南京工業(yè)大學(xué)《化工原理B》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工原理B》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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1分，共15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、在化工原理中，研究流體在管道中的流動阻力時，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大2、對于化工中的傳熱設(shè)備，以下關(guān)于換熱器的強(qiáng)化傳熱方法，哪一項是正確的？（）A.換熱器的強(qiáng)化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過增加流體的流速、改變流動狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強(qiáng)化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會增加阻力損失，因此不應(yīng)采用這種方法來強(qiáng)化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強(qiáng)化傳熱3、在化工過程控制中，反饋控制是常用的控制策略之一。當(dāng)被控變量受到一個階躍干擾時，以下關(guān)于反饋控制系統(tǒng)的響應(yīng)，正確的是：（）A.被控變量立即回到設(shè)定值B.被控變量逐漸回到設(shè)定值C.被控變量會超過設(shè)定值D.被控變量不會受到干擾的影響4、在化工流體流動中，當(dāng)流體流經(jīng)管道時會產(chǎn)生阻力損失。對于層流和湍流兩種流動狀態(tài)，以下關(guān)于阻力損失的特點，哪項描述是不正確的？（）A.層流的阻力損失與流速的一次方成正比B.湍流的阻力損失與流速的平方成正比C.層流的阻力損失通常小于湍流D.湍流的阻力損失與管道粗糙度無關(guān)5、對于化工過程中的結(jié)晶器類型，以下哪種結(jié)晶器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)？（）A.攪拌釜式結(jié)晶器B.奧斯陸結(jié)晶器C.流化床結(jié)晶器D.蒸發(fā)結(jié)晶器6、對于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導(dǎo)熱油7、在化工吸收過程中，如果吸收劑的用量無限增大，吸收率會如何變化？（）A.吸收率無限增大B.吸收率趨近于1C.吸收率保持不變D.吸收率逐漸減小8、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個氣液反應(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9、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對萃取效果的影響相對較??？（）A.兩相的接觸時間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類型10、在化工熱力學(xué)中，研究實際氣體的狀態(tài)方程時，范德華方程是常用的方程之一。以下關(guān)于范德華方程的特點，不正確的是：（）A.考慮了分子間的引力和斥力B.適用于所有壓力范圍C.計算精度較高D.形式較為簡單11、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時間D.以上操作條件都不利12、化工過程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對濕度降低，干燥速率會怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢13、在化工反應(yīng)工程中，對于一個自催化反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系具有特殊的特點。以下關(guān)于自催化反應(yīng)的描述，哪項是不正確的？（）A.反應(yīng)初期速率較慢B.存在一個最佳反應(yīng)物濃度使反應(yīng)速率最大C.反應(yīng)后期速率減慢D.反應(yīng)速率始終隨反應(yīng)物濃度的增加而增加14、化工原理中，對于吸收塔的設(shè)計，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)15、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個熱傳導(dǎo)過程中，若兩種材料的熱導(dǎo)率相差較大，界面處的溫度分布會呈現(xiàn)怎樣的特點？（）A.溫度分布均勻B.溫度在界面處發(fā)生突變C.溫度在界面附近有較大的梯度D.溫度在遠(yuǎn)離界面處有較大的梯度二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工設(shè)備的制造過程中，焊接工藝的選擇和質(zhì)量控制要點。2、（本題5分）解釋在化工過程的精餾塔中，塔內(nèi)件的作用和常見塔內(nèi)件的類型。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工生產(chǎn)的結(jié)晶過程中，如何利用超聲波技術(shù)輔助結(jié)晶過程和提高結(jié)晶效率。4、（本題5分）論述在化工反應(yīng)工程中，如何利用數(shù)學(xué)模型對復(fù)雜反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬和分析。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某間歇反應(yīng)釜中進(jìn)行如下反應(yīng)：A+B→C，反應(yīng)速率方程為-rA=kCA0.5CB，其中k=0.5L/(mol·min)，初始時刻A和B的濃度分別為2mol/L和3mol/L。反應(yīng)60min后，計算A的濃度。2、（本題5分）某燃燒爐以天然氣為燃料，天然氣組成（體積分?jǐn)?shù)）為甲烷90%，乙烷5%，丙烷5%。已知甲烷、乙烷、丙烷的燃燒熱分別為890kJ/mol、1560kJ/mol、2220kJ/mol，求天然氣的熱值。3、（本題5分）某化工廠的一個反應(yīng)釜中進(jìn)行如下反應(yīng)：3A+B→2C+D。初始時A、B的濃度分別為6mol/L和4mol/L，反應(yīng)5小時后，A的濃度變?yōu)?mol/L，求該反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)。4、（本題5分）某吸收塔中，用含溶質(zhì)A濃度為0.005mol/L的吸收劑吸收混合氣中的A，進(jìn)塔氣體中A的分壓為10kPa，平衡分壓與液相濃度關(guān)系為p*=5000c（kPa），氣相傳質(zhì)系數(shù)為0.08kmol/(m^2·s·kPa)，液相傳質(zhì)系數(shù)為0.05m/s，計算傳質(zhì)單元高度。5、（本題5分）某吸收塔中用稀硫酸吸收氨氣，進(jìn)氣中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為10%，氣體流量為500m3/h，吸收劑硫酸的濃度為0.5mol/L，流量為800L/h，吸收塔的傳質(zhì)單元高度為0.8m，平衡關(guān)系為y=0.9x，計算所需的傳質(zhì)單元數(shù)和塔高。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家制藥企業(yè)的一種藥物在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行粉碎操作。請分析粉碎過程中的關(guān)鍵因素和控制方法。2、（本題10分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程