南京工業(yè)大學(xué)《化工軟件應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁南京工業(yè)大學(xué)

《化工軟件應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當(dāng)輸送高粘度液體時，以下哪種管道材質(zhì)和內(nèi)徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內(nèi)徑較大B.塑料管道，內(nèi)徑較小C.玻璃管道，內(nèi)徑適中D.鑄鐵管道，內(nèi)徑較大2、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長距離輸送？（）A.皮帶輸送機(jī)B.螺旋輸送機(jī)C.斗式提升機(jī)D.氣力輸送3、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.強(qiáng)烈的攪拌4、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子5、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關(guān)于余熱回收的方式和技術(shù)，不準(zhǔn)確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預(yù)熱物料C.回收效率一定能達(dá)到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)6、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，若催化劑的孔徑過小，會對反應(yīng)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應(yīng)速率B.降低反應(yīng)速率C.對反應(yīng)速率無影響D.可能提高也可能降低反應(yīng)速率7、在化工過程的模擬計(jì)算中，選擇合適的熱力學(xué)模型對于結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。對于一個含有極性物質(zhì)的體系，以下關(guān)于熱力學(xué)模型的選擇，不正確的是：（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.基團(tuán)貢獻(xiàn)模型8、化工中的過濾操作常用于分離固體和液體。對于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過濾設(shè)備的過濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)C.離心過濾機(jī)D.袋式過濾器9、對于化工熱力學(xué)中的理想氣體狀態(tài)方程，以下關(guān)于其適用條件的說法，哪一個是準(zhǔn)確的？（）A.理想氣體狀態(tài)方程適用于任何壓力和溫度下的氣體B.理想氣體狀態(tài)方程只適用于高溫、低壓且分子間無相互作用力的氣體C.理想氣體狀態(tài)方程對所有真實(shí)氣體在任何條件下都能準(zhǔn)確描述其性質(zhì)D.理想氣體狀態(tài)方程主要適用于液體，對氣體的適用性較差10、在化工設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。以下關(guān)于工藝流程選擇的依據(jù)，不全面的是（）A.原料性質(zhì)和產(chǎn)品要求B.技術(shù)成熟度C.操作人員的喜好D.經(jīng)濟(jì)合理性11、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產(chǎn)品的純度不符合要求，以下哪種調(diào)節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進(jìn)料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量12、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的研究中，對于一個二級反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的平方成正比。若初始反應(yīng)物濃度增加一倍，反應(yīng)速率會變?yōu)樵瓉淼膸妆?？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍13、在化工原理的學(xué)習(xí)中，流體流動的阻力計(jì)算是基礎(chǔ)內(nèi)容之一。以下關(guān)于摩擦系數(shù)的確定方法，不正確的是（）A.可以通過實(shí)驗(yàn)測定B.可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算C.與管道粗糙度無關(guān)D.與流體的流動狀態(tài)有關(guān)14、在化工傳熱過程中，對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，各層的熱阻和溫差之間存在何種關(guān)系？（）A.熱阻越大，溫差越大B.熱阻越大，溫差越小C.熱阻與溫差無關(guān)D.取決于傳熱系數(shù)15、化工生產(chǎn)中的節(jié)能減排是重要的研究課題。在一個化工流程中，以下哪種措施對于降低能源消耗和減少溫室氣體排放的效果最為顯著？（）A.優(yōu)化反應(yīng)條件B.改進(jìn)分離工藝C.采用余熱回收系統(tǒng)D.更換高效的動力設(shè)備二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）化工熱力學(xué)中的相律在分析多相平衡系統(tǒng)中具有重要作用，請解釋相律的表達(dá)式和含義，并通過實(shí)例說明如何應(yīng)用相律確定系統(tǒng)的自由度和平衡相數(shù)。2、（本題5分）闡述在化工反應(yīng)過程的強(qiáng)化技術(shù)中，如微通道反應(yīng)、超重力反應(yīng)等，如何通過創(chuàng)新的設(shè)備和工藝手段提高反應(yīng)速率和選擇性。3、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論催化劑的制備方法和表征技術(shù)，包括浸漬法、沉淀法和溶膠-凝膠法等制備方法，以及比表面積測定、孔徑分布分析和活性評價等表征手段，并分析它們對催化劑性能的影響。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個連續(xù)釜式攪拌反應(yīng)器（CSTR）串聯(lián)一個活塞流反應(yīng)器（PFR）進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2h?1。CSTR體積為10L，PFR體積為20L，進(jìn)料中A的濃度為5mol/L，進(jìn)料流量為10L/h。計(jì)算出口處A和B的濃度。2、（本題5分）某反應(yīng)在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)為A+2B→3C，初始時刻A、B的濃度分別為2mol/L、3mol/L，反應(yīng)4小時后，A的濃度變?yōu)?mol/L。已知反應(yīng)速率方程為-rA=kCA^0.5CB，其中k=0.5L^(0.5)/(mol^(0.5)·h)，計(jì)算B和C的濃度。3、（本題5分）一個吸收塔用清水吸收氨氣，進(jìn)氣中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，氣體流量為100mol/h，吸收劑流量為200mol/h，塔內(nèi)氣液傳質(zhì)系數(shù)分別為kG=0.05kmol/(m2·h·kPa)，kL=0.08m/h，亨利系數(shù)H=0.8kPa·m3/mol，計(jì)算氨氣的吸收率和吸收塔的高度。4、（本題5分）在一個蒸發(fā)過程中，將15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的某溶液濃縮至45%，進(jìn)料量為900kg/h，蒸發(fā)室的壓力為15kPa（絕壓），對應(yīng)的飽和蒸汽溫度為55°C，溶液的比熱容為3.2kJ/(kg·K)，加熱蒸汽的溫度為125°C，冷凝潛熱為2150kJ/kg，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900W/(m2·K)。5、（本題5分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5h^(-1)。進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，進(jìn)料流量為10L/h，反應(yīng)器體積為50L。計(jì)算反應(yīng)器出口處A的濃度。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中發(fā)生了泄