安徽林业职业技术学院《物料与能量衡算原理》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二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、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离沸点相近的混合物。以下关于萃取剂的选择原则，哪种说法是不准确的？（）A.对溶质有高的溶解度B.与原溶剂不互溶C.易于回收D.价格越便宜越好2、在化工干燥操作中，湿物料中的水分通常可以分为结合水和非结合水。以下关于这两种水分的特性，哪项说法是不准确的？（）A.结合水的蒸汽压低于同温度下纯水的蒸汽压B.非结合水的干燥较结合水容易C.结合水与物料的结合力较强D.非结合水的含量与物料的性质无关3、化工生产中的过滤操作用于分离固体和液体混合物。对于过滤设备的选择和操作，以下说法错误的是（）A.真空过滤机适用于粘性大的物料B.板框压滤机过滤面积大C.过滤速度与过滤压差成正比D.可以不考虑滤饼的洗涤4、在化工原理中，研究流体流动时，雷诺数是一个重要的无量纲参数。当雷诺数大于4000时，流体的流动状态通常为：（）A.层流B.过渡流C.湍流D.无法确定5、化工中的液液萃取过程，萃取相和萃余相的组成可以通过相平衡关系确定。以下关于相平衡关系的表示方法和应用，不正确的是（）A.可以用三角形相图表示B.可以计算萃取剂的最小用量C.相平衡关系不受温度影响D.用于萃取过程的设计和计算6、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7、在化工热力学中，研究混合气体的性质时，道尔顿分压定律和阿马格分体积定律具有重要意义。对于一个由两种理想气体组成的混合气体，以下关于分压和分体积的说法，正确的是：（）A.分压之和等于总压，分体积之和等于总体积B.分压之和大于总压，分体积之和大于总体积C.分压之和小于总压，分体积之和小于总体积D.分压与分体积之间没有确定的关系8、在化工过程的模拟计算中，常使用一些商业软件。以下哪个软件不是主要用于化工过程模拟的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS9、在化工热力学中，对于混合物的热力学性质计算，以下哪种方法通常需要较多的实验数据支持？（）A.状态方程法B.活度系数法C.理想溶液模型D.正规溶液模型10、在化工传热计算中，当冷热流体进行并流换热和逆流换热时，在相同的进出口温度条件下，哪种换热方式的平均温差较大？（）A.并流换热B.逆流换热C.两者平均温差相同D.取决于流体的性质11、化工过程中的结晶器设计，若要得到较大粒度的晶体，以下哪种操作条件较为有利？（）A.较高的过饱和度B.较低的过饱和度C.较快的降温速度D.较强的搅拌强度12、在化工热力学的研究中，以下哪个参数常用于判断混合物的非理想性程度？（）A.活度系数B.逸度系数C.压缩因子D.偏心因子13、化学反应工程中，对于复杂反应体系的动力学分析，以下方法不正确的是（）A.简化假设B.实验测定C.忽略次要反应D.主观猜测14、化工中的吸附过程存在吸附平衡。对于一个给定的吸附体系，以下哪个因素对吸附平衡的影响最大？（）A.温度B.压力C.吸附剂的比表面积D.吸附质的浓度15、在化工蒸发过程中，提高蒸发器的真空度会对蒸发操作产生哪些影响？（）A.降低溶液的沸点，提高蒸发速率B.增加溶液的沸点，降低蒸发速率C.对蒸发速率没有影响D.导致溶液结晶二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释在化工生产的干燥过程中，影响干燥速率的因素有哪些，以及如何通过控制这些因素来提高干燥效果。2、（本题5分）解释在化工热力学的实际气体混合物性质计算中，混合规则的选择和应用。3、（本题5分）化工原理中的干燥器类型多样，请详细说明常见的干燥器（如厢式干燥器、喷雾干燥器等）的工作原理和结构特点，并分析其优缺点和适用情况。4、（本题5分）解释在化工过程的热集成技术中，如何通过合理匹配冷热物流，实现热量的回收和利用，降低能耗和运行成本。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个连续搅拌釜式反应器（CSTR）中进行一级不可逆反应A→B，反应速率常数为0.5h⁻¹。进料流量为10L/h，进料中A的浓度为2mol/L。假设反应器体积为50L，计算反应器出口处A的浓度。2、（本题5分）一个连续操作的釜式反应器进行一级不可逆反应，反应速率常数为0.3h^-1，进料浓度为3mol/L，体积流量为10L/h，反应器体积为50L，计算出口浓度。3、（本题5分）对一个湿物料进行干燥处理，初始湿含量为0.4kg水/kg干物料，干燥后湿含量降至0.05kg水/kg干物料。干燥过程中，空气的进口温度为120°C，湿度为0.01kg水/kg干空气，出口温度为80°C，湿度为0.05kg水/kg干空气。计算所需的干空气流量和干燥时间。4、（本题5分）某一管道输送着温度为180°C的热油，管道内径为0.15m，长度为40m，热油的流速为0.8m/s，比热容为2.2kJ/(kg·K)，密度为750kg/m³。管道外保温层的热导率为0.08W/(m·K)，环境温度为15°C。计算热油在管道中的温降和热损失。5、（本题5分）一个连续干燥器用于干燥某种湿物料，湿物料的初始含水量为50%（湿基），要求干燥至含水量为10%（湿基）。干燥器的处理能力为500kg/h湿物料，干燥介质为热空气，进口温度为120℃，出口温度为80℃。已知湿物料的比热容为1.8kJ/(kg·K)，干燥过程中的热损失为10%。计算所需的空气流量和加热功率。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业采用了新的催化剂载体来提高催化剂的性能。请分析该载体的优势和应用前景。2、（本题10分）在一项化工合成工艺中，产物的选择性受到反应压力的影响。请分析反应压力对产物选择性的作用机制，并提