昆明理工大學(xué)《化工原理Ⅱ》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024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、在化學(xué)工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準(zhǔn)確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會(huì)隨使用次數(shù)下降2、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個(gè)因素對(duì)于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強(qiáng)度C.過飽和度D.晶種的加入量3、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過濾壓差增大時(shí)，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質(zhì)的阻力增大4、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同5、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關(guān)于共沸精餾的原理和特點(diǎn)，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實(shí)現(xiàn)完全分離D.操作條件較為復(fù)雜6、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，以下哪種類型的反應(yīng)器適用于反應(yīng)速率慢且需要長時(shí)間反應(yīng)的情況？（）A.間歇式反應(yīng)器B.連續(xù)式反應(yīng)器C.半連續(xù)式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器7、在化工中的吸附分離過程，關(guān)于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)?？（）A.吸附劑應(yīng)具有較大的比表面積、良好的選擇性和吸附容量，常見的吸附劑有活性炭、分子篩等。吸附劑的再生方法包括加熱再生、降壓再生和置換再生等B.吸附劑的選擇只考慮其吸附容量，其他性能不重要C.吸附劑的再生過程復(fù)雜，成本高，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免吸附劑的再生D.所有的吸附劑都可以采用同一種再生方法，且再生效果相同8、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級(jí)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(shí)間D.以上操作條件都不利9、在化工過程的系統(tǒng)分析中，能量衡算至關(guān)重要。以下關(guān)于能量衡算的基本原理和方法，不正確的是（）A.遵循能量守恒定律B.考慮各種形式的能量轉(zhuǎn)化C.可以忽略能量損失D.準(zhǔn)確確定能量輸入和輸出項(xiàng)10、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11、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。若要選擇一種適用于強(qiáng)酸環(huán)境的涂層材料，以下哪種較為合適？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚氯乙烯涂層D.鈦金屬涂層12、在化工過程的安全評(píng)估中，需要分析各種潛在的危險(xiǎn)因素。對(duì)于一個(gè)涉及高壓氣體儲(chǔ)存的化工裝置，以下哪個(gè)危險(xiǎn)因素最容易引發(fā)嚴(yán)重的事故？（）A.氣體泄漏B.容器爆炸C.靜電火花D.人為操作失誤13、對(duì)于化工過程中的流體流動(dòng)，以下關(guān)于雷諾數(shù)的含義和作用，哪一個(gè)是正確的？（）A.雷諾數(shù)是用來判斷流體流動(dòng)類型（層流或湍流）的無量綱數(shù)，其大小反映了流體的慣性力與黏性力的相對(duì)大小B.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)，與流體的性質(zhì)和管道直徑無關(guān)C.雷諾數(shù)越大，流體的流動(dòng)阻力越小，能量損失越少D.雷諾數(shù)對(duì)流體流動(dòng)的研究沒有實(shí)際意義，只是一個(gè)理論概念14、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR），以下關(guān)于其停留時(shí)間分布的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.停留時(shí)間分布較寬B.存在返混C.停留時(shí)間均一D.適用于慢反應(yīng)15、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，需要考慮壓力對(duì)設(shè)備強(qiáng)度的要求。對(duì)于一個(gè)承受高壓的容器，以下哪種封頭形式的強(qiáng)度性能更好？（）A.橢圓形封頭B.碟形封頭C.球冠形封頭D.平板封頭16、在化工過程的優(yōu)化中，常常需要對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡。以下哪項(xiàng)不是常見的優(yōu)化目標(biāo)？（）A.最大化產(chǎn)量B.最小化能耗C.最大化設(shè)備投資D.最小化環(huán)境污染17、在化工分離過程中，吸附分離常用于分離微量雜質(zhì)。以下關(guān)于吸附劑的再生方法，哪種方式通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生18、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，這種流體被稱為？（）A.假塑性流體B.脹塑性流體C.賓漢流體D.觸變性流體19、在化工原理實(shí)驗(yàn)中，測量數(shù)據(jù)的誤差分析是必不可少的。以下關(guān)于誤差的來源和處理方法，不正確的是（）A.系統(tǒng)誤差可以通過校準(zhǔn)消除B.隨機(jī)誤差可以通過多次測量平均減小C.粗大誤差對(duì)結(jié)果影響不大，可以忽略D.誤差分析可以評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性20、化工中的干燥設(shè)備種類繁多。對(duì)于干燥一種含水量較高且易結(jié)塊的物料，以下哪種干燥設(shè)備更為適用？（）A.流化床干燥器B.廂式干燥器C.噴霧干燥器D.回轉(zhuǎn)圓筒干燥器二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析在化工過程的生物發(fā)酵過程中，如何優(yōu)化培養(yǎng)基配方、培養(yǎng)條件和發(fā)酵罐設(shè)計(jì)，提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。2、（本題5分）論述在化工反應(yīng)工程中，如何考慮反應(yīng)器內(nèi)的流體流動(dòng)對(duì)反應(yīng)的影響。3、（本題5分）結(jié)合化工過程的節(jié)能需求，深入探討熱泵技術(shù)在化工中的應(yīng)用原理、系統(tǒng)組成以及在精餾、干燥等單元操作中的節(jié)能效果。4、（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)。5、（本題5分）隨著化工過程強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展，分析微通道反應(yīng)器在化學(xué)反應(yīng)中的優(yōu)勢和應(yīng)用前景，包括提高傳熱傳質(zhì)效率、縮短反應(yīng)時(shí)間等方面。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了脆化現(xiàn)象。請分析可能的原因并提出防護(hù)措施。2、（本題5分）在一項(xiàng)化工分離過程中，分離設(shè)備的運(yùn)行效率低下，影響了生產(chǎn)能力。請分析分離設(shè)備運(yùn)行效率低的原因，并提出提高設(shè)備運(yùn)行效率的措施。3、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中需要使用大量的水資源，而水資源短缺成為企業(yè)發(fā)展的制約因素。分析企業(yè)應(yīng)如何節(jié)約用水和提高水資源利用效率。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行化工產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)能源消耗過高，成本大幅增加。請對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)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(xiàng)目在建設(shè)過程中需要進(jìn)行工程質(zhì)量管理，以確保工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。請分析工程質(zhì)量管理的重點(diǎn)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）某氣體混合物中含有組分A、B、C，其分壓分別為50kPa、30kPa、20kPa，溫度為300K，體積為1m3。已知A、B、C的摩爾質(zhì)量分別為20g/mol、30g/mol、40g/mol，求混合物的質(zhì)量和平均摩爾質(zhì)量。2、（本題10分）在一個(gè)膜分離過程中，原料氣中含有組分A和B，摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.6和0.4。膜對(duì)A的滲透率為10m^3/(m^2·s·kPa)，對(duì)B的滲透率