北京理工大學(xué)《化工熱力學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)北京理工大學(xué)

《化工熱力學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)氣液反應(yīng)，若反應(yīng)主要在液相中進(jìn)行，提高反應(yīng)速率的有效方法是？（）A.增加氣相反應(yīng)物濃度B.增大液相反應(yīng)物濃度C.提高反應(yīng)溫度D.增大氣液接觸面積2、對(duì)于化工原理中的吸收操作，以下關(guān)于吸收劑的選擇原則，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.吸收劑應(yīng)具有良好的選擇性、溶解度大、揮發(fā)性小、腐蝕性小、黏度低等特點(diǎn)B.吸收劑的價(jià)格越高越好，以保證吸收效果C.吸收劑的揮發(fā)性越大越好，能夠提高吸收效率D.吸收劑的黏度對(duì)吸收過(guò)程沒(méi)有影響，不需要考慮3、在化工過(guò)程的傳熱強(qiáng)化中，以下哪種方法不是通過(guò)增加傳熱面積來(lái)實(shí)現(xiàn)的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板4、在化工流體力學(xué)中，對(duì)于非牛頓流體的流動(dòng)，其粘度通常不是常數(shù)。若一種非牛頓流體的表觀粘度隨剪切速率的增加而減小，這種流體被稱(chēng)為？（）A.假塑性流體B.脹塑性流體C.賓漢流體D.觸變性流體5、化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。對(duì)于一個(gè)一級(jí)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物濃度增加一倍時(shí)，速率常數(shù)會(huì)？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍6、化工中的流化床反應(yīng)器具有許多優(yōu)點(diǎn)。在使用流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，以下哪個(gè)操作條件對(duì)反應(yīng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應(yīng)溫度7、在化工過(guò)程的控制系統(tǒng)中，前饋控制與反饋控制相結(jié)合可以提高控制效果。以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，哪種說(shuō)法是不正確的？（）A.基于擾動(dòng)進(jìn)行控制B.能夠完全消除擾動(dòng)的影響C.對(duì)測(cè)量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用8、在化工安全事故的預(yù)防和處理中，應(yīng)急預(yù)案起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于化工應(yīng)急預(yù)案的制定和實(shí)施，不正確的是（）A.要定期進(jìn)行演練B.可以不考慮實(shí)際情況，照搬其他企業(yè)的預(yù)案C.要明確應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)和職責(zé)D.對(duì)應(yīng)急資源進(jìn)行合理配置9、在化工精餾過(guò)程中，進(jìn)料熱狀態(tài)會(huì)影響精餾塔的操作。以下哪種進(jìn)料熱狀態(tài)會(huì)使精餾段的塔板數(shù)增加，提餾段的塔板數(shù)減少？（）A.過(guò)熱蒸汽進(jìn)料B.飽和蒸汽進(jìn)料C.氣液混合物進(jìn)料D.冷液進(jìn)料10、化工原理中，對(duì)于精餾塔的設(shè)計(jì)，若要提高塔頂產(chǎn)品的純度，同時(shí)保持一定的處理量，以下哪種方法可行？（）A.增加塔板數(shù)B.減小回流比C.降低塔釜溫度D.增大進(jìn)料量11、化工過(guò)程中的攪拌操作可以強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱。對(duì)于一個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類(lèi)型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會(huì)如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度12、化工過(guò)程中的膜分離技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。對(duì)于反滲透膜分離過(guò)程，若要提高水的透過(guò)率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側(cè)的壓力差B.降低膜兩側(cè)的壓力差C.提高進(jìn)料溶液的濃度D.降低進(jìn)料溶液的溫度13、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，研究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，以下關(guān)于催化劑作用的描述，不正確的是：（）A.降低反應(yīng)的活化能B.改變反應(yīng)的平衡常數(shù)C.提高反應(yīng)的選擇性D.加快反應(yīng)速率14、化學(xué)反應(yīng)工程中的催化反應(yīng)，催化劑起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應(yīng)速率B.催化劑的活性會(huì)永久保持C.中毒和燒結(jié)會(huì)導(dǎo)致失活D.可以改變反應(yīng)的選擇性15、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的強(qiáng)度計(jì)算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于一個(gè)承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.變?yōu)樵瓉?lái)的1/416、在化工過(guò)程的安全管理中，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，哪一種通常不用于化工過(guò)程？（）A.故障樹(shù)分析B.層次分析法C.民意調(diào)查D.事件樹(shù)分析17、在化工過(guò)程的自動(dòng)化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項(xiàng)說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應(yīng)速度B.增大積分時(shí)間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時(shí)間可以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調(diào)整不依賴(lài)于系統(tǒng)的特性18、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系時(shí)，安托尼方程是常用的經(jīng)驗(yàn)公式。以下關(guān)于安托尼方程參數(shù)的獲取方法，不正確的是：（）A.實(shí)驗(yàn)測(cè)定B.理論推導(dǎo)C.經(jīng)驗(yàn)估算D.數(shù)據(jù)擬合19、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)因素對(duì)晶體的粒度分布影響最大？（）A.溶液的過(guò)飽和度控制B.結(jié)晶器的攪拌強(qiáng)度C.結(jié)晶器的材質(zhì)D.結(jié)晶器的形狀20、化工原理中，對(duì)于吸收塔的設(shè)計(jì)，若氣體的流量增大，而其他條件不變，為了保持相同的吸收率，以下哪種措施需要采??？（）A.增大吸收劑的流量B.減小吸收劑的流量C.增加塔板數(shù)D.減少塔板數(shù)二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述在化工過(guò)程的吸附過(guò)程中的吸附等溫線擬合中，如何選擇合適的數(shù)學(xué)模型對(duì)吸附等溫線進(jìn)行擬合，獲取吸附劑的性能參數(shù)。2、（本題5分）在化工分離過(guò)程中，親和分離技術(shù)在生物化工等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，請(qǐng)闡述親和分離的基本原理和特點(diǎn)，包括親和配體的選擇和親和吸附的過(guò)程，并分析其優(yōu)勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）在化工分離過(guò)程中，膜蒸餾技術(shù)是一種新興的分離方法，請(qǐng)闡述膜蒸餾的原理和類(lèi)型，包括直接接觸式膜蒸餾、氣隙式膜蒸餾等，并分析其在海水淡化和溶液濃縮等領(lǐng)域的應(yīng)用前景和面臨的挑戰(zhàn)。4、（本題5分）隨著化工新材料的不斷涌現(xiàn)，分析其性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，如高性能纖維、特種工程塑料、電子化學(xué)品等在航空航天、電子信息等行業(yè)的應(yīng)用前景。5、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過(guò)程中的攪拌與混合操作，包括攪拌器的類(lèi)型、設(shè)計(jì)原則以及如何實(shí)現(xiàn)均勻混合和提高傳質(zhì)傳熱效果。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品的顏色出現(xiàn)偏差，不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)分析導(dǎo)致產(chǎn)品顏色偏差的原因，并提出控制產(chǎn)品顏色的方法。2、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理后可以達(dá)到零排放嗎？如果可以，需要哪些技術(shù)支持？請(qǐng)分析。3、（本題5分）在新能源領(lǐng)域，某企業(yè)開(kāi)發(fā)的風(fēng)能發(fā)電設(shè)備存在效率不高的問(wèn)題。請(qǐng)分析原因并提出改進(jìn)策略。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行質(zhì)量管理時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分批次的產(chǎn)品存在質(zhì)量波動(dòng)。請(qǐng)分析質(zhì)量波動(dòng)的可能原因，并提出穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的管理措施。5、（本題5分）一個(gè)化工項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中需要進(jìn)行項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理，以降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。請(qǐng)分析項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的流程和方法。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，反應(yīng)速率方程為r=k*exp(-E/RT)*C_A，其中k=10^6L/(mol·h)，活化能E=50000J/mol，氣體常數(shù)R=8.314J/(mol·K)，反應(yīng)溫度為500K，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，求反應(yīng)速率。2、（本題10分）在一個(gè)膜分離過(guò)程中，用反滲透膜處理含鹽廢水，進(jìn)水含鹽量為2000mg/L，膜的截留率為95%，處理水量為10m^3/h。計(jì)算透過(guò)液的含鹽量和濃縮液的流量。3、（本題10分）一個(gè)干燥器用于干燥某種濕物料，濕物料的初始含水量為50%（濕基），要求干燥至含水量為10%（