武漢科技大學(xué)《化工原理（一）》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(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)武漢科技大學(xué)《化工原理（一）》

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)備的設(shè)計(jì)中，關(guān)于壓力容器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循強(qiáng)度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準(zhǔn)則，確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設(shè)計(jì)只需要考慮強(qiáng)度失效準(zhǔn)則，其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設(shè)計(jì)可以采用低于標(biāo)準(zhǔn)的材料和制造工藝，以降低成本D.壓力容器的設(shè)計(jì)壓力可以超過(guò)其標(biāo)注的最高工作壓力，只要定期檢驗(yàn)即可2、在化工分離過(guò)程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配。對(duì)于一個(gè)特定的萃取體系，若萃取劑的用量增加，萃取相和萃余相的組成會(huì)如何變化？（）A.萃取相中溶質(zhì)濃度增加，萃余相中溶質(zhì)濃度減少B.萃取相中溶質(zhì)濃度減少，萃余相中溶質(zhì)濃度增加C.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均增加D.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均減少3、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4、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮熱穩(wěn)定性問(wèn)題。以下關(guān)于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過(guò)絕熱操作線(xiàn)分析B.與反應(yīng)的放熱量和傳熱速率有關(guān)C.反應(yīng)物濃度對(duì)熱穩(wěn)定性沒(méi)有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性5、在化工安全管理中，應(yīng)急預(yù)案的制定是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容的描述，不正確的是：（）A.應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)和職責(zé)B.事故預(yù)防措施C.詳細(xì)的工藝流程圖D.應(yīng)急響應(yīng)程序6、化工中的干燥設(shè)備種類(lèi)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7、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)于一個(gè)化工過(guò)程模型，以下關(guān)于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評(píng)估參數(shù)變化對(duì)結(jié)果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡(jiǎn)化模型D.驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性8、化工生產(chǎn)中的流體輸送設(shè)備種類(lèi)繁多。對(duì)于離心泵的工作原理和性能特點(diǎn)，以下描述不正確的是（）A.依靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力B.流量與揚(yáng)程存在一定關(guān)系C.可以輸送高粘度液體D.安裝高度有一定限制9、在化工精餾操作中，要實(shí)現(xiàn)混合物的有效分離，需要合理控制操作參數(shù)。以下哪個(gè)操作參數(shù)的改變對(duì)塔頂產(chǎn)品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進(jìn)料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量10、在化工生產(chǎn)中的攪拌釜中，以下哪種攪拌槳葉形式適用于高粘度流體的攪拌？（）A.螺旋槳式B.渦輪式C.錨式D.槳式11、在化工過(guò)程的物料衡算中，需要準(zhǔn)確確定各種物料的流量和組成。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化工流程，以下哪種方法能夠更有效地減少物料衡算的誤差？（）A.分步驟衡算B.采用經(jīng)驗(yàn)公式C.忽略次要物料D.增加測(cè)量次數(shù)12、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于理想溶液，其混合過(guò)程的焓變和體積變化通常是怎樣的？（）A.焓變和體積變化均為零B.焓變?yōu)榱?，體積變化不為零C.焓變不為零，體積變化為零D.焓變和體積變化均不為零13、對(duì)于化工過(guò)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14、化工過(guò)程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進(jìn)行氣體吸收操作時(shí)，如果要提高吸收劑對(duì)氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個(gè)措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速15、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)平行反應(yīng)，若主反應(yīng)的活化能大于副反應(yīng)的活化能，升高溫度對(duì)主反應(yīng)的選擇性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低16、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17、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(lèi)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(lèi)型效果相同18、在化工設(shè)備的選型中，需要綜合考慮性能、價(jià)格和可靠性等因素。對(duì)于一個(gè)需要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，以下哪個(gè)因素的權(quán)重通常最高？（）A.設(shè)備的性能B.設(shè)備的價(jià)格C.設(shè)備的可靠性D.設(shè)備的維護(hù)成本19、化工中的過(guò)濾操作常用于分離固體和液體。對(duì)于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過(guò)濾設(shè)備的過(guò)濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)C.離心過(guò)濾機(jī)D.袋式過(guò)濾器20、在化工分離過(guò)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(shù)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）論述在化工設(shè)備的故障診斷中，常用的診斷方法和技術(shù)及其應(yīng)用。2、（本題5分）論述在化工設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)中，各種檢測(cè)方法的原理、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。3、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的超臨界水氧化技術(shù)中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中，如何確定超臨界水氧化反應(yīng)的速率常數(shù)和反應(yīng)級(jí)數(shù)，優(yōu)化工藝條件。4、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的萃取操作中，如何進(jìn)行萃取級(jí)數(shù)的計(jì)算和優(yōu)化。5、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過(guò)程中的超聲化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計(jì)，包括超聲換能器的選擇、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)以及反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)效果的影響。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家制藥企業(yè)的一種藥物在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)了收率低的問(wèn)題。請(qǐng)分析可能的原因并提出解決方案。2、（本題5分）一家橡膠生產(chǎn)企業(yè)需要降低生產(chǎn)成本。請(qǐng)分析從化學(xué)工程角度可以采取哪些方法。3、（本題5分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間存在安全事故應(yīng)急響應(yīng)不及時(shí)的問(wèn)題，可能影響事故后果。4、（本題5分）一家化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備需要進(jìn)行定期檢測(cè)。請(qǐng)分析檢測(cè)的重點(diǎn)和方法。5、（本題5分）某化工廠計(jì)劃生產(chǎn)一種新型聚合物材料，在研發(fā)過(guò)程中遇到了產(chǎn)品性能不穩(wěn)定的問(wèn)題。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致這一問(wèn)題的原因，并提出相應(yīng)的解決方案。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)化工廠需要將一種混合氣體進(jìn)行壓縮，混合氣體的組成為氮?dú)?0%（體積分?jǐn)?shù)）、氧氣20%、二氧化碳10%。初始?jí)毫?atm，溫度為300K，需要壓縮至10atm。假設(shè)壓縮過(guò)程為絕熱過(guò)程，絕熱指數(shù)為1.4，計(jì)算壓縮后的溫度。2、（本題10分）某化學(xué)反應(yīng)在等溫等壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)式為3A→2B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.03min^