大连枫叶职业技术学院《PRO-II与化工过程模拟》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《PRO-II与化工过程模拟》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25个小题，每小题1分，共25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、在化工原理中，研究液体在填料塔中的流动时，以下关于填料层压降的影响因素，不正确的是：（）A.填料的类型B.液体的流量C.填料的堆积方式D.液体的密度2、在化工流体力学中，伯努利方程有着广泛的应用。以下关于伯努利方程的适用条件和局限性，不正确的是（）A.适用于理想流体B.忽略了流体的粘性C.对于可压缩流体也适用D.可以精确计算实际流体的能量3、在化工原理中，研究流体在管道中的流动阻力时，摩擦系数与雷诺数和管道粗糙度有关。对于光滑管道，当雷诺数增加时，以下关于摩擦系数的变化，正确的是：（）A.摩擦系数增大B.摩擦系数减小C.摩擦系数不变D.摩擦系数先减小后增大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、在化工反应的动力学研究中，通过实验测定反应速率常数时，以下哪种实验方法的误差通常较大？（）A.间歇反应法B.连续流动法C.示踪法D.静态法6、化工热力学在化工过程的设计和分析中起着重要作用。对于一个理想气体的绝热膨胀过程，若温度从300K下降到200K，其熵变是正值还是负值？（）A.正值B.负值C.零D.无法确定7、关于化工过程中的萃取精馏，以下哪种情况适合采用该方法进行分离？（）A.两组分沸点接近且相对挥发度小B.两组分沸点差异大且相对挥发度大C.混合物中各组分挥发性都很强D.混合物中各组分挥发性都很弱8、在化工中的多组分精馏过程，关于关键组分的定义和选择，以下哪种表述是正确的？（）A.关键组分是指在混合物分离过程中对分离要求起关键作用的组分。通常选择在塔顶和塔底产品中浓度有严格限制的组分作为关键组分B.关键组分的选择是随意的，对精馏塔的设计和操作没有影响C.多组分精馏中只有一个关键组分，不存在多个关键组分的情况D.关键组分的浓度越高，越容易分离，对精馏过程越有利9、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10、化工原理中，对于精馏塔的设计，若要提高塔顶产品的纯度，同时保持一定的处理量，以下哪种方法可行？（）A.增加塔板数B.减小回流比C.降低塔釜温度D.增大进料量11、在化工热力学中，研究实际气体的状态方程时，范德华方程是常用的方程之一。以下关于范德华方程的特点，不正确的是：（）A.考虑了分子间的引力和斥力B.适用于所有压力范围C.计算精度较高D.形式较为简单12、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13、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14、化工中的干燥过程需要消耗大量能源。对于一个节能型的干燥系统，以下哪个环节的节能潜力最大？（）A.干燥设备的选型B.干燥介质的循环利用C.余热的回收D.优化干燥操作条件15、化工过程中的传热强化技术可以提高能源利用效率。以下关于传热强化的方法，不正确的是（）A.增大传热面积B.提高传热温差C.降低流体流速D.使用高效传热元件16、化工传递过程包括动量传递、热量传递和质量传递。在对流传热过程中，当流体的流速增加时，以下关于对流传热系数的变化，正确的是：（）A.对流传热系数不变B.对流传热系数减小C.对流传热系数增大D.对流传热系数先增大后减小17、在化工设备的设计中，压力容器的强度计算是关键环节。对于一个承受内压的薄壁圆筒形容器，若其直径增大一倍，而壁厚不变，容器所能承受的最大压力会如何变化？（）A.变为原来的2倍B.变为原来的4倍C.变为原来的1/2D.变为原来的1/418、化工中的搅拌设备用于混合物料和促进反应。对于搅拌器的类型和选型依据，以下描述不正确的是（）A.桨式搅拌器适用于低粘度液体B.涡轮式搅拌器搅拌强度大C.搅拌器的选型只考虑搅拌效果D.要考虑物料性质和工艺要求19、在化工热力学中，以下哪种状态方程在计算高温高压下气体的性质时较为准确？（）A.理想气体状态方程B.范德华方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程20、化工中的搅拌釜传热过程需要强化。对于提高搅拌釜的传热系数，以下哪个措施最为有效？（）A.增加搅拌桨的数量B.改变搅拌桨的类型C.在釜内安装内盘管D.提高搅拌转速21、在化工过程控制中，反馈控制是一种常见的控制策略。以下关于反馈控制的特点，哪项描述是不准确的？（）A.能够克服所有干扰B.基于被控变量的测量值进行调节C.可能存在一定的滞后D.系统结构相对简单22、在化工物料衡算中，对于一个连续稳定的化工过程，以下关于输入和输出物料量的关系，哪项是必然成立的？（）A.输入物料的质量等于输出物料的质量B.输入物料的体积等于输出物料的体积C.输入物料的摩尔数等于输出物料的摩尔数D.输入物料的总能量等于输出物料的总能量23、关于化工生产中的喷雾干燥，以下哪种因素对产品颗粒大小的影响最为显著？（）A.进料速度B.喷雾压力C.干燥温度D.物料性质24、在化工分离过程中，吸附分离常用于气体和液体的净化。对于一个物理吸附过程，以下关于吸附剂再生的方法，不正确的是：（）A.加热解吸B.降压解吸C.置换解吸D.化学方法解吸25、化工设备的设计需要考虑多种载荷，如风载、地震载等。对于高耸的塔设备，以下哪种载荷通常是设计的控制因素？（）A.风载B.地震载C.内压D.自重二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）化工分离过程中的膜分离技术中，膜材料的选择和膜组件的设计是影响膜性能和成本的重要因素。请详细介绍常见的膜材料和膜组件的类型，并讨论如何根据分离任务选择合适的膜材料和设计膜组件。2、（本题5分）分析在化工过程的蒸发操作中，如何选择合适的蒸发器类型和操作条件。3、（本题5分）结合化工工艺的创新需求，深入探讨实验室研究成果向工业生产转化的过程和关键技术，包括中试放大、工艺优化、设备选型等方面。4、（本题5分）化工过程中的传热操作十分重要，请解释热传导、热对流和热辐射三种传热方式的基本原理，并举例说明它们在化工生产中的应用。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家化工企业在生产过程中需要进行成本控制绩效评估，以衡量企业成本控制的效果。分析成本控制绩效评估的指标和方法。2、（本题5分）某化工项目在运营过程中，需要进行安全生产应急预案制定和演练，以提高企业应对突发事件的能力。请分析安全生产应急预案制定和演练的重点和方法。3、（本题5分）在医药中间体生产企业中，某工厂需要提高产品的纯度和收率。请分析可以采取哪些化学工程手段。4、（本题5分）某化工企业的产品在包装过程中容易受潮。请分析原因并提出解决办法。5、（本题5分）某化工厂的一个车间需要进行节能减排改造。请分析可以采取哪些化学工程措施来实现这一目标。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个列管式换热器，管程走热流体，壳程走冷流体。热流体进口温度为150°C，出口温度为90°C，冷流体进口温度为20°C，出口温度为70°C。热流体流量为5000kg/h，比热容为2.2kJ/(kg·K)，冷流体流量为6000kg/h，比热容为4.0kJ/(kg·K)。求换热器的传热面积。假设传热系数为800W/(m²·K)。2、（本题10分）一个蒸发器将20%（质量分数）的盐水溶液浓缩至40%，进料量为2000kg/h，加热蒸汽压力为0.3MPa（绝压），对应的饱和温度为133.3°C，蒸发器内溶液的沸点升高为8°C，传热系数为1500W/(m²·K)。求加热蒸汽消耗量和蒸发器的传