蘭州大學(xué)《化工機(jī)械強(qiáng)度與振動(dòng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工機(jī)械強(qiáng)度與振動(dòng)》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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在化工過程的模擬計(jì)算中，常使用一些商業(yè)軟件。以下哪個(gè)軟件不是主要用于化工過程模擬的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS2、在化工原理的學(xué)習(xí)中，流體流動(dòng)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(cè)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(dòng)狀態(tài)有關(guān)3、在化工熱力學(xué)中，狀態(tài)方程對(duì)于描述流體的熱力學(xué)性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于常見狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，表述不準(zhǔn)確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計(jì)算復(fù)雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計(jì)算所有流體4、化工中的蒸餾操作是常見的分離方法之一。在進(jìn)行共沸蒸餾時(shí)，以下哪種共沸劑的選擇原則最為關(guān)鍵？（）A.共沸劑與原混合物的沸點(diǎn)差B.共沸劑的毒性和安全性C.共沸劑與原混合物的互溶性D.共沸劑的價(jià)格和易得性5、化工中的吸收塔設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)因素。當(dāng)處理高濃度氣體時(shí)，以下哪種吸收塔的類型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔6、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計(jì)算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對(duì)于一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度會(huì)對(duì)反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小7、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對(duì)于一個(gè)膜分離系統(tǒng)，以下哪個(gè)操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積8、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質(zhì)不發(fā)生改變？（）A.熱風(fēng)干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥9、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)混合物進(jìn)行分離。對(duì)于一個(gè)沸點(diǎn)差較小的液體混合物，以下哪種分離方法的分離效果更好？（）A.普通精餾B.萃取精餾C.共沸精餾D.膜分離10、在化學(xué)反應(yīng)工程中，以下哪種類型的反應(yīng)對(duì)反應(yīng)物濃度的變化最為敏感？（）A.零級(jí)反應(yīng)B.一級(jí)反應(yīng)C.二級(jí)反應(yīng)D.三級(jí)反應(yīng)11、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)離心泵的安裝高度過高時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)什么問題？（）A.流量增大B.揚(yáng)程降低C.發(fā)生氣蝕現(xiàn)象D.效率提高12、對(duì)于化工中的非均相反應(yīng)過程，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.相間傳質(zhì)會(huì)影響非均相反應(yīng)的速率和選擇性。如果傳質(zhì)速率小于反應(yīng)速率，反應(yīng)會(huì)受到傳質(zhì)的限制；如果傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，反應(yīng)則主要受化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制B.相間傳質(zhì)對(duì)非均相反應(yīng)沒有影響，反應(yīng)速率只取決于化學(xué)反應(yīng)本身C.相間傳質(zhì)總是會(huì)促進(jìn)非均相反應(yīng)的進(jìn)行，提高反應(yīng)速率和選擇性D.相間傳質(zhì)的影響可以忽略不計(jì)，在研究非均相反應(yīng)時(shí)不需要考慮13、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應(yīng)用。對(duì)于含有高濃度有機(jī)物的廢水，以下哪種膜分離技術(shù)的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透14、在化工流體的湍流流動(dòng)中，渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點(diǎn)？（）A.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于分子擴(kuò)散系數(shù)B.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)C.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)大于分子擴(kuò)散系數(shù)D.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)的大小關(guān)系不確定15、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關(guān)于保溫層的選擇和計(jì)算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計(jì)算保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度D.考慮環(huán)境溫度對(duì)保溫效果的影響16、在化工分離過程中，離子交換分離技術(shù)常用于分離離子型物質(zhì)。以下關(guān)于離子交換樹脂的再生，哪種方法最為常用？（）A.用酸或堿溶液處理B.用鹽溶液處理C.加熱處理D.電解處理17、在化工分離過程中，超濾膜分離技術(shù)常用于分離大分子物質(zhì)。以下關(guān)于超濾膜的特點(diǎn)，哪種描述是不正確的？（）A.截留分子量固定B.操作壓力低C.分離精度高D.容易被污染18、在化工分離過程中，離心分離是利用離心力實(shí)現(xiàn)分離的方法。對(duì)于一個(gè)固液混合物的離心分離過程，以下關(guān)于離心分離因數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.離心機(jī)的轉(zhuǎn)速B.混合物的密度差C.離心機(jī)的半徑D.分離時(shí)間19、在化工分離過程中，精餾塔的操作壓力對(duì)分離效果有重要影響。一般來說，降低操作壓力會(huì)導(dǎo)致以下哪種情況？（）A.相對(duì)揮發(fā)度增大B.相對(duì)揮發(fā)度減小C.塔板效率提高D.塔板數(shù)增加20、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，局部阻力的計(jì)算方法與沿程阻力不同。以下哪種局部阻力系數(shù)的確定方法最為準(zhǔn)確？（）A.經(jīng)驗(yàn)公式法B.實(shí)驗(yàn)測(cè)定法C.理論分析法D.以上方法效果相同21、對(duì)于化工中的干燥過程，以下關(guān)于干燥速率曲線的階段劃分，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.干燥速率曲線通常分為恒速干燥階段和降速干燥階段，恒速干燥階段主要受表面汽化控制，降速干燥階段主要受內(nèi)部擴(kuò)散控制B.干燥速率曲線只有恒速干燥階段，不存在降速干燥階段C.干燥速率曲線的階段劃分取決于干燥介質(zhì)的溫度和濕度，與物料的性質(zhì)無關(guān)D.干燥速率曲線的降速干燥階段，干燥速率與物料的含水量成正比22、化工中的吸附過程存在吸附平衡。對(duì)于一個(gè)給定的吸附體系，以下哪個(gè)因素對(duì)吸附平衡的影響最大？（）A.溫度B.壓力C.吸附劑的比表面積D.吸附質(zhì)的濃度23、在化工中的精餾塔設(shè)計(jì)中，關(guān)于回流比的選擇，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.回流比是精餾操作的重要參數(shù)，它影響著精餾塔的分離效果、能耗和設(shè)備投資。一般來說，增大回流比可以提高分離效果，但會(huì)增加能耗和設(shè)備投資；減小回流比則相反。因此，需要綜合考慮各方面因素，選擇合適的回流比B.回流比越大越好，能夠保證精餾塔得到高純度的產(chǎn)品C.回流比的選擇只取決于塔頂和塔底產(chǎn)品的純度要求，與能耗和設(shè)備投資無關(guān)D.回流比的最小值為零，最大值沒有限制24、在化工過程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點(diǎn)技術(shù)是一種常用的方法。以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的主要作用，哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.確定最小公用工程用量B.識(shí)別能量回收的潛力C.優(yōu)化換熱器網(wǎng)絡(luò)D.直接降低反應(yīng)的活化能25、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防腐是一種常見的方法。對(duì)于一個(gè)處于腐蝕性環(huán)境中的設(shè)備，以下關(guān)于涂層選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.涂層的顏色B.涂層的耐腐蝕性C.涂層與基體的結(jié)合力D.涂層的施工性能二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工工藝設(shè)計(jì)中，如何綜合考慮原材料的選擇、反應(yīng)路線的確定、分離和提純步驟的安排以及三廢處理等方面，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的生產(chǎn)。2、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的結(jié)晶操作，包括晶體的形成原理、影響晶體質(zhì)量和產(chǎn)量的因素以及結(jié)晶過程的優(yōu)化控制策略。3、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論催化劑的失活和再生問題，包括失活的原因（如中毒、燒結(jié)等）和再生方法，并分析如何延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)高性能催化劑的需求，分析金屬有機(jī)框架材料作為催化劑的特點(diǎn)、制備方法以及在有機(jī)反應(yīng)中的應(yīng)用。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家食品加工企業(yè)需要對(duì)生產(chǎn)過程中的廢水進(jìn)行處理，以達(dá)到環(huán)保要求。請(qǐng)分析可行的廢水處理方法。2、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的廢氣，對(duì)環(huán)境造成了不良影響。請(qǐng)分析如何處理這些廢氣。3、（本題5分）某化工企業(yè)的某個(gè)產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，由于產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，客戶流失嚴(yán)重。請(qǐng)分析產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的原因，并提出穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的質(zhì)量管理措施。4、（本題5分）在新能源領(lǐng)域，某企業(yè)開發(fā)的生物質(zhì)能源存在轉(zhuǎn)化率不高的問題。請(qǐng)分析原因并提出改進(jìn)策略。5、（本題5分）在食品添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要確保產(chǎn)品符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面的控制要點(diǎn)。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)蒸發(fā)器將20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的鹽水溶液濃縮至40%，進(jìn)料量為2000kg/h，加熱蒸汽壓力為0.3MPa（絕壓），對(duì)應(yīng)的飽和溫度為133.3°C，蒸發(fā)器內(nèi)溶液的沸點(diǎn)升高為8°C，傳熱系數(shù)為1500W/(m2·K)。求加熱蒸汽消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。2、（本題10分）在一個(gè)板式換熱器中，熱流體的進(jìn)出口溫度分別為180°C和