沈陽(yáng)理工大學(xué)《化工創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐》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)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，若中間產(chǎn)物是目標(biāo)產(chǎn)物，以下哪種操作條件有利于提高中間產(chǎn)物的選擇性？（）A.提高反應(yīng)溫度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.減少反應(yīng)物濃度2、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受內(nèi)壓的薄壁容器，以下哪個(gè)參數(shù)是確定容器壁厚的關(guān)鍵因素？（）A.工作壓力B.容器直徑C.材料的許用應(yīng)力D.以上因素都很關(guān)鍵3、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4、化工中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在多效蒸發(fā)過(guò)程中，以下哪個(gè)因素對(duì)蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)影響最大？（）A.加熱蒸汽的溫度B.溶液的沸點(diǎn)升高C.蒸發(fā)器的結(jié)垢D.效間的溫差損失5、在化工設(shè)備的選材中，以下哪種材料通常用于高溫高壓且有腐蝕性介質(zhì)的工況？（）A.碳鋼B.不銹鋼C.鈦合金D.銅合金6、在化工分離過(guò)程中，精餾塔的操作壓力對(duì)分離效果有重要影響。一般來(lái)說(shuō)，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7、化工過(guò)程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對(duì)濕度降低，干燥速率會(huì)怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢8、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，換熱器的設(shè)計(jì)需要考慮傳熱效率和壓降。對(duì)于一個(gè)管殼式換熱器，以下關(guān)于折流板的作用，不正確的是：（）A.增加傳熱面積B.提高流速C.支撐管束D.減小壓降9、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對(duì)反應(yīng)過(guò)程有著重要影響。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，以下哪種類型的催化劑能夠同時(shí)提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負(fù)催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以10、在化工流體流動(dòng)中，對(duì)于突擴(kuò)管的局部阻力系數(shù)，主要取決于管徑的變化比例。若管徑突然擴(kuò)大兩倍，局部阻力系數(shù)會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小11、在化工分離過(guò)程中，精餾操作是常用的方法之一。當(dāng)混合物中各組分的相對(duì)揮發(fā)度接近時(shí)，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進(jìn)料位置12、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13、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，研究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，以下關(guān)于催化劑作用的描述，不正確的是：（）A.降低反應(yīng)的活化能B.改變反應(yīng)的平衡常數(shù)C.提高反應(yīng)的選擇性D.加快反應(yīng)速率14、在化工中的流化床反應(yīng)器，關(guān)于其特點(diǎn)和適用范圍，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒處于流化狀態(tài)，傳熱傳質(zhì)效率高，適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)和要求有均一溫度和濃度的反應(yīng)B.流化床反應(yīng)器的操作簡(jiǎn)單，對(duì)物料的粒度和密度沒(méi)有要求C.流化床反應(yīng)器的氣體返混嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化率低，只適用于一些簡(jiǎn)單的反應(yīng)D.流化床反應(yīng)器內(nèi)固體顆粒容易磨損和帶出，增加了后續(xù)分離和回收的難度15、化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。對(duì)于一個(gè)一級(jí)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物濃度增加一倍時(shí)，速率常數(shù)會(huì)？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工生產(chǎn)過(guò)程中，如何進(jìn)行有效的過(guò)程控制，包括控制策略的選擇、控制器的參數(shù)整定以及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性評(píng)估。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工熱力學(xué)的熱力學(xué)性質(zhì)圖表的使用中，如何通過(guò)查圖獲取所需的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。3、（本題5分）分析在化工熱力學(xué)的熱化學(xué)計(jì)算中，燃燒熱和生成熱數(shù)據(jù)的應(yīng)用和計(jì)算方法。4、（本題5分）簡(jiǎn)述在精細(xì)化學(xué)品的合成工藝研究中，如何進(jìn)行工藝路線的創(chuàng)新和改進(jìn)，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠進(jìn)行燃燒反應(yīng)，燃料為甲烷，空氣過(guò)剩系數(shù)為1.2，甲烷的燃燒熱為890kJ/mol，計(jì)算燃燒產(chǎn)物的溫度和熱損失。2、（本題5分）某二元混合物進(jìn)行簡(jiǎn)單蒸餾，初始組成xF=0.6，蒸餾終了時(shí)釜液組成xW=0.2，平均相對(duì)揮發(fā)度為3。求餾出液的平均組成。3、（本題5分）一個(gè)換熱器用溫度為130°C的熱油將流量為1800kg/h的某種液體從35°C加熱到75°C。已知液體的比熱容為2.6kJ/(kg·K)，熱油的比熱容為1.8kJ/(kg·K)，進(jìn)出口溫差為25°C，求換熱器的傳熱面積。假設(shè)總傳熱系數(shù)為450W/(m2·K)。4、（本題5分）一個(gè)結(jié)晶過(guò)程中，將溶質(zhì)從飽和溶液中結(jié)晶出來(lái)，初始溶液濃度為200g/L，結(jié)晶溫度為10℃，溶解度為100g/L，晶體生長(zhǎng)速率與過(guò)飽和度成正比，比例系數(shù)為0.1mm/h，計(jì)算結(jié)晶5小時(shí)后的晶體平均粒徑。5、（本題5分）某反應(yīng)釜中進(jìn)行一個(gè)可逆吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為K=exp(1500/T)，反應(yīng)速率方程為r=k(C_A-C_B/K)，其中k=0.8L/(mol·s)，初始濃度C_A0=3mol/L，C_B0=1mol/L。在等溫條件下操作，求達(dá)到60%轉(zhuǎn)化率所需的時(shí)間。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在食品添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要開發(fā)一種新型的抗氧化劑。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面的設(shè)計(jì)思路。2、（本題10分）某化工企業(yè)的污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致污水排放不達(dá)標(biāo)。分析故障原因，并提出修復(fù)方案和預(yù)防措施。3、（本題10分