白城職業(yè)技術(shù)學(xué)院《化工容器設(shè)計》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)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、化工中的萃取過程需要選擇合適的萃取劑。對于一個水相和有機相密度差較小的體系，以下哪種萃取劑的選擇原則更為重要？（）A.萃取劑的選擇性B.萃取劑的溶解性C.萃取劑的密度D.萃取劑的穩(wěn)定性2、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對混合物進行干燥處理。對于一個恒速干燥階段，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)3、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的熱效應(yīng)對于設(shè)計反應(yīng)器和控制反應(yīng)過程非常重要。對于一個強放熱反應(yīng)，以下哪種措施能夠有效地控制反應(yīng)溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進料D.以上都是4、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對于一個可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變5、化工傳熱過程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合6、化工中的干燥設(shè)備種類繁多。對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、在化工工藝設(shè)計中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。對于一個生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的不同工藝流程，以下關(guān)于選擇的依據(jù)，不正確的是：（）A.設(shè)備投資成本B.操作人員的經(jīng)驗C.原材料的供應(yīng)D.產(chǎn)品的質(zhì)量8、化工中的吸附過程存在吸附平衡。對于一個給定的吸附體系，以下哪個因素對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9、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，若催化劑的孔徑過小，會對反應(yīng)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應(yīng)速率B.降低反應(yīng)速率C.對反應(yīng)速率無影響D.可能提高也可能降低反應(yīng)速率10、在化工過程的傳熱強化中，以下哪種方法不是通過增加傳熱面積來實現(xiàn)的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板11、在化工過程的模擬計算中，選擇合適的熱力學(xué)模型對于結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。對于一個含有極性物質(zhì)的體系，以下關(guān)于熱力學(xué)模型的選擇，不正確的是：（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.基團貢獻模型12、化工過程中的萃取精餾是一種特殊的精餾方法。若要通過萃取精餾分離兩種沸點相近的物質(zhì)，選擇萃取劑時需要考慮哪些因素？（）A.溶解性、選擇性和揮發(fā)性B.密度、粘度和表面張力C.毒性、腐蝕性和穩(wěn)定性D.價格、來源和可再生性13、化工熱力學(xué)中，對于混合熱不為零的混合物，其超額性質(zhì)通常如何定義？（）A.實際混合物性質(zhì)與理想混合物性質(zhì)之差B.實際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之和C.實際混合物性質(zhì)與純組分性質(zhì)之差D.實際混合物性質(zhì)與理想溶液性質(zhì)之差14、在化工流體流動的測量中，以下哪種流量計適用于測量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計B.電磁流量計C.孔板流量計D.超聲波流量計15、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護是常用的方法之一。若要選擇一種適用于強酸環(huán)境的涂層材料，以下哪種較為合適？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚氯乙烯涂層D.鈦金屬涂層二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）化工熱力學(xué)中的熱力學(xué)第二定律對于判斷過程的方向性和可行性具有重要意義。請詳細闡述熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容和表達方式，并舉例說明其在化工過程中的應(yīng)用。2、（本題5分）在化學(xué)工程中，全面論述化工過程中的攪拌與混合操作，包括攪拌器的類型、設(shè)計原則以及如何實現(xiàn)均勻混合和提高傳質(zhì)傳熱效果。3、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)的速率不僅取決于反應(yīng)物的濃度，還受到溫度的顯著影響。請結(jié)合阿倫尼烏斯方程，詳細解釋溫度對反應(yīng)速率的影響機制。4、（本題5分）分析在化工生產(chǎn)過程中，如何進行有效的過程控制，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)定性和可靠性評估。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個板式換熱器中，用熱流體將冷流體從30°C加熱到80°C，熱流體的進口溫度為120°C，出口溫度為80°C，冷流體和熱流體的流量相同，比熱容也相同。求換熱器的傳熱平均溫差。2、（本題5分）有一管殼式換熱器，用溫度為150°C的熱油將流量為1000kg/h、初始溫度為20°C的冷水加熱到80°C。已知油的比熱容為2.5kJ/(kg·K)，水的比熱容為4.2kJ/(kg·K)。求所需的油流量。3、（本題5分）有一換熱器，用熱水將冷空氣加熱，熱水進口溫度為80°C，出口溫度為50°C，流量為2000kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)。冷空氣進口溫度為10°C，流量為1500kg/h，比熱容為1.0kJ/(kg·K)，求冷空氣的出口溫度。4、（本題5分）在一個連續(xù)攪拌釜式串聯(lián)反應(yīng)器中，進行一級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.3h^-1，第一個反應(yīng)器體積為10L，第二個反應(yīng)器體積為20L，進料中A的濃度為5mol/L，進料流量為10L/h，計算第二個反應(yīng)器出口處A和B的濃度。5、（本題5分）在一個結(jié)晶過程中，溶液初始濃度為50g/L，飽和濃度為30g/L，晶種粒度為0.1mm，成核速率常數(shù)為10^8個/(m^3·s)，生長速率為10^(-5)m/s。計算結(jié)晶時間和晶體產(chǎn)量。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家橡膠生產(chǎn)企業(yè)需要提高橡膠的性能和質(zhì)量。請分析從化學(xué)工程角度可以采取哪些方法。2、（本題10分）在化工新材料領(lǐng)域，某企業(yè)計劃開發(fā)一種高性能的復(fù)合材料。請分析該項目在化學(xué)工程方面的關(guān)