湖州职业技术学院《聚合物反应工程基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页湖州职业技术学院《聚合物反应工程基础》

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、在化工过程的优化中，目标函数的选择非常重要。对于一个以最小化生产成本为目标的化工过程，以下关于目标函数的构成，不正确的是：（）A.原材料成本B.设备折旧成本C.产品销售收入D.人工成本2、化工中的液液萃取过程，萃取相和萃余相的组成可以通过相平衡关系确定。以下关于相平衡关系的表示方法和应用，不正确的是（）A.可以用三角形相图表示B.可以计算萃取剂的最小用量C.相平衡关系不受温度影响D.用于萃取过程的设计和计算3、化学反应工程是化学工程的重要分支。在一个间歇式搅拌反应器中进行不可逆的一级反应，若要提高产物的收率，以下哪种操作方式最为有效？（）A.增加反应物浓度B.升高反应温度C.延长反应时间D.加快搅拌速度4、化工过程中的蒸发操作，若要降低溶液的沸点升高，以下哪种方法可行？（）A.提高操作压力B.降低操作压力C.增加溶质浓度D.减小进料量5、在化工生产中，换热器是常见的设备。对于一个逆流操作的换热器，当冷热流体的进口温度不变，而热流体的流量增加时，以下关于传热温差的变化，正确的是：（）A.传热温差增大B.传热温差减小C.传热温差不变D.传热温差的变化无法确定6、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7、在化工流体流动领域，对于非牛顿流体的流动特性，以下哪种描述是不准确的？（）A.其黏度不是常数B.流动阻力计算方法与牛顿流体相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化现象D.其流动行为受剪切速率影响8、在化工分离过程中，吸附分离常用于气体和液体的净化。对于一个物理吸附过程，以下关于吸附剂再生的方法，不正确的是：（）A.加热解吸B.降压解吸C.置换解吸D.化学方法解吸9、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10、在化工分离过程中，萃取是一种有效的分离方法。对于一个液液萃取体系，当萃取剂与原溶剂的互溶性增加时，以下关于萃取效果的变化，正确的是：（）A.萃取效果变好B.萃取效果变差C.萃取效果不变D.萃取效果先变好后变差11、在化工过程的优化设计中，需要综合考虑经济和技术因素。对于一个投资较大但运行成本较低的工艺方案，以下关于其经济性的评价，正确的是：（）A.一定是经济可行的B.一定是不经济的C.需要通过详细的经济分析来确定D.仅根据投资和运行成本无法判断12、化工中的萃取塔设计需要考虑萃取剂的分散和聚并。对于一个需要高效萃取的过程，以下哪个萃取塔的内部构件能够促进萃取剂的分散？（）A.筛板B.填料C.转盘D.搅拌器13、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14、化工生产中的结晶操作常用于提纯物质。对于结晶过程的影响因素，以下说法不正确的是（）A.溶液过饱和度是关键因素B.搅拌速度对结晶粒度有影响C.杂质的存在总是不利于结晶D.冷却速率会影响结晶形态15、在化学反应工程中，对于一个均相催化反应，催化剂的浓度增加，反应速率会如何变化？（）A.线性增加B.先增加后趋于平稳C.指数增加D.不变二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在化学反应工程中，气固相催化反应中的内扩散和外扩散限制会影响反应速率和选择性。请论述内扩散和外扩散限制的产生原因和判断方法，并分析如何消除或减轻这些扩散限制对反应的影响。2、（本题5分）论述在化工过程的膜分离过程中，膜组件的结构和操作方式对分离性能的影响。3、（本题5分）简述在化工过程的膜生物反应器中的膜污染机制研究中，如何分析膜表面的污染物沉积和膜孔堵塞的机理，采取防治措施。4、（本题5分）结合化工企业的可持续发展战略，深入探讨生命周期成本分析在化工项目评估中的应用，包括成本构成、计算方法和决策依据。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）用离心泵将密度为1000kg/m^3的液体从低位槽输送到高位槽，低位槽液面距离心泵入口中心线的垂直距离为2m，高位槽液面距离心泵出口中心线的垂直距离为25m，管路总阻力损失为30J/kg，离心泵的效率为65%，求所需离心泵的扬程和轴功率。已知液体的流量为30m^3/h。2、（本题5分）一个化工厂用膜分离器分离两种气体混合物，其中一种气体的渗透率为5×10^-4m3/(m2·s·Pa)，膜面积为10m2，两侧压差为200kPa。计算该气体的渗透流量。3、（本题5分）某理想气体在绝热条件下进行膨胀，初始状态为压力5MPa，温度500K，体积1m³。膨胀后压力降至1MPa，已知气体的绝热指数为1.4，求膨胀后的温度和体积。4、（本题5分）某一精馏塔用于分离甲醇（M）和水（W）的混合物，进料组成甲醇的摩尔分数为0.4，进料流量为800kmol/h。塔顶馏出液中甲醇的摩尔分数要求达到0.95，塔底釜液中甲醇的摩尔分数为0.05。回流比为2.5，计算塔顶馏出液和塔底釜液的流量。5、（本题5分）有一蒸汽管道，外径为159mm，壁厚为5mm，保温层厚度为50mm，管道内蒸汽温度为300°C，保温层外表面温度为50°C。已知钢管的导热系数为45W/(m·K)，保温材料的导热系数为0.1W/(m·K)，求每米管道的热损失。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个新的化工产品研发项目，需要考虑市场需求、技术可行性、生产成本等因素。请分析该项目的可行性及研发过程中可能遇到的问题。2、（本题10分）在农药生产企业中，某工厂需要