。冷却过程从70°C降至25°C，计算结晶出的溶质A的质量。5、（本题5分）某化工厂需要设计一个储罐来储存一种液体化工原料，该液体的密度为800kg/m^3，储罐的设计压力为0.2MPa，设计温度为50°C。每天的进料量为50m^3，要求储罐能够储存10天的产量。计算储罐的体积和壁厚。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（