沈阳北软信息职业技术学院《化工原理（上）》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《化工原理（上）》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、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2、化工传热过程在许多工艺中都有应用。在一个需要快速加热的化工反应中，以下哪种传热方式能够最迅速地将热量传递给反应物料？（）A.对流传热B.热传导C.辐射传热D.以上三种方式结合3、化工过程中的质量传递现象普遍存在。在进行气体吸收操作时，如果要提高吸收剂对气体溶质的吸收率，以下哪个措施最为可行？（）A.增加吸收剂的流量B.降低吸收温度C.减小吸收塔的高度D.增大气体流速4、关于化工过程中的气液传质设备，以下哪种设备适用于处理易发泡的物料？（）A.泡罩塔B.筛板塔C.浮阀塔D.填料塔5、在化工热力学的研究中，以下哪个热力学定律是判断过程自发方向的依据？（）A.热力学第一定律B.热力学第二定律C.热力学第三定律D.盖斯定律6、在化工生产的安全管理中，危险因素的识别和评估至关重要。以下关于化工生产中的危险因素，不包括的是（）A.火灾和爆炸B.中毒和窒息C.设备故障D.员工心情好坏7、在化工过程的优化设计中，需要综合考虑经济和技术因素。以下哪项不是经济因素的主要考虑内容？（）A.设备投资成本B.原材料价格C.反应动力学参数D.产品市场价格8、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9、化工热力学在化学工程中具有重要地位，对于一个封闭系统经历绝热不可逆过程，以下关于其熵变的描述，正确的是：（）A.熵变为零B.熵变小于零C.熵变大于零D.熵变的正负无法确定10、化工过程中的干燥操作，若干燥介质的相对湿度降低，干燥速率会怎样变化？（）A.加快B.减慢C.不变D.先加快后减慢11、在化工热力学中，研究实际气体的状态方程时，范德华方程是常用的方程之一。以下关于范德华方程的特点，不正确的是：（）A.考虑了分子间的引力和斥力B.适用于所有压力范围C.计算精度较高D.形式较为简单12、在化工精馏塔的设计中，若要提高塔的分离效率，可以采取多种措施。以下哪种措施对提高分离效率的作用相对较小？（）A.增加塔板数B.增大塔径C.优化塔板结构D.选择合适的回流比13、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14、在化学工程的研究中，经常需要对实验数据进行处理和分析。当处理一组非线性的数据时，以下哪种数学模型拟合方法通常能够得到更准确的结果？（）A.线性回归B.多项式回归C.指数回归D.对数回归15、在化工过程的节能减排中，余热回收利用是重要措施之一。以下关于余热回收的方式和技术，不准确的是（）A.可以用于发电B.可以预热物料C.回收效率一定能达到100%D.要考虑余热的品质二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析在化工热力学的理想溶液和非理想溶液中，活度系数的概念和作用。2、（本题5分）详细说明在化工生产的干燥过程中，如何利用在线监测技术实时监控干燥过程和优化操作。3、（本题5分）化学反应工程中，讨论非均相催化反应的特点和过程，包括催化剂的外扩散、内扩散和表面反应步骤，并说明如何消除内外扩散的影响以提高反应速率。4、（本题5分）在化学工程中，全面论述化工过程模拟软件的应用，包括如何建立准确的数学模型、输入参数的选择以及模拟结果的分析和优化。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个绝热固定床反应器中进行气固相催化反应，反应为A+B→C，反应热为-50kJ/mol。进料中A和B的摩尔比为1:1，进料温度为300K，流量为10mol/s。已知反应的活化能为80kJ/mol，求达到60%转化率时的床层温度。2、（本题5分）一蒸汽管外包有两层厚度相同、材料不同的绝热层，已知内层绝热材料的热导率为外层绝热材料热导率的两倍。若将两层绝热材料互换，其他条件不变，求每米管长的热损失变化情况。3、（本题5分）某化学反应在间歇釜式反应器中进行，反应为2A+B→3C，初始时A的浓度为3mol/L，B的浓度为2mol/L，反应速率常数为0.8L^2/(mol^2·h)，反应3小时后，计算C的生成量以及A和B的剩余浓度。4、（本题5分）某反应釜中进行二级不可逆反应A+B→C，反应速率常数为0.05L/(mol·s)，初始浓度C_A0=2mol/L，C_B0=3mol/L，反应4小时后，求A的浓度。5、（本题5分）一个连续干燥器在非等焓条件下操作，湿物料的处理量为1800kg/h，初含水量为0.42（湿基），终含水量为0.08（湿基），干燥介质为热空气，进口温度为140°C，湿度为0.008kg/kg干气，出口温度为85°C，湿度为0.04kg/kg干气。求干燥介质的消耗量和预热器的加热量。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业的生产车间存在设备操作不规范的问题，可能影响设备寿命和生产安全。分析设备操作不规范的原因及应采取的整改措施。2、（本题10分）某化工企业的污水处理系统出现故障，导致污水排放