西京學(xué)院《高聚物合成工藝及設(shè)備》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《高聚物合成工藝及設(shè)備》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30個(gè)小題，每小題1分，共30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)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮物料的流動(dòng)模式。對(duì)于理想的平推流反應(yīng)器，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長(zhǎng)度逐漸變化C.不同停留時(shí)間的物料之間會(huì)混合D.反應(yīng)速率只與反應(yīng)器內(nèi)位置有關(guān)2、在化工設(shè)計(jì)中，需要考慮設(shè)備的布局和管道的走向。對(duì)于一個(gè)具有多個(gè)反應(yīng)釜和分離設(shè)備的化工廠，以下哪個(gè)原則在設(shè)備布局時(shí)應(yīng)首先遵循？（）A.流程順暢B.節(jié)省空間C.便于操作和維修D(zhuǎn).符合安全規(guī)范3、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣固相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)于催化劑的內(nèi)擴(kuò)散阻力影響最大？（）A.催化劑顆粒大小B.反應(yīng)物濃度C.反應(yīng)溫度D.氣體流速4、關(guān)于化工生產(chǎn)中的攪拌裝置，以下哪種攪拌器適用于高粘度液體的攪拌？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.推進(jìn)式攪拌器5、化工中的吸附過(guò)程，吸附等溫線可以描述吸附劑與吸附質(zhì)之間的平衡關(guān)系。以下關(guān)于常見(jiàn)吸附等溫線的類(lèi)型和特點(diǎn)，不準(zhǔn)確的是（）A.朗繆爾等溫線適用于單分子層吸附B.弗羅因德利希等溫線是非線性的C.吸附等溫線不受溫度影響D.可以用于吸附過(guò)程的設(shè)計(jì)6、在化工分離過(guò)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(guò)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7、在化工熱力學(xué)中，研究實(shí)際氣體的狀態(tài)方程時(shí)，范德華方程是常用的方程之一。以下關(guān)于范德華方程的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.考慮了分子間的引力和斥力B.適用于所有壓力范圍C.計(jì)算精度較高D.形式較為簡(jiǎn)單8、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，研究反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定方法時(shí)，以下關(guān)于初始速率法的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.只需要測(cè)量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單9、在化工管道設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動(dòng)問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動(dòng)？（）A.固定支架B.滑動(dòng)支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架10、在化工反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中，需要確定反應(yīng)的級(jí)數(shù)和速率常數(shù)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)體系，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法最有助于準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)級(jí)數(shù)？（）A.改變反應(yīng)物濃度B.改變反應(yīng)溫度C.加入催化劑D.改變反應(yīng)壓力11、化工過(guò)程中的傳熱問(wèn)題至關(guān)重要。在一個(gè)列管式換熱器中，用熱水加熱冷水，若要提高傳熱效率，以下哪種措施是不合適的？（）A.增加換熱管的數(shù)量B.提高熱水的流速C.減小換熱管的管徑D.降低冷水的流速12、在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要測(cè)量各種物理量。對(duì)于測(cè)量微小壓力差，以下哪種測(cè)量?jī)x器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計(jì)B.差壓變送器C.彈簧管壓力計(jì)D.膜片壓力計(jì)13、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14、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)因素對(duì)于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長(zhǎng)度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚15、關(guān)于化工過(guò)程中的干燥速率曲線，以下哪個(gè)階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能16、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(lèi)D.以上因素影響程度相同17、在化工分離過(guò)程中，萃取是一種有效的分離方法。對(duì)于一個(gè)液液萃取體系，當(dāng)萃取劑與原溶劑的互溶性增加時(shí)，以下關(guān)于萃取效果的變化，正確的是：（）A.萃取效果變好B.萃取效果變差C.萃取效果不變D.萃取效果先變好后變差18、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的選擇非常重要。對(duì)于一個(gè)以最小化生產(chǎn)成本為目標(biāo)的化工過(guò)程，以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設(shè)備折舊成本C.產(chǎn)品銷(xiāo)售收入D.人工成本19、在化工過(guò)程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下關(guān)于相似放大法的優(yōu)點(diǎn)，哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.基于物理相似原理B.能夠較好地預(yù)測(cè)放大后的性能C.不需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)D.適用于各種類(lèi)型的化工過(guò)程20、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對(duì)于易燃易爆物質(zhì)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，需要采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說(shuō)明這種氣體的爆炸危險(xiǎn)性是高還是低？（）A.高B.低C.無(wú)法確定D.取決于其他因素21、在化工分離過(guò)程中，以下哪種方法常用于分離分子量差異較大的混合物？（）A.電泳B.超濾C.滲析D.電滲析22、化工熱力學(xué)在化工過(guò)程的設(shè)計(jì)和分析中起著重要作用。對(duì)于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過(guò)程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無(wú)法確定23、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器類(lèi)型的選擇，哪種因素的影響最為關(guān)鍵？（）A.溶液的性質(zhì)B.處理量C.加熱蒸汽的壓力D.廠房的空間大小24、對(duì)于化工過(guò)程中的結(jié)晶器類(lèi)型，以下哪種結(jié)晶器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)？（）A.攪拌釜式結(jié)晶器B.奧斯陸結(jié)晶器C.流化床結(jié)晶器D.蒸發(fā)結(jié)晶器25、在化工安全管理中，危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)存需要遵循嚴(yán)格的規(guī)定。對(duì)于易燃液體的儲(chǔ)存，以下關(guān)于儲(chǔ)存條件的要求，不正確的是：（）A.通風(fēng)良好B.遠(yuǎn)離火源C.高溫環(huán)境D.采用防爆電氣26、化工設(shè)備的設(shè)計(jì)需要考慮多種載荷，如風(fēng)載、地震載等。對(duì)于高聳的塔設(shè)備，以下哪種載荷通常是設(shè)計(jì)的控制因素？（）A.風(fēng)載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重27、在化工流體流動(dòng)的阻力計(jì)算中，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系復(fù)雜。對(duì)于湍流流動(dòng)，以下哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.摩擦系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)B.摩擦系數(shù)與管壁粗糙度有關(guān)C.隨著雷諾數(shù)增加，摩擦系數(shù)逐漸減小D.不同的湍流模型對(duì)摩擦系數(shù)的計(jì)算結(jié)果可能不同28、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(lèi)型更為合適？（）A.填料塔B.板式塔C.噴淋塔D.鼓泡塔29、在化工反應(yīng)工程中，以下哪種反應(yīng)器內(nèi)的物料濃度隨時(shí)間和空間變化？（）A.間歇釜式反應(yīng)器B.連續(xù)釜式反應(yīng)器C.平推流反應(yīng)器D.全混流反應(yīng)器30、在化工過(guò)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二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)板式換熱器中，用熱水將冷水從10℃加熱到60℃，熱水進(jìn)口溫度為90℃，出口溫度為50℃，冷水流量為1500kg/h，比熱為4.2kJ/(kg·℃)，總傳熱系數(shù)為1200W/(m2·℃)，計(jì)算所需的換熱面積。2、（本題5分）某化工廠有一蒸汽管道，外徑為219mm，壁厚為10mm，管道外覆蓋一層厚度為100mm的保溫材料，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.1W/(m·K)，管道內(nèi)蒸汽溫度為300°C，環(huán)境溫度為20°C，求每米管道的熱損失（假設(shè)管道外表面對(duì)環(huán)境的對(duì)流傳熱系數(shù)為10W/(m2·K)）。3、（本題5分）在一個(gè)吸收塔中，用氫氧化鈉（NaOH）溶液吸收工業(yè)廢氣中的二氧化硫（SO?）。進(jìn)氣中SO?的濃度為800ppm（體積分?jǐn)?shù)），流量為3000m3/h，吸收劑NaOH溶液的濃度為0.5mol/L，流量為4000L/h。吸收反應(yīng)為：SO?+2NaOH→Na?SO?+H?O。假設(shè)反應(yīng)完全，計(jì)算出口氣體中SO?的濃度和NaOH溶液的濃度變化。4、（本題5分）在一個(gè)雙組分精餾塔中，進(jìn)料為含易揮發(fā)組分A30%（摩爾分?jǐn)?shù)）的混合物，塔頂產(chǎn)品中A的含量為90%，塔底產(chǎn)品中A的含量為5%。進(jìn)料流量為100kmol/h，回流比為3。求塔頂和塔底產(chǎn)品的流量。5、（本題5分）某液體混合物在80°C時(shí)的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)如下：組分A的飽和蒸汽壓為120kPa，組分B的飽和蒸汽壓為80kPa，混合物中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.6，求混合物在80°C時(shí)的總蒸汽壓及氣相組成。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在化工熱力學(xué)中，熱化學(xué)定律對(duì)于化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算和能量衡算具有重要指導(dǎo)作用。請(qǐng)闡述熱化學(xué)定律的內(nèi)容和應(yīng)用，并舉例說(shuō)明如何利用熱化學(xué)定律計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。2、（本題5分）論述在化工過(guò)程的膜分離應(yīng)用中，如何解決膜污染和濃差極化問(wèn)題。3、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化工過(guò)程中的傳質(zhì)設(shè)備，包括填料塔、板式塔等的傳質(zhì)性能比較、設(shè)計(jì)選型以及操作中的注意事項(xiàng)。4、（本題5分）在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行防腐處理，請(qǐng)闡述常見(jiàn)的化工設(shè)備腐蝕類(lèi)型（如化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕等）和防腐措施，包括材料選擇和涂層防護(hù)等。5、（本題5分