重庆航天职业技术学院《化工CAD》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《化工CAD》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2分，共30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、在化工传递过程中，热传导是常见的传热方式之一。关于热传导的基本定律——傅里叶定律，以下说法错误的是（）A.热流密度与温度梯度成正比B.热导率是物质的固有属性C.热导率不受温度影响D.适用于稳态和非稳态传热2、在化学反应器的设计中，若要实现高转化率和高选择性，对于一个放热反应，以下哪种操作方式可能是合适的？（）A.绝热操作B.等温操作C.变温操作D.以上操作方式效果相同3、对于化工中的液液萃取设备，以下关于萃取塔的类型和特点，哪一项是准确的？（）A.常见的萃取塔有喷洒塔、填料塔、筛板塔和转盘塔等。喷洒塔结构简单，但传质效率低；填料塔传质效率高，但阻力大；筛板塔处理能力大，但操作弹性小；转盘塔效率高，操作弹性大B.萃取塔的类型只有填料塔一种，其他类型的萃取塔很少使用C.萃取塔的传质效率与塔的高度成正比，塔越高，传质效果越好D.萃取塔的操作条件对传质效率没有影响，只需要关注塔的结构4、对于化工中的传质过程，以下关于双膜理论的基本假设，哪一项是正确的？（）A.双膜理论认为在气液两相界面处，存在着两层停滞的膜，传质阻力集中在这两层膜内，相内为湍流流动B.双膜理论假设气液两相的浓度在相界面处达到平衡，不存在传质阻力C.双膜理论只适用于低浓度气体的吸收过程，对高浓度气体不适用D.双膜理论认为传质系数与流体的流速和物性无关5、化工原理中，对于精馏塔的设计，若要提高塔顶产品的纯度，同时保持一定的处理量，以下哪种方法可行？（）A.增加塔板数B.减小回流比C.降低塔釜温度D.增大进料量6、在化工传热过程中，保温层的作用不可忽视。以下关于保温层的选择和计算，不正确的是（）A.要考虑保温材料的导热系数B.保温层越厚越好C.要计算保温层的经济厚度D.考虑环境温度对保温效果的影响7、在化工热力学中，对于理想溶液，其混合过程的焓变和体积变化通常是怎样的？（）A.焓变和体积变化均为零B.焓变为零，体积变化不为零C.焓变不为零，体积变化为零D.焓变和体积变化均不为零8、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9、化工传递过程包括动量传递、热量传递和质量传递。在对流传热过程中，当流体的流速增加时，以下关于对流传热系数的变化，正确的是：（）A.对流传热系数不变B.对流传热系数减小C.对流传热系数增大D.对流传热系数先增大后减小10、化工过程中的精馏操作是常见的分离方法。在一个连续精馏塔中，若进料组成发生变化，塔顶和塔底产品的纯度会受到怎样的影响？（）A.塔顶和塔底产品纯度均不变B.塔顶产品纯度降低，塔底产品纯度不变C.塔顶产品纯度不变，塔底产品纯度降低D.塔顶和塔底产品纯度均可能发生变化11、在化工过程的优化中，数学模型的建立是重要的一步。以下关于数学模型的作用，哪种表述是不全面的？（）A.预测过程性能B.指导实验研究C.直接确定最优操作条件D.分析过程的敏感性12、在化工分离过程的设计中，需要考虑分离设备的选型。对于处理量较大的混合物分离，以下哪种分离设备通常不太适用？（）A.板式精馏塔B.填料精馏塔C.离心分离器D.结晶器13、化工中的气液传质设备有多种类型。对于填料塔和板式塔的比较，以下说法错误的是（）A.填料塔的压降小B.板式塔的操作弹性大C.填料塔的持液量小D.板式塔的分离效率一定高于填料塔14、在化工热力学中，对于混合物的汽液平衡计算，以下哪种方法在高压条件下更为适用？（）A.理想溶液模型B.活度系数法C.状态方程法D.经验关联式15、在化工生产中的结晶器设计中，以下哪个因素对晶体的粒度分布影响最大？（）A.溶液的过饱和度控制B.结晶器的搅拌强度C.结晶器的材质D.结晶器的形状二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明在化工过程的萃取操作中，萃取相和萃余相的分离方法和设备。2、（本题5分）详细说明在化工生产的干燥器中，气流速度对干燥效果的影响及优化方法。3、（本题5分）论述在化工设备的安装过程中，如何进行设备的找正和找平以及精度的控制。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对一湿物料进行干燥，已知干燥速率曲线方程为：U=k(X-X*)，其中U为干燥速率，k为常数，X为物料的含水量，X*为平衡含水量。若初始含水量X0=0.3kg水/kg绝干料，干燥至含水量X1=0.1kg水/kg绝干料，所用时间为5小时，求常数k。2、（本题5分）在一个连续搅拌釜式反应器（CSTR）中进行二级不可逆反应A→B，反应速率常数为0.5L/(mol·min)，进料中A的浓度为3mol/L，进料流速为15L/min，反应器体积为80L。计算反应器出口处A的浓度和B的生成量。3、（本题5分）在一个连续搅拌釜式反应器（CSTR）和一个平推流反应器（PFR）并联的系统中进行一级不可逆反应，CSTR的体积为1.5m³，反应速率常数为0.15h⁻¹，进料流量为4m³/h，进料中反应物浓度为0.8mol/L，PFR的体积为2.5m³。求系统的总转化率。4、（本题5分）进行一个化学反应动力学实验，得到反应A→B的数据如下：时间（min）：0，10，20，30，40；A的浓度（mol/L）：1.0，0.7，0.5，0.3，0.2。假设该反应为一级反应，通过线性拟合计算反应速率常数。5、（本题5分）在一个绝热填充床反应器中进行二级不可逆反应2A→B，反应速率常数为10L/(mol·s)。进料中A的浓度为4mol/L，进料流量为2L/s，反应器体积为50L。计算反应的转化率。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某化工企业的生产过程中需要使用大量的水资源，而水资源短缺成为企