大连理工大学城市学院《化工实验原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工实验原理》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、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2、在化工传递过程中，热传导是常见的传热方式之一。关于热传导的基本定律——傅里叶定律，以下说法错误的是（）A.热流密度与温度梯度成正比B.热导率是物质的固有属性C.热导率不受温度影响D.适用于稳态和非稳态传热3、在化学反应动力学中，研究反应级数的确定方法时，以下关于初始速率法的特点，不正确的是：（）A.只需要测量反应初始阶段的速率B.可以消除产物的影响C.适用于复杂反应D.实验操作简单4、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5、在化工反应的多相催化中，催化剂的载体具有重要作用。以下关于催化剂载体的功能，哪项描述是不正确的？（）A.提高催化剂的活性B.增加催化剂的比表面积C.改善催化剂的热稳定性D.降低催化剂的成本6、化工生产中的过滤操作，过滤介质的选择对过滤效果有重要影响。以下关于过滤介质的性能和选择原则，不正确的是（）A.要有足够的机械强度B.过滤阻力要小C.过滤介质的选择不考虑价格D.要适应过滤物料的性质7、在化学反应器的设计中，需要考虑热稳定性问题。以下关于热稳定性的分析方法和影响因素，不正确的是（）A.可以通过绝热操作线分析B.与反应的放热量和传热速率有关C.反应物浓度对热稳定性没有影响D.可以采取措施提高热稳定性8、化工过程中的传热问题至关重要。在一个列管式换热器中，用热水加热冷水，若要提高传热效率，以下哪种措施是不合适的？（）A.增加换热管的数量B.提高热水的流速C.减小换热管的管径D.降低冷水的流速9、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10、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11、在化工设备的防腐措施中，涂层防护是常见的方法之一。对于一个长期处于强酸环境中的设备，以下哪种涂层材料的防腐性能最为优越？（）A.环氧树脂涂层B.聚氨酯涂层C.聚四氟乙烯涂层D.酚醛树脂涂层12、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13、在化工过滤操作中，过滤速率与过滤压差之间存在一定的关系。当过滤压差增大时，以下哪种情况不太可能发生？（）A.过滤速率加快B.滤饼厚度增加C.滤液的澄清度提高D.过滤介质的阻力增大14、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15、在化学反应工程中，对于一个均相催化反应，催化剂的浓度增加，反应速率会如何变化？（）A.线性增加B.先增加后趋于平稳C.指数增加D.不变二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）随着化工过程强化技术的发展，分析微通道反应器在化学反应中的优势和应用前景，包括提高传热传质效率、缩短反应时间等方面。2、（本题5分）在化工流体输送中，往复泵和螺杆泵有各自的特点和应用场景，请分别说明它们的工作原理、性能特点和适用范围，并进行比较分析。3、（本题5分）随着化工行业对高性能材料的需求，分析高分子复合材料的制备方法、性能特点以及在化工设备和结构中的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某换热器用温度为200°C的热流体加热温度为80°C的冷流体，热流体的流量为10kg/s，比热容为2kJ/(kg·K)，冷流体的流量为8kg/s，比热容为4kJ/(kg·K)。若换热器的传热系数为500W/(m²·K)，换热面积为20m²，求冷热流体的出口温度。2、（本题5分）在一个绝热压缩过程中，空气初始状态为压力100kPa，温度300K，压缩后压力为500kPa，已知空气的比热容比为1.4，求压缩后的温度和压缩功。3、（本题5分）某吸收塔中，用含溶质A浓度为0.008mol/L的吸收剂吸收混合气中的A，进塔气体中A的分压为15kPa，平衡分压与液相浓度关系为p=8000c（kPa），气相传质系数为0.1kmol/(m^2·s·kPa)，液相传质系数为0.06m/s，计算传质单元数。4、（本题5分）一个换热器用温度为120°C的热水将流量为1200kg/h的某种液体从25°C加热到65°C。已知液体的比热容为2.2kJ/(kg·K)，热水的比热容为4.2kJ/(kg·K)，进出口温差为20°C，求换热器的传热面积。假设总传热系数为350W/(m²·K)。5、（本题5分）在一个流化床反应器中进行催化反应，催化剂颗粒的平均直径为0.1mm，密度为2000kg/m3，流化气体的密度为1.2kg/m3，粘度为0.018Pa·s。计算最小流化速度和带出速度。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家以生产电子化学品为主的企业，在产品研发和生产过程中需要考虑环保和电子性能要求。分析如何开发出环保型电子化学品产