莆田学院《化工原理实验A》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《化工原理实验A》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、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、化工设备的设计需要考虑多种载荷，如风载、地震载等。对于高耸的塔设备，以下哪种载荷通常是设计的控制因素？（）A.风载B.地震载C.内压D.自重3、在化工流体力学中，对于流体在管道中的流动阻力，摩擦系数与雷诺数之间存在一定的关系。当雷诺数在2000到4000之间时，流体的流动状态是什么？（）A.层流B.湍流C.过渡流D.不确定4、在化工过程的安全管理中，风险评估是重要的环节。以下关于风险评估的方法，哪一种通常不用于化工过程？（）A.故障树分析B.层次分析法C.民意调查D.事件树分析5、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6、在化工设计中，需要对管道进行选材。对于输送强腐蚀性介质的管道，以下哪种材料通常不适合？（）A.不锈钢B.碳钢C.聚四氟乙烯D.玻璃钢7、在化学反应器的设计中，以下哪种类型的反应器适用于反应速率慢且需要长时间反应的情况？（）A.间歇式反应器B.连续式反应器C.半连续式反应器D.流化床反应器8、在化工过程的经济评价中，以下哪个指标能够综合考虑投资和运营成本？（）A.内部收益率B.净现值C.投资回收期D.成本效益比9、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10、在化学反应工程中，对于一个间歇釜式反应器中的一级反应，以下哪个因素对于反应时间的影响最大？（）A.反应物的初始浓度B.反应温度C.反应器的体积D.搅拌速度11、在化工反应工程中，研究反应的动力学方程对于优化反应过程非常重要。对于一个复杂的多步反应，以下哪种实验方法能够更准确地确定动力学方程？（）A.间歇实验B.连续实验C.半连续实验D.以上方法结合12、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13、在化工过程控制中，关于自动控制系统的组成部分，以下哪种说法是正确的？（）A.自动控制系统由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成，各部分相互独立，没有关联B.自动控制系统中，控制器根据测量变送装置反馈的信号与设定值的偏差进行运算，输出控制信号给执行器C.自动控制系统的测量变送装置只负责测量被控变量，不进行信号转换和传输D.自动控制系统的执行器只能是电动调节阀，其他类型的执行机构不能使用14、在化工分离过程中，离子交换树脂常用于分离离子型物质。对于一种强酸性阳离子交换树脂，以下哪种离子更容易被交换？（）A.钠离子B.钙离子C.氢离子D.镁离子15、在化工设计中，管道布置是重要的环节之一。以下关于化工管道布置的原则和要求，不正确的是（）A.要考虑物料特性B.尽量减少弯头和阀门C.管道走向可以随意设置D.要便于安装和维修二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述在化工过程的智能监测与诊断系统中，如何利用人工智能、大数据等技术实现过程数据的实时分析和故障诊断。2、（本题5分）论述在化工热力学的节流膨胀过程中，温度变化的规律和影响因素。3、（本题5分）在化工生产过程中，详细阐述如何通过优化反应条件来提高化学反应的选择性和转化率，包括温度、压力、催化剂等因素的综合影响。4、（本题5分）在化工原理中，气体吸收设备的性能和效率是设计和操作的关键。请介绍常见的气体吸收设备，如填料塔、板式塔等，并分析影响其性能的因素。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个绝热压缩过程中，某种气体的初始温度为20°C，压力为1atm，体积为10m³。压缩后压力升至5atm，假设气体的比热容比为1.4，求压缩后的温度和体积。2、（本题5分）一个反应精馏塔中进行可逆反应A+B⇌C+D，反应平衡常数K=2。进料中A和B的摩尔比为1:1，进料流量为100mol/h，塔顶馏出物中C的摩尔分数为0.4。求塔底产品中A的摩尔分数。3、（本题5分）在一个固定床催化反应器中进行一级反应A→B，催化剂颗粒直径为5mm，床层孔隙率为0.4，气体流速为0.5m/s，扩散系数为1×10^-4m²/s。计算有效扩散系数和Thiele模数。4、（本题5分）某吸收塔用清水吸收空气中的二氧化硫，进塔气体中二氧化硫的摩尔分数为0.08，出塔气体中二氧化硫的摩尔分数要求降至0.008，气液平衡关系为y=1.5x，液气比为2，求传质单元数。5、（本题5分）某间歇反应釜中进行如下反应：A+2B→2C，反应速率方程为-rA=kCA0.8CB1.2，其中k=0.4L/(mol·min)，初始时刻A和B的浓度分别为1.5mol/L和2.0mol/L。反应50min后，计算A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）一家化工企业在市场竞争中需要不断创新，以提高企业的核心竞争力。分析企业在技术创新、管理创新和产品创新方面的途径和方