西安石油大学《化工生产技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页西安石油大学《化工生产技术》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在化工燃烧过程中，为了实现完全燃烧，需要控制合适的空气量。当空气量不足时，会产生哪些不良后果？（）A.燃烧温度升高B.燃料利用率提高C.产生有害气体D.燃烧速度加快2、在化工过程的安全评估中，需要分析各种潜在的危险因素。对于一个涉及高压气体储存的化工装置，以下哪个危险因素最容易引发严重的事故？（）A.气体泄漏B.容器爆炸C.静电火花D.人为操作失误3、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4、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5、化工中的结晶器有多种类型。对于蒸发结晶器和冷却结晶器的特点和适用范围，以下描述不正确的是（）A.蒸发结晶器适用于溶解度随温度变化不大的物质B.冷却结晶器需要控制冷却速度C.两者的操作原理相同D.结晶器的选型要根据具体情况6、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离混合物。当选择萃取剂时，以下哪个因素不是关键的考虑因素？（）A.对溶质的溶解能力B.与原溶剂的互溶性C.萃取剂的价格D.萃取剂的挥发性7、在化工过程的安全管理中，风险评估是重要的环节。以下关于风险评估的方法，哪一种通常不用于化工过程？（）A.故障树分析B.层次分析法C.民意调查D.事件树分析8、在化工热力学的研究中，以下哪个参数常用于判断混合物的非理想性程度？（）A.活度系数B.逸度系数C.压缩因子D.偏心因子9、在化学工程领域，对于多相反应体系，以下关于相间传质对反应速率的影响，哪种说法是正确的？（）A.相间传质通常会限制反应速率B.相间传质对反应速率没有影响C.相间传质总是会加快反应速率D.相间传质的影响取决于反应类型10、在化工过程的能量分析中，需要考虑各种能量的输入和输出。对于一个绝热反应过程，以下哪个能量项的变化对反应结果的影响可以忽略不计？（）A.内能的变化B.焓的变化C.熵的变化D.自由能的变化11、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12、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13、对于化工中的蒸发操作，以下关于蒸发器的类型和特点，哪一个是恰当的？（）A.常见的蒸发器有中央循环管式蒸发器、悬筐式蒸发器、外加热式蒸发器和强制循环蒸发器等。中央循环管式蒸发器结构简单，传热效果好；悬筐式蒸发器便于清洗和维修；外加热式蒸发器加热室和分离室分开，有利于循环；强制循环蒸发器循环速度大，传热系数高B.蒸发器的类型只有中央循环管式蒸发器一种，其他类型都是在其基础上改进的C.蒸发器的传热系数与溶液的性质和流速无关，只取决于蒸发器的结构D.蒸发器的操作压力越高，蒸发效率越高，能耗越低14、在化工设备的密封形式中，以下哪种密封适用于高温高压且有毒有害介质的场合？（）A.填料密封B.机械密封C.迷宫密封D.液封15、在化工热力学中，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，不准确的是（）A.判断过程的可逆性B.评估能量利用效率C.熵增越大越好D.指导过程的优化二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）化工过程中的干燥操作常用于去除物料中的水分。请阐述常见的干燥方法及其适用范围，并讨论如何优化干燥过程以提高效率和降低能耗。2、（本题5分）化工过程中的聚合反应工程具有一定的复杂性，请说明自由基聚合、离子聚合和逐步聚合的反应特点和动力学规律，并分析聚合反应过程中的传热和传质问题。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。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个吸收塔中，用清水吸收空气中的氨气。进塔气体中氨气的摩尔分数为0.1，出塔气体中氨气的摩尔分数为0.01，气体流量为1000m^3/h（标准状态），吸收剂用量为2000kg/h。已知亨利系数为0.5kPa，求吸收率和塔的传质单元数。2、（本题5分）某化工厂需要用板式换热器将一种热流体从120℃冷却到70℃，冷流体从30℃加热到60℃。热流体的流量为1500kg/h，比热容为2.8kJ/(kg·K)，冷流体的比热容为4.0kJ/(kg·K)。若换热器的总传热系数为800W/(m2·K)，计算所需的换热面积。3、（本题5分）有一理想气体混合物，由50%（摩尔分数）的氮气和50%的氧气组成。总压力为200kPa，温度为300K。已知氮气和氧气的摩尔定压热容分别为29.1J/(mol·K)和29.4J/(mol·K)。计算该混合物的摩尔定压热容。4、（本题5分）某化工厂生产一种产品，需要经过反应、分离和提纯等步骤。反应过程中，反应物A和B按照化学计量比1:2进行反应，反应速率与反应物浓度的关系为r=k*C_A*C_B^2，其中反应速率常数k=2L^2/(mol^2·h)。初始时，反应物A的浓度为2mol/L，反应物B的浓度为4mol/L，反应在一个体积为5L的反应器中进行，经过3小时，求反应物B的浓度。5、（本题5分）某精馏塔分离甲醇-水混合物，进料量为6000kg/h，进料组成（甲醇质量分数）为0.4，塔顶馏出液中甲醇含量不低于0.9，塔底釜液中甲醇含量不高于0.05。操作回流比为3.5，相对挥发度为3.0。计算塔顶和塔底产品的质量流量以及冷凝器的热负荷（假设进料为饱和液体）。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在化肥生产企业中，某工厂