贵州工贸职业学院《化工设备机械基础B》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工设备机械基础B》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20个小题，每小题1分，共20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、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2、在化工反应动力学的研究中，需要确定反应的级数和速率常数。对于一个复杂的反应体系，以下哪种实验方法最有助于准确测定反应级数？（）A.改变反应物浓度B.改变反应温度C.加入催化剂D.改变反应压力3、在化工分离过程中，精馏操作是常用的方法之一。当混合物中各组分的相对挥发度接近时，以下哪种措施可以提高分离效果？（）A.增加塔板数B.提高回流比C.降低操作压力D.改变进料位置4、在化学反应工程中，对于一个非均相催化反应，以下哪个因素对于催化剂的外扩散阻力影响最大？（）A.流体的流速B.催化剂的颗粒大小C.反应物的浓度D.反应温度5、化学反应的动力学方程描述了反应速率与反应物浓度的关系。以下关于动力学方程的建立方法，不正确的是（）A.通过实验数据拟合B.基于反应机理推导C.凭空想象D.结合实验和理论分析6、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7、化学反应工程是化学工程的重要分支。在一个间歇式搅拌反应器中进行不可逆的一级反应，若要提高产物的收率，以下哪种操作方式最为有效？（）A.增加反应物浓度B.升高反应温度C.延长反应时间D.加快搅拌速度8、在化工过程的质量控制中，统计过程控制（SPC）方法被广泛应用。以下关于SPC方法的作用，哪项描述不准确？（）A.预测产品质量B.诊断过程异常C.优化生产工艺D.直接提高产品质量9、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10、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11、化工中的干燥器有多种类型，如厢式干燥器、流化床干燥器等。以下关于不同类型干燥器的优缺点，不准确的是（）A.厢式干燥器操作简单B.流化床干燥器干燥效率高C.干燥器的选择只考虑干燥速率D.要综合考虑多种因素12、在化工设备的设计中，对于承受外压的薄壁容器，以下哪个因素对于稳定性的影响最大？（）A.容器的直径B.容器的长度C.材料的强度D.壁厚13、在化工过程模拟中，常用的软件可以帮助优化工艺参数。以下关于化工过程模拟软件的功能和应用，不准确的是（）A.可以预测产品质量B.不能进行成本估算C.能够优化操作条件D.辅助设计工艺流程14、在化学反应工程中，对于一个平行反应，如果主反应的级数高于副反应，以下哪种操作条件有利于提高主反应的选择性？（）A.提高反应物浓度B.降低反应温度C.增加反应时间D.以上操作条件都不利15、化工过程中的干燥操作，若干燥介质的相对湿度降低，干燥速率会怎样变化？（）A.加快B.减慢C.不变D.先加快后减慢16、在化工流体流动中，对于突扩管的局部阻力系数，主要取决于管径的变化比例。若管径突然扩大两倍，局部阻力系数会如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小17、在化工热力学中，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，不准确的是（）A.判断过程的可逆性B.评估能量利用效率C.熵增越大越好D.指导过程的优化18、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19、在化工过程控制中，前馈控制可以弥补反馈控制的不足。对于一个受可测干扰影响的过程，以下关于前馈控制的特点，正确的是：（）A.根据偏差进行控制B.能够完全消除干扰的影响C.控制作用滞后D.不需要测量干扰20、在化工分离过程中，离子交换树脂常用于分离离子型物质。对于一种强酸性阳离子交换树脂，以下哪种离子更容易被交换？（）A.钠离子B.钙离子C.氢离子D.镁离子二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在化工原理中，流体流动的阻力计算是管道设计和输送系统优化的基础。请阐述流体流动阻力的产生原因和计算方法，并分析如何减少流体流动阻力。2、（本题5分）论述在化工设计中，如何进行环境保护设施的设计和三废处理方案的制定。3、（本题5分）在化工原理中，流体通过颗粒床层的流动阻力计算对于过滤、固定床反应器等设备的设计和操作具有重要意义。请阐述流体通过颗粒床层的流动阻力的计算方法，如Ergun方程，并举例说明如何应用这些方法计算流动阻力。4、（本题5分）论述在化工设计中，如何进行管道的应力分析和支架的设计。5、（本题5分）化工热力学中的活度系数模型用于描述溶液的非理想性，请解释活度系数的概念，介绍常见的活度系数模型（如威尔逊模型、NRTL模型等），并说明它们的适用条件。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在食品添加剂生产领域，某企业需要开发一种新型的抗氧化剂。请分析在化学工程方面的设计思路。2、（本题5分）一家橡胶生产企业需要提高橡胶的耐磨性。请分析从化学工程角度可以采取哪些方法。3、（本题5分）一家化工企业在生产过程中需要使用危险化学品，如强酸、强碱等。分析如何进行危险化学品的管理以确保安全。4、（本题5分）一家涂料生产企业的产品出现了附着力不足的问题。请分析原因并提出改进措施。5、（本题5分）一个化工项目在建设过程中需要进行工程监理，以确保工程质量和安全。请分析工程监理的重点和难点。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个列管式换热器中，热流体走管程，进口温度为200°C，出口温度为150°C，冷流体走壳程，进口温度为30°C，出口温度为80°C。热流体的流量为2000kg/h，比热容为2.5kJ/(kg·K)，冷流体的流量为1500kg/h，比热容为4.2kJ/(kg·K)，计算传热面积（总传热系数为800W/(m^2·K)）。2、（本题10分）有一理想气体混合物，其中组分A、B的摩尔分数分别为0.55和0.45，总压力为1.5MPa，温度为280K，已知组分A、B的临界压力和临界温度分别为4.5M