云南中医药大学《化工原理D》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页云南中医药大学《化工原理D》

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1分，共15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、在化学吸收过程中，吸收剂的选择至关重要。当吸收一个具有较高溶解度的气体时，以下关于吸收剂性能的要求，不正确的是：（）A.吸收剂的化学稳定性要高B.吸收剂的挥发性要低C.吸收剂的粘度要大D.吸收剂与被吸收气体的反应速率要快2、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3、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4、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5、在化工过程的传热强化中，以下哪种方法不是通过增加传热面积来实现的？（）A.使用翅片管B.采用波纹管C.提高流体流速D.安装螺旋隔板6、在化工生产中的干燥过程，以下关于湿物料中水分的分类，哪种说法是正确的？（）A.结合水比非结合水更难去除B.自由水比结合水更容易去除C.平衡水分可以通过干燥完全去除D.以上说法都不正确7、在化工中的流化床反应器，关于其特点和适用范围，以下哪种表述是准确的？（）A.流化床反应器内固体颗粒处于流化状态，传热传质效率高，适用于强放热反应和要求有均一温度和浓度的反应B.流化床反应器的操作简单，对物料的粒度和密度没有要求C.流化床反应器的气体返混严重，转化率低，只适用于一些简单的反应D.流化床反应器内固体颗粒容易磨损和带出，增加了后续分离和回收的难度8、化工中的膜分离过程在废水处理中有广泛应用。对于含有高浓度有机物的废水，以下哪种膜分离技术的处理效果更好？（）A.微滤B.超滤C.纳滤D.反渗透9、化工过程的模拟和优化对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。在使用化工模拟软件进行过程优化时，以下哪个参数的优化对经济效益的提升最为明显？（）A.原材料的消耗B.产品的产量C.设备的投资D.操作工人的数量10、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11、对于化工中的传质过程，以下关于双膜理论的基本假设，哪一项是正确的？（）A.双膜理论认为在气液两相界面处，存在着两层停滞的膜，传质阻力集中在这两层膜内，相内为湍流流动B.双膜理论假设气液两相的浓度在相界面处达到平衡，不存在传质阻力C.双膜理论只适用于低浓度气体的吸收过程，对高浓度气体不适用D.双膜理论认为传质系数与流体的流速和物性无关12、在化工过程的节能减排中，余热回收利用是重要措施之一。以下关于余热回收的方式和技术，不准确的是（）A.可以用于发电B.可以预热物料C.回收效率一定能达到100%D.要考虑余热的品质13、在化工设备设计中，需要考虑材料的选择以适应不同的工况。对于高温高压的化工设备，以下哪种材料通常不是首选？（）A.不锈钢B.碳钢C.钛合金D.特种陶瓷14、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15、在化学反应动力学的研究中，对于一个二级反应，其反应速率与反应物浓度的平方成正比。若初始反应物浓度增加一倍，反应速率会变为原来的几倍？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）化工热力学中的逸度和活度的概念在溶液的研究中经常用到，请解释逸度和活度的定义和物理意义，并说明它们在相平衡计算中的应用。2、（本题5分）论述在化工过程的吸收塔中，填料的润湿性能对吸收效果的影响及改善措施。3、（本题5分）化工设备中的换热器在热量交换中起着关键作用，请阐述常见换热器的类型（如管壳式、板式等）的结构特点和适用范围，并分析如何提高换热器的传热效率。4、（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。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某精馏塔分离苯-甲苯混合物，进料量为100kmol/h，进料组成xF=0.4（苯的摩尔分数），要求塔顶产品中苯的含量xD不低于0.9，塔底产品中苯的含量xW不高于0.1。已知相对挥发度α=2.5，回流比为4。计算塔顶和塔底的产品流量。2、（本题5分）一个流化床反应器中进行气固催化反应，反应速率方程为-rA=kCA^0.5，其中k=2mol^0.5/(L^0.5·s)，进料中A的浓度为4mol/L，气体流速为3m³/h，床层截面积为0.5m²，求反应器出口处A的浓度。3、（本题5分）在一个固定床催化反应器中进行二级反应，反应速率常数为5m^3/(kmol·h)，催化剂床层体积为0.5m^3，进料中反应物浓度为2kmol/m^3，体积流量为1m^3/h，计算反应物的转化率。4、（本题5分）在一个反应精馏塔中进行可逆反应A+B⇌C+D，反应的平衡常数为5，进料中A和B的摩尔比为1:1，进料流量为100mol/h，塔顶馏出液中C的摩尔分数为0.8，塔底釜液中A的摩尔分数为0.1。计算塔顶和塔底的产品流量以及反应转化率。5、（本题5分）一个蒸发过程中，将10%（质量分数）的盐水溶液浓缩至30%，进料流量为1000kg/h，蒸发室的压力为20kPa（对应的饱和温度为60℃），加热蒸汽的温度为120℃，传热系数为1000W/(m²·℃)，计算所需的加热面积。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化学工程研究所在进行一项新型催化剂的研发时，发现催化剂的制备工艺复杂，成本高昂。请分析制备工艺复杂的原因，并提出简化工艺和降低成本的思路。2、（本题10分）一家化妆品生产企业的