重庆城市科技学院《化工设备与机械》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工设备与机械》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、对于化工原理中的吸收操作，以下关于吸收剂的选择原则，哪一项是恰当的？（）A.吸收剂应具有良好的选择性、溶解度大、挥发性小、腐蚀性小、黏度低等特点B.吸收剂的价格越高越好，以保证吸收效果C.吸收剂的挥发性越大越好，能够提高吸收效率D.吸收剂的黏度对吸收过程没有影响，不需要考虑2、在化学反应工程中，研究反应速率与反应物浓度、温度等因素的关系至关重要。对于一个复杂的多步反应，以下关于反应速率控制步骤的说法，正确的是：（）A.控制步骤的反应速率最快B.控制步骤决定了整个反应的速率C.控制步骤的反应物浓度最高D.控制步骤受温度影响最小3、在化工流体输送过程中，需要考虑管道阻力的影响。当输送高粘度液体时，以下哪种管道材质和内径的组合能够最大程度地减小阻力损失？（）A.不锈钢管道，内径较大B.塑料管道，内径较小C.玻璃管道，内径适中D.铸铁管道，内径较大4、化工中的精馏操作可以通过改变操作条件来提高分离效果。当塔顶产品的纯度要求较高时，以下哪个操作条件的调整最为有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜温度C.增加塔顶采出量D.降低塔压5、在化工中的分离设备性能评价中，关于分离效率的指标，以下哪种表述是准确的？（）A.分离效率的常用指标包括分离因子、回收率、纯度等。分离因子表示混合物中两组分分离的难易程度；回收率反映了目标组分的回收程度；纯度则表示产品中目标组分的含量B.分离效率只需要用纯度一个指标来评价，其他指标不重要C.分离因子越大，说明分离越困难，分离设备的性能越差D.回收率越高，说明分离设备的能耗越高，经济性越差6、在化工流体的湍流流动中，涡流扩散系数与分子扩散系数相比，通常具有怎样的特点？（）A.涡流扩散系数远小于分子扩散系数B.涡流扩散系数与分子扩散系数相当C.涡流扩散系数远大于分子扩散系数D.涡流扩散系数与分子扩散系数的大小关系不确定7、在化工安全管理中，危险化学品的储存需要遵循严格的规定。对于易燃液体的储存，以下关于储存条件的要求，不正确的是：（）A.通风良好B.远离火源C.高温环境D.采用防爆电气8、化工过程中的精馏操作是常见的分离方法。在一个连续精馏塔中，若进料组成发生变化，塔顶和塔底产品的纯度会受到怎样的影响？（）A.塔顶和塔底产品纯度均不变B.塔顶产品纯度降低，塔底产品纯度不变C.塔顶产品纯度不变，塔底产品纯度降低D.塔顶和塔底产品纯度均可能发生变化9、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10、在化工过程的控制系统中，前馈控制与反馈控制相结合可以提高控制效果。以下关于前馈控制的特点，哪种说法是不正确的？（）A.基于扰动进行控制B.能够完全消除扰动的影响C.对测量精度要求高D.通常与反馈控制配合使用11、关于化工过程中的干燥速率曲线，以下哪个阶段的干燥速率基本不变？（）A.预热阶段B.恒速干燥阶段C.降速干燥阶段D.以上阶段均有可能12、在化工传热过程中，增加传热面积可以提高传热效率。以下哪种方式增加传热面积的效果最显著？（）A.增加管道长度B.增加管道直径C.使用翅片管D.增加换热器的数量13、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14、在化工生产中的干燥器选择中，以下哪种干燥器适用于干燥热敏性且易氧化的物料？（）A.厢式干燥器B.喷雾干燥器C.真空干燥器D.气流干燥器15、化工中的膜分离技术在许多领域得到了广泛应用。对于分离小分子和大分子混合物，以下哪种膜材料和膜结构的组合最为合适？（）A.陶瓷膜，对称结构B.聚合物膜，不对称结构C.金属膜，多孔结构D.无机膜，复合结构二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述在化工园区的规划和建设中，如何考虑产业链的协同、资源的共享和环境保护，实现园区的高效、安全和可持续发展。2、（本题5分）论述在化工生产的蒸发操作中，如何提高蒸发器的传热效率和减少结垢现象。3、（本题5分）结合化工生产中的过程强化理念，深入探讨微乳液技术在化学反应和分离过程中的应用，包括微乳液的形成和稳定机制。4、（本题5分）阐述在化工反应过程的强化技术中，如微通道反应、超重力反应等，如何通过创新的设备和工艺手段提高反应速率和选择性。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某吸收塔中，用含溶质A浓度为0.005mol/L的吸收剂吸收混合气中的A，进塔气体中A的分压为10kPa，平衡分压与液相浓度关系为p*=5000c（kPa），气相传质系数为0.08kmol/(m^2·s·kPa)，液相传质系数为0.05m/s，计算传质单元高度。2、（本题5分）在一个流化床干燥器中，对湿物料进行干燥，湿物料初始含水量为40%（湿基），要求干燥至5%（湿基），干燥速率与物料含水量的关系为-dW/dt=k(WC-W)，其中k=0.5h^-1，WC为平衡含水量，W为物料含水量，计算干燥所需的时间。3、（本题5分）某反应在管式反应器中进行，反应为A→2B，反应速率方程为-rA=kCA，其中k=0.05s^-1，进料中A的浓度为2mol/L，进料流量为1L/s，反应器管长为10m，管径为0.05m。计算反应在管内的转化率。4、（本题5分）一个连续精馏塔分离二元理想混合物，塔顶采用全凝器，进料为气液混合物，气液比为1:1（摩尔比），进料中易挥发组分的摩尔分数为0.5，塔顶产品的摩尔分数为0.9，塔釜产品的摩尔分数为0.1，回流比为2，相对挥发度为3。求理论板数和进料位置。5、（本题5分）在一个萃取过程中，用有机溶剂从水溶液中萃取溶质B，水溶液中溶质B的初始浓度为50g/L，有机溶剂与水溶液的体积比为1:2，分配系数为2，计算一次萃取后水溶液中溶质B的浓度。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家化工厂的某个生产环节产生了大量的噪音，对周边环境和员工健康造成影响。请分析噪音产生的原因，并提出降噪的措施和方案。2、（本题10分）一家化工企业在进行成本核算时，发现间