浙江体育职业技术学院《化工原理A》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《化工原理A》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、在化学反应动力学中，研究温度对反应速率的影响时，通常采用阿伦尼乌斯方程。当活化能增大时，以下关于温度对反应速率影响程度的说法，正确的是：（）A.温度的影响程度减小B.温度的影响程度增大C.温度的影响程度不变D.无法确定温度的影响程度2、在化工过程控制中，串级控制系统可以提高控制品质。以下关于串级控制系统的特点，不正确的是：（）A.能够克服干扰B.控制回路多C.调试简单D.适用于容量滞后较大的过程3、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4、对于化工过程中的流体流动，以下关于雷诺数的含义和作用，哪一个是正确的？（）A.雷诺数是用来判断流体流动类型（层流或湍流）的无量纲数，其大小反映了流体的惯性力与黏性力的相对大小B.雷诺数只与流体的流速有关，与流体的性质和管道直径无关C.雷诺数越大，流体的流动阻力越小，能量损失越少D.雷诺数对流体流动的研究没有实际意义，只是一个理论概念5、化学反应工程是化学工程的重要分支。对于一个复杂的化学反应体系，以下关于反应级数的确定方法，不准确的是（）A.实验测定法B.初始速率法C.凭经验随意猜测D.积分法6、在化工中的吸附分离过程，关于吸附剂的选择和再生方法，以下哪种说法是恰当的？（）A.吸附剂应具有较大的比表面积、良好的选择性和吸附容量，常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。吸附剂的再生方法包括加热再生、降压再生和置换再生等B.吸附剂的选择只考虑其吸附容量，其他性能不重要C.吸附剂的再生过程复杂，成本高，因此在实际应用中应尽量避免吸附剂的再生D.所有的吸附剂都可以采用同一种再生方法，且再生效果相同7、在化工生产中，经常需要对混合物进行干燥处理。对于一个恒速干燥阶段，以下关于干燥速率的主要影响因素，正确的是：（）A.物料的含水量B.干燥介质的温度C.干燥介质的流速D.物料的性质8、化工中的搅拌设备用于混合物料和促进反应。对于搅拌器的类型和选型依据，以下描述不正确的是（）A.桨式搅拌器适用于低粘度液体B.涡轮式搅拌器搅拌强度大C.搅拌器的选型只考虑搅拌效果D.要考虑物料性质和工艺要求9、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10、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11、在化工中的过滤操作，关于过滤介质的选择和过滤机的类型，以下哪种说法是准确的？（）A.过滤介质应具有足够的机械强度、化学稳定性和适当的孔隙大小。常见的过滤介质有织物介质、多孔固体介质和堆积介质等。过滤机有板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机等，不同类型的过滤机适用于不同的过滤任务B.过滤介质的孔隙越小越好，能够提高过滤精度C.所有的过滤机都采用相同的过滤原理和操作方式，只是结构不同D.过滤机的处理能力只取决于过滤面积，与过滤介质和操作条件无关12、在化工反应工程中，对于一个串联反应，如果中间产物是期望产物，以下哪种操作方式有利于提高中间产物的收率？（）A.提高反应温度B.增加反应物浓度C.缩短反应时间D.降低反应压力13、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14、在化工流体力学中，对于非牛顿流体的流动，其粘度通常不是常数。若一种非牛顿流体的表观粘度随剪切速率的增加而减小，这种流体被称为？（）A.假塑性流体B.胀塑性流体C.宾汉流体D.触变性流体15、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）结合化工过程的节能需求，深入探讨热泵技术在化工中的应用原理、系统组成以及在精馏、干燥等单元操作中的节能效果。2、（本题5分）解释在化工设备的防腐工程中，涂层防腐的施工工艺和质量检验方法。3、（本题5分）化工过程中的流化床燃烧技术在能源利用和污染物控制方面具有重要应用，请说明流化床燃烧的工作原理和特点，包括燃料适应性、燃烧效率和污染物排放控制，并分析其与传统燃烧方式的比较优势。4、（本题5分）解释在化工热力学的相平衡计算中，如何利用活度系数模型计算汽液平衡组成。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某蒸馏塔分离丙酮（A）和乙醇（B）的混合物，进料组成中丙酮的摩尔分数为0.4，进料热状态参数q=1.3，塔顶馏出液中丙酮的摩尔分数为0.85，塔釜液中丙酮的摩尔分数为0.08。回流比为4.5，相对挥发度为5。计算理论塔板数。2、（本题5分）在一个均相反应釜中进行如下反应：A+B→C，反应速率方程为r=k*C_A*C_B，其中k=2L/(mol·s)。初始时A和B的浓度均为2mol/L，反应3小时后B的浓度变为1mol/L，求反应釜的体积。3、（本题5分）一个吸收塔用清水吸收混合气中的氯化氢（HCl）气体。混合气的流量为1200m³/h，其中HCl的体积分数为12%。吸收剂水的流量为2500kg/h。已知相平衡关系为y=2x，其中y为气相中HCl的摩尔分数，x为液相中HCl的摩尔分数。求HCl的吸收率和出口气相中HCl的组成。4、（本题5分）一个多级压缩过程，将压力为100kPa的气体压缩至800kPa，采用四级压缩，中间冷却。各级压缩比相同，求各级压缩比和中间冷却器的出口温度。假设气体为理想气体，绝热指数为1.4。5、（本题5分）在一个流化床干燥器中干燥湿颗粒物料，物料的初始含水量为0.4（质量分数），要求干燥至0.05（质量分数）。干燥器的空气进口温度为120°C，出口温度为80°C，空气湿度为0.01kg水/kg干空气。干燥速率与物料含水量的关系为U=k(X-X)，其中k=0.8，X为物料含水量（kg水/kg绝干物料），X为平衡含水量（假设为0）。计算干燥所需的时间和空气用量。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某化工企业采用了膜分离技术进行产品的提纯。请分析该技术的优势和可能面临的问题。2、（本题10分）