臨沂科技職業(yè)學(xué)院《物料與能量衡算原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁臨沂科技職業(yè)學(xué)院《物料與能量衡算原理》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(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、在化工設(shè)計(jì)中，管道布置是重要的環(huán)節(jié)之一。以下關(guān)于化工管道布置的原則和要求，不正確的是（）A.要考慮物料特性B.盡量減少?gòu)濐^和閥門C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修2、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于真實(shí)氣體的壓縮因子，以下哪個(gè)因素對(duì)其影響最大？（）A.溫度B.壓力C.氣體的種類D.以上因素影響程度相同3、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4、在化學(xué)工程領(lǐng)域，對(duì)于多相反應(yīng)體系，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率的影響，哪種說法是正確的？（）A.相間傳質(zhì)通常會(huì)限制反應(yīng)速率B.相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率沒有影響C.相間傳質(zhì)總是會(huì)加快反應(yīng)速率D.相間傳質(zhì)的影響取決于反應(yīng)類型5、在化學(xué)吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。當(dāng)吸收一個(gè)具有較高溶解度的氣體時(shí)，以下關(guān)于吸收劑性能的要求，不正確的是：（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性要高B.吸收劑的揮發(fā)性要低C.吸收劑的粘度要大D.吸收劑與被吸收氣體的反應(yīng)速率要快6、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的強(qiáng)度計(jì)算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于一個(gè)承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/47、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8、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9、在化工中的氣固相催化反應(yīng)過程，關(guān)于催化劑的中毒和失活，以下哪種說法是正確的？（）A.催化劑的中毒是指少量雜質(zhì)使催化劑的活性和選擇性顯著下降，且這種中毒通常是不可逆的。催化劑的失活則包括中毒、燒結(jié)、積炭等多種原因，有些失活是可逆的，有些是不可逆的B.催化劑的中毒和失活都是由于反應(yīng)物濃度過高導(dǎo)致的，降低反應(yīng)物濃度可以避免C.催化劑一旦中毒或失活，就無法恢復(fù)其活性，必須更換新的催化劑D.催化劑的中毒和失活對(duì)反應(yīng)速率和選擇性沒有影響，不需要關(guān)注10、在化工中的多組分精餾過程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過程中對(duì)分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴(yán)格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對(duì)精餾塔的設(shè)計(jì)和操作沒有影響C.多組分精餾中只有一個(gè)關(guān)鍵組分，不存在多個(gè)關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對(duì)精餾過程越有利11、在化工過程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)過程，若要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進(jìn)工藝路線B.更換原材料C.增加設(shè)備投資D.減少勞動(dòng)力投入12、在化工分離過程中，吸附分離常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一個(gè)物理吸附過程，以下關(guān)于吸附劑再生的方法，不正確的是：（）A.加熱解吸B.降壓解吸C.置換解吸D.化學(xué)方法解吸13、在化工熱力學(xué)中，研究混合氣體的性質(zhì)時(shí)，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對(duì)于一個(gè)由兩種理想氣體組成的混合氣體，以下關(guān)于分壓和分體積的說法，正確的是：（）A.分壓之和等于總壓，分體積之和等于總體積B.分壓之和大于總壓，分體積之和大于總體積C.分壓之和小于總壓，分體積之和小于總體積D.分壓與分體積之間沒有確定的關(guān)系14、在化工過程的控制系統(tǒng)中，前饋控制與反饋控制相結(jié)合可以提高控制效果。以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，哪種說法是不正確的？（）A.基于擾動(dòng)進(jìn)行控制B.能夠完全消除擾動(dòng)的影響C.對(duì)測(cè)量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用15、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)混合物進(jìn)行干燥處理。對(duì)于一個(gè)恒速干燥階段，以下關(guān)于干燥速率的主要影響因素，正確的是：（）A.物料的含水量B.干燥介質(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的流速D.物料的性質(zhì)16、在化工物料衡算中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的化工過程，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪項(xiàng)是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量17、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程對(duì)于優(yōu)化反應(yīng)過程非常重要。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法能夠更準(zhǔn)確地確定動(dòng)力學(xué)方程？（）A.間歇實(shí)驗(yàn)B.連續(xù)實(shí)驗(yàn)C.半連續(xù)實(shí)驗(yàn)D.以上方法結(jié)合18、在化工過程的物料衡算中，若一個(gè)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19、在化工過程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟(jì)效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素20、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.電解處理二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋在化工生產(chǎn)的干燥過程中，如何確定干燥終點(diǎn)和判斷物料的干燥程度。2、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的氣凝膠制備技術(shù)，包括氣凝膠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制備方法以及在保溫隔熱、催化劑載體等方面的應(yīng)用。3、（本題5分）簡(jiǎn)述在化工過程的可持續(xù)性評(píng)價(jià)中，如何從資源利用、環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)性能和社會(huì)接受度等方面建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)估過程的可持續(xù)性。4、（本題5分）解釋在化工過程的過濾操作中，過濾介質(zhì)的選擇原則和常見的過濾介質(zhì)類型及其特點(diǎn)。5、（本題5分）解釋在化工過程的吸附過程分析中，如何研究吸附劑的吸附性能和吸附等溫線，優(yōu)化吸附操作條件和再生方法。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業(yè)在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模時(shí)，需要考慮新廠址的選擇、設(shè)備的安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)等問題。分析這些問題并提出解決方案。2、（本題5分）某化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，以確保產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)。分析質(zhì)量檢測(cè)的方法和設(shè)備選擇。3、（本題5分）某化工項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段，需要確定合適的工藝流程和設(shè)備布局。請(qǐng)分析如何進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以提高生產(chǎn)效率和降低成本。4、（本題5分）在日用化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要提高產(chǎn)品的香氣持久性。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面的解決方法。5、（本題5分）一個(gè)化工項(xiàng)目在竣工驗(yàn)收階段，發(fā)現(xiàn)部分工程質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求。請(qǐng)分析工程質(zhì)量不合格的原因，并提出整改和驗(yàn)收的措施。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.5mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為1.8×10^(-5)Pa·s。計(jì)算最小流化速度和帶出速度。2、（本題10分）某化工廠進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)式為C2H4+H2→C2H6，進(jìn)料中乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.8，氫氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.2，總進(jìn)料流量