丽水学院《高等反应工程》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《高等反应工程》2023-2024学年第一学期期末试卷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，对于气体的绝热可逆膨胀过程，以下哪个参数一定不变？（）A.温度B.熵C.焓D.内能2、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3、在化工热力学中，对于一个封闭系统的绝热过程，若系统对外做功，其内能会如何变化？（）A.增加B.减少C.不变D.可能增加也可能减少4、在化学工程中，吸附操作常用于气体或液体的净化和分离。以下关于吸附剂的选择和再生，不准确的是（）A.吸附剂要有大的比表面积B.吸附剂的再生方法多样C.吸附剂的选择不考虑成本D.吸附剂的吸附性能会随使用次数下降5、在化工过程的优化中，灵敏度分析可以帮助确定关键参数。对于一个化工过程模型，以下关于灵敏度分析的作用，不正确的是：（）A.评估参数变化对结果的影响程度B.确定最优操作条件C.简化模型D.验证模型的准确性6、在化学反应工程中，对于一个连续流动的管式反应器中的二级反应，以下哪个因素对于反应器体积的影响最大？（）A.反应物的初始浓度B.反应速率常数C.进料流量D.反应温度7、在化工生产中，换热器是常见的设备。对于一个逆流操作的换热器，当冷热流体的进口温度不变，而热流体的流量增加时，以下关于传热温差的变化，正确的是：（）A.传热温差增大B.传热温差减小C.传热温差不变D.传热温差的变化无法确定8、化工分离过程中的吸附操作常用于气体和液体的净化。对于一个固定床吸附器，若吸附剂的吸附容量达到饱和，需要进行再生。以下哪种再生方法通常能耗较低？（）A.加热再生B.降压再生C.置换再生D.吹扫再生9、对于化工中的萃取精馏过程，以下关于其原理和应用，哪一个是正确的？（）A.萃取精馏是向精馏塔的塔顶加入萃取剂，增大组分间的相对挥发度，从而实现分离沸点接近或形成共沸物的混合物B.萃取精馏只适用于分离芳烃和非芳烃混合物，对其他类型的混合物分离效果不佳C.萃取精馏过程中，萃取剂的加入量越多越好，以提高分离效果D.萃取精馏的操作条件与普通精馏相同，不需要特殊的控制和调节10、化学反应工程中，对于一个气液反应，若反应主要在液相中进行，提高反应速率的有效方法是？（）A.增加气相反应物浓度B.增大液相反应物浓度C.提高反应温度D.增大气液接触面积11、在化工生产中，经常需要对反应进行催化。对于一个需要高选择性的催化反应，以下哪种催化剂的制备方法能够更好地控制催化剂的活性和选择性？（）A.浸渍法B.沉淀法C.溶胶-凝胶法D.离子交换法12、对于化工中的蒸发操作，以下关于蒸发器的类型和特点，哪一个是恰当的？（）A.常见的蒸发器有中央循环管式蒸发器、悬筐式蒸发器、外加热式蒸发器和强制循环蒸发器等。中央循环管式蒸发器结构简单，传热效果好；悬筐式蒸发器便于清洗和维修；外加热式蒸发器加热室和分离室分开，有利于循环；强制循环蒸发器循环速度大，传热系数高B.蒸发器的类型只有中央循环管式蒸发器一种，其他类型都是在其基础上改进的C.蒸发器的传热系数与溶液的性质和流速无关，只取决于蒸发器的结构D.蒸发器的操作压力越高，蒸发效率越高，能耗越低13、化工过程中的搅拌操作可以强化传质和传热。对于一个搅拌釜式反应器，若搅拌桨的类型从桨式改为涡轮式，搅拌效果会如何变化？（）A.增强B.减弱C.不变D.取决于搅拌速度14、在化工生产中的结晶过程，以下哪个因素对于晶体的粒度和纯度影响最大？（）A.冷却速度B.搅拌强度C.过饱和度D.晶种的加入量15、在化工设备的防腐措施中，涂层防护是常用的方法之一。以下哪种涂层材料的耐腐蚀性通常较好？（）A.环氧树脂涂层B.聚乙烯涂层C.油漆涂层D.镀锌涂层二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）化工热力学在化工过程的分析和设计中具有重要地位，请说明热力学第一定律和第二定律在化工中的应用，并举例说明其实际意义。2、（本题5分）分析在化工热力学的热力学第二定律应用中，熵产和可用能损失的计算及分析方法。3、（本题5分）详细阐述在化工设备的设计中，如何考虑抗震和抗风等自然灾害的影响。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个稳态流动的管道系统中，流体的密度为900kg/m³，流速为3m/s，管道直径为0.12m。在一段长度为60m的水平直管中，摩擦系数为0.025。计算压力降和功率损耗。2、（本题5分）一个反渗透系统处理含盐量为800ppm的水，反渗透膜的脱盐率为90%，产水流量为800L/h，计算浓水的含盐量和浓水流量。3、（本题5分）某化工厂需要用板式换热器将一种热流体从120℃冷却到70℃，冷流体从30℃加热到60℃。热流体的流量为1500kg/h，比热容为2.8kJ/(kg·K)，冷流体的比热容为4.0kJ/(kg·K)。若换热器的总传热系数为800W/(m2·K)，计算所需的换热面积。4、（本题5分）一种气体混合物由氦气、氧气和二氧化碳组成，其摩尔分数分别为0.3、0.5和0.2，在310K和1.8MPa下，求混合物的压缩因子和体积。5、（本题5分）在一个吸收塔中，用清水吸收空气中的氨气。进气中氨气的摩尔分数为0.1，出口气体中氨气的摩尔分数为0.01，气体流量为1000m^3/h（标准状况），吸收剂用量为1500kg/h，求吸收率。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某化工项目在运营过程中，需要进行安全生产文化建设，以