中国地质大学（北京）《化工过程控制》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工过程控制》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、在化工传热过程中，当热流体通过间壁将热量传递给冷流体时，若要提高传热效率，可以采取多种措施。以下哪种方法通常不是有效的手段？（）A.增大传热面积B.提高冷热流体的温差C.增加间壁的厚度D.提高流体的流速2、化工生产中的精馏操作，塔板上气液接触方式有多种。以下关于不同气液接触方式的特点，不正确的是（）A.鼓泡接触传质效率高B.喷射接触适用于大液量C.泡沫接触稳定性好D.选择接触方式不考虑工艺要求3、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4、在化工反应过程中，催化剂的中毒会严重影响反应性能。对于一个容易中毒的催化剂，以下哪种措施能够有效地预防催化剂中毒？（）A.对原料进行预处理B.控制反应温度和压力C.定期对催化剂进行再生D.以上都是5、在化工热力学中，对于纯物质的临界状态，以下哪个参数在临界状态时没有明确的数值？（）A.温度B.压力C.体积D.密度6、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7、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8、在化工过程的安全评估中，需要分析各种潜在的危险因素。对于一个涉及高压气体储存的化工装置，以下哪个危险因素最容易引发严重的事故？（）A.气体泄漏B.容器爆炸C.静电火花D.人为操作失误9、在化学工程实验中，经常需要测量各种物理量。对于测量微小压力差，以下哪种测量仪器的精度和灵敏度最高？（）A.U型管压力计B.差压变送器C.弹簧管压力计D.膜片压力计10、对于化工中的化学反应速率方程，以下关于其建立方法，哪一个是准确的？（）A.建立化学反应速率方程通常需要通过实验测定不同条件下的反应速率，然后根据实验数据进行拟合和分析，确定反应级数和速率常数B.化学反应速率方程可以通过理论推导直接得到，不需要进行实验测定C.只要知道反应物和生成物的化学式，就可以写出化学反应速率方程D.化学反应速率方程一旦确定，就不会随反应条件的改变而改变11、化学反应的平衡常数与反应的温度和压力有关。对于一个吸热反应，升高温度，平衡常数会如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.取决于压力12、化学反应工程中，对于气固相催化反应，若催化剂的孔径过小，会对反应产生怎样的影响？（）A.提高反应速率B.降低反应速率C.对反应速率无影响D.可能提高也可能降低反应速率13、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分离气体混合物。在一个填料吸收塔中，用清水吸收氨气，若要提高氨气的吸收率，以下哪种方法效果不明显？（）A.增加吸收剂的用量B.提高吸收塔的操作压力C.降低吸收剂的温度D.减小吸收塔的填料高度14、在化工中的吸附分离过程，关于吸附剂的选择和再生方法，以下哪种说法是恰当的？（）A.吸附剂应具有较大的比表面积、良好的选择性和吸附容量，常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。吸附剂的再生方法包括加热再生、降压再生和置换再生等B.吸附剂的选择只考虑其吸附容量，其他性能不重要C.吸附剂的再生过程复杂，成本高，因此在实际应用中应尽量避免吸附剂的再生D.所有的吸附剂都可以采用同一种再生方法，且再生效果相同15、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二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在化工设备的安装过程中，如何进行设备的找正和找平以及精度的控制。2、（本题5分）简述在离子液体在化工中的应用研究，包括作为溶剂、催化剂和电解质等方面，探讨离子液体的特性和优势以及面临的挑战。3、（本题5分）论述在化工过程的膜分离技术中，膜污染的形成原因和防治措施。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某化工厂需要设计一个储罐来储存一种液体化工原料，该液体的密度为800kg/m^3，储罐的设计压力为0.2MPa，设计温度为50°C。每天的进料量为50m^3，要求储罐能够储存10天的产量。计算储罐的体积和壁厚。2、（本题5分）一个二元混合物的组成为0.4（组分A）和0.6（组分B），在一定温度和压力下，其相对挥发度为3。进行简单蒸馏操作，馏出液中A的含量为0.7，求馏出液的量和釜残液的组成。3、（本题5分）一个流化床反应器中进行气固相催化反应，催化剂颗粒直径为0.6mm，密度为1800kg/m³，气体流速为2.5m/s，床层空隙率为0.45，求催化剂的带出速度和最小流化速度。4、（本题5分）一个间歇釜式反应器中进行如下复合反应：A→B（r1=k1[A]），A→C（r2=k2[A]^2），其中k1=0.2h^-1，k2=0.03L/(mol·h)，初始时A的浓度为4mol/L，反应5小时后，计算B和C的生成量。5、（本题5分）一个间歇反应釜进行二级反应A→B，反应速率常数为2L/(mol·h)，初始浓度为4mol/L，反应3小时后，求反应物A的浓度。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家化妆品生产企业的产品出现了油腻感。请分析可能的原因并提出解决方案。2、