成都信息工程大学《高聚物合成工艺及设备》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、化工生产中的蒸发操作常用于溶液的浓缩。对于多效蒸发系统，以下关于其节能原理和特点，描述错误的是（）A.利用二次蒸汽B.效数越多，节能效果越好C.设备投资增加D.操作复杂2、在化工原理的学习中，流体流动的阻力计算是基础内容之一。以下关于摩擦系数的确定方法，不正确的是（）A.可以通过实验测定B.可以根据经验公式计算C.与管道粗糙度无关D.与流体的流动状态有关3、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4、在化工过程的能量分析中，熵增原理是一个重要的概念。以下关于熵增原理在化工过程中的应用，哪项表述是不正确的？（）A.熵增原理可用于判断过程的可行性B.绝热不可逆过程的熵增大于零C.熵增越大，过程的能量利用效率越高D.可逆过程的熵增为零5、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6、在化学反应器的设计中，关于间歇式反应器的特点，以下哪种说法是准确的？（）A.间歇式反应器适用于大规模连续生产，生产效率高B.间歇式反应器内物料的组成和温度等参数随时间变化，操作灵活，但辅助时间长C.间歇式反应器内物料的反应速率始终保持不变，容易控制D.间歇式反应器不需要搅拌装置，物料能够自动混合均匀7、在化学反应工程中，对于一个连续流动的管式反应器中的二级反应，以下哪个因素对于反应器体积的影响最大？（）A.反应物的初始浓度B.反应速率常数C.进料流量D.反应温度8、在化学反应工程中，以下哪种类型的反应对反应物浓度的变化最为敏感？（）A.零级反应B.一级反应C.二级反应D.三级反应9、关于化工过程中的精馏塔节能措施，以下哪种方法不是有效的节能途径？（）A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.优化进料热状态D.余热回收利用10、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11、在化工设备的防腐措施中，涂层防护是常见的方法之一。对于一个长期处于强酸环境中的设备，以下哪种涂层材料的防腐性能最为优越？（）A.环氧树脂涂层B.聚氨酯涂层C.聚四氟乙烯涂层D.酚醛树脂涂层12、化工过程中的蒸发操作常用于浓缩溶液。在一个单效蒸发器中，若进料的温度升高，蒸发器的生产能力会如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小13、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14、化工安全是化工生产的首要问题。在处理易燃易爆的化工物料时，以下哪种安全措施是最为基础和关键的？（）A.安装防爆电气设备B.制定严格的操作规程C.进行静电消除处理D.配备消防灭火设备15、化工中的过滤操作常用于分离固体和液体。对于一种颗粒细小且粘性较大的悬浮液，以下哪种过滤设备的过滤效果更好？（）A.板框压滤机B.真空转鼓过滤机C.离心过滤机D.袋式过滤器二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）随着环保法规的日益严格，详细分析化工废水处理中的生物处理技术原理、工艺流程以及其在去除有机物和氮磷等污染物方面的效果和局限性。2、（本题5分）结合化工生产中的自动化趋势，深入探讨集散控制系统在化工过程中的应用，包括系统架构、功能模块和控制策略的实现。3、（本题5分）分析在化工仪表及自动化控制中，如何选择合适的测量仪表和控制策略，实现对化工过程参数的准确监测和自动控制。4、（本题5分）化工过程中的传热操作十分重要，请解释热传导、热对流和热辐射三种传热方式的基本原理，并举例说明它们在化工生产中的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某理想气体在绝热可逆压缩过程中，起始温度为300K，压力为100kPa，终态压力为200kPa。已知该气体的热容比为1.4，计算终态温度。2、（本题5分）在一个吸收塔中，用清水吸收空气中的二氧化硫。进气中二氧化硫的摩尔分数为0.08，尾气中要求二氧化硫的摩尔分数降低到0.005，气液平衡关系为y=0.7x，液气比为1.5。计算所需的塔高，假设传质单元高度为0.6m。3、（本题5分）一个间歇釜式反应器中进行二级不可逆反应2A→B，反应速率常数为2L/(mol·h)。初始时A的浓度为4mol/L，反应5小时后，A的浓度变为1mol/L。求该反应器的有效体积。4、（本题5分）进行一个气固相催化反应，反应速率方程为-rA=kpA^0.5，其中k=0.1mol/(m²·s·kPa^0.5)，压力pA为20kPa。催化剂颗粒为球形，直径为5mm，有效扩散系数为1×10^(-5)m²/s。计算催化剂的内扩散有效因子。5、（本题5分）在一个蒸发结晶过程中，将25%（质量分数）的某盐溶液浓缩至55%，进料量为1200kg/h，蒸发室的压力为25kPa（绝压），对应的饱和蒸汽温度为65°C，溶液的比热容为3.3kJ/(kg·K)，加热蒸汽的温度为135°C，冷凝潜热为2050kJ/kg，求加热蒸汽的消耗量和蒸发器的传热面积。假设传热系数为750W/(m²·K)。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家化工厂的某个产品生产线在更换原材料供应商后，产品质量出现了下降。请分析原材料变化对产品质量的影响，并提出解决质量下降问题的方案。2、（本题10分）在化工新材料领域，某企业计划开发一种高性能的复合材料。请分析