菏澤學院《化工熱力學》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁菏澤學院

《化工熱力學》2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在化工流體流動中，對于突擴管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴大兩倍，局部阻力系數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小2、在化工設(shè)備的設(shè)計中，對于承受外壓的薄壁容器，以下哪個因素對于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長度C.材料的強度D.壁厚3、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常涉及到氣體的壓縮過程。對于一個絕熱壓縮過程，若壓縮比相同，以下關(guān)于壓縮終溫的說法，正確的是：（）A.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越高B.壓縮氣體的比熱容越大，終溫越低C.氣體比熱容對終溫沒有影響D.無法確定比熱容與終溫的關(guān)系4、在化工過程的能量分析中，熵增原理是一個重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，哪項表述是不正確的？（）A.熵增原理可用于判斷過程的可行性B.絕熱不可逆過程的熵增大于零C.熵增越大，過程的能量利用效率越高D.可逆過程的熵增為零5、在化工安全管理中，危險化學品的儲存需要遵循嚴格的規(guī)定。對于易燃液體的儲存，以下關(guān)于儲存條件的要求，不正確的是：（）A.通風良好B.遠離火源C.高溫環(huán)境D.采用防爆電氣6、在化工過程的物料衡算中，若一個連續(xù)生產(chǎn)過程沒有物料的積累，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪種表述是正確的？（）A.輸入物料量一定大于輸出物料量B.輸入物料量一定等于輸出物料量C.輸入物料量一定小于輸出物料量D.輸入物料量與輸出物料量的大小關(guān)系不確定7、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計中，需要綜合考慮經(jīng)濟和技術(shù)因素。對于一個投資較大但運行成本較低的工藝方案，以下關(guān)于其經(jīng)濟性的評價，正確的是：（）A.一定是經(jīng)濟可行的B.一定是不經(jīng)濟的C.需要通過詳細的經(jīng)濟分析來確定D.僅根據(jù)投資和運行成本無法判斷8、在化學反應(yīng)器的設(shè)計中，需要考慮多種因素以確保反應(yīng)的高效進行。對于一個氣固相催化反應(yīng)，以下哪個因素對反應(yīng)速率的影響相對較?。浚ǎ〢.催化劑的孔徑大小B.反應(yīng)物的濃度C.反應(yīng)容器的材質(zhì)D.催化劑的活性9、化工熱力學在化學工程中具有重要地位，對于一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過程，以下關(guān)于其熵變的描述，正確的是：（）A.熵變?yōu)榱鉈.熵變小于零C.熵變大于零D.熵變的正負無法確定10、在化學反應(yīng)器的設(shè)計中，需要考慮熱穩(wěn)定性問題。以下關(guān)于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過絕熱操作線分析B.與反應(yīng)的放熱量和傳熱速率有關(guān)C.反應(yīng)物濃度對熱穩(wěn)定性沒有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性11、在化學反應(yīng)工程中，以下哪種類型的反應(yīng)對反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級反應(yīng)B.一級反應(yīng)C.二級反應(yīng)D.三級反應(yīng)12、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)13、在化工過程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準確的是（）A.可以預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設(shè)計工藝流程14、在化工設(shè)備的設(shè)計中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計準則，以下哪種表述是恰當?shù)?？（）A.壓力容器的設(shè)計應(yīng)遵循強度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設(shè)計只需要考慮強度失效準則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計可以采用低于標準的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計壓力可以超過其標注的最高工作壓力，只要定期檢驗即可15、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分離氣體混合物。在一個填料吸收塔中，用清水吸收氨氣，若要提高氨氣的吸收率，以下哪種方法效果不明顯？（）A.增加吸收劑的用量B.提高吸收塔的操作壓力C.降低吸收劑的溫度D.減小吸收塔的填料高度16、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當吸收劑用量增加時，以下關(guān)于吸收效果的變化，哪種說法是正確的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不變C.吸收率可能增加也可能不變D.吸收率一定減小17、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)過程中，以下哪種蒸發(fā)器適用于處理熱敏性物料？（）A.降膜蒸發(fā)器B.升膜蒸發(fā)器C.刮板蒸發(fā)器D.強制循環(huán)蒸發(fā)器18、在化學反應(yīng)動力學中，研究反應(yīng)級數(shù)的確定方法時，以下關(guān)于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實驗操作簡單19、在化學反應(yīng)工程中，對于一個非均相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑外擴散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應(yīng)物濃度D.升高反應(yīng)溫度20、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積21、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在對流傳熱過程中，當流體的流速增加時，以下關(guān)于對流傳熱系數(shù)的變化，正確的是：（）A.對流傳熱系數(shù)不變B.對流傳熱系數(shù)減小C.對流傳熱系數(shù)增大D.對流傳熱系數(shù)先增大后減小22、在化工熱力學研究中，對于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項是不準確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分數(shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過總壓和摩爾分數(shù)計算23、在化工過程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對于一個絕熱反應(yīng)過程，以下哪個能量項的變化對反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計？（）A.內(nèi)能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化24、在化工設(shè)備的設(shè)計中，換熱器的設(shè)計需要考慮傳熱效率和壓降。對于一個管殼式換熱器，以下關(guān)于折流板的作用，不正確的是：（）A.增加傳熱面積B.提高流速C.支撐管束D.減小壓降25、在化工過程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下關(guān)于相似放大法的優(yōu)點，哪種說法是不準確的？（）A.基于物理相似原理B.能夠較好地預(yù)測放大后的性能C.不需要大量的實驗數(shù)據(jù)D.適用于各種類型的化工過程二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工過程中的聚合反應(yīng)工程具有一定的復(fù)雜性，請說明自由基聚合、離子聚合和逐步聚合的反應(yīng)特點和動力學規(guī)律，并分析聚合反應(yīng)過程中的傳熱和傳質(zhì)問題。2、（本題5分）結(jié)合化工生產(chǎn)中的過程強化理念，深入探討微乳液技術(shù)在化學反應(yīng)和分離過程中的應(yīng)用，包括微乳液的形成和穩(wěn)定機制。3、（本題5分）化工熱力學中的焓和熵是重要的熱力學函數(shù)。請詳細解釋焓和熵的物理意義，并說明它們在化工過程分析和計算中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細闡述在化工設(shè)備的設(shè)計中，如何考慮抗震和抗風等自然災(zāi)害的影響。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業(yè)在進行生產(chǎn)過程優(yōu)化時，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化方案在實際實施過程中遇到了員工抵制。請分析員工抵制的原因，并提出解決員工抵制問題的措施。2、（本題5分）在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要提高產(chǎn)品的純度。請分析可以采取哪些化學工程手段。3、（本題5分）在煤化工行業(yè)，某企業(yè)計劃生產(chǎn)一種新型的煤化工產(chǎn)品。請分析該項目在技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境方面的可行性。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在進行化工產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)時，發(fā)現(xiàn)能源消耗過高，成本大幅增加。請對這一現(xiàn)象進行分析，找出導(dǎo)致能耗過高的因素，并給出節(jié)能措施。5、（本題5分）某化工項目在建設(shè)過程中需要進行工程質(zhì)量管理，以確保工程質(zhì)量符合標準。請分析工程質(zhì)量管理的重點和方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個蒸發(fā)過程中，將10%（質(zhì)量分數(shù)）的氯化鈉（NaCl）水溶液濃縮至30%。進料流量為1000kg/h，蒸發(fā)室壓力下溶液的沸點升高為5°C，加熱蒸汽溫度為120°C，冷凝水出口溫度為90°C。求加熱蒸汽的消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積（假設(shè)傳熱系數(shù)為2000W/(m2·K)）。2、（本題10分）有一理想氣體混合物，其中組分A、B的摩爾分數(shù)分別為0.6和0.4，總壓力為