大連理工大學(xué)城市學(xué)院《化工實(shí)驗(yàn)原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工實(shí)驗(yàn)原理》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15個(gè)小題，每小題2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、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2、在化工傳遞過程中，熱傳導(dǎo)是常見的傳熱方式之一。關(guān)于熱傳導(dǎo)的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導(dǎo)率是物質(zhì)的固有屬性C.熱導(dǎo)率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱3、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)操作簡單4、在化工蒸發(fā)過程中，提高蒸發(fā)器的真空度會(huì)對(duì)蒸發(fā)操作產(chǎn)生哪些影響？（）A.降低溶液的沸點(diǎn)，提高蒸發(fā)速率B.增加溶液的沸點(diǎn)，降低蒸發(fā)速率C.對(duì)蒸發(fā)速率沒有影響D.導(dǎo)致溶液結(jié)晶5、在化工反應(yīng)的多相催化中，催化劑的載體具有重要作用。以下關(guān)于催化劑載體的功能，哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.提高催化劑的活性B.增加催化劑的比表面積C.改善催化劑的熱穩(wěn)定性D.降低催化劑的成本6、化工生產(chǎn)中的過濾操作，過濾介質(zhì)的選擇對(duì)過濾效果有重要影響。以下關(guān)于過濾介質(zhì)的性能和選擇原則，不正確的是（）A.要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度B.過濾阻力要小C.過濾介質(zhì)的選擇不考慮價(jià)格D.要適應(yīng)過濾物料的性質(zhì)7、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮熱穩(wěn)定性問題。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.可以通過絕熱操作線分析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)定性沒有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性8、化工過程中的傳熱問題至關(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9、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.盡量減少彎頭和閥門C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修10、化工中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。對(duì)于生產(chǎn)大顆粒晶體的結(jié)晶過程，以下哪個(gè)結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最為關(guān)鍵？（）A.具有強(qiáng)烈的攪拌B.較大的容積C.緩慢的冷卻速度D.良好的晶種添加裝置11、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常見的方法之一。對(duì)于一個(gè)長期處于強(qiáng)酸環(huán)境中的設(shè)備，以下哪種涂層材料的防腐性能最為優(yōu)越？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚氨酯涂層C.聚四氟乙烯涂層D.酚醛樹脂涂層12、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13、在化工過濾操作中，過濾速率與過濾壓差之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)過濾壓差增大時(shí)，以下哪種情況不太可能發(fā)生？（）A.過濾速率加快B.濾餅厚度增加C.濾液的澄清度提高D.過濾介質(zhì)的阻力增大14、化工過程中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）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.較強(qiáng)的攪拌強(qiáng)度15、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會(huì)如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）隨著化工過程強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展，分析微通道反應(yīng)器在化學(xué)反應(yīng)中的優(yōu)勢和應(yīng)用前景，包括提高傳熱傳質(zhì)效率、縮短反應(yīng)時(shí)間等方面。2、（本題5分）在化工流體輸送中，往復(fù)泵和螺桿泵有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用場景，請分別說明它們的工作原理、性能特點(diǎn)和適用范圍，并進(jìn)行比較分析。3、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)高性能材料的需求，分析高分子復(fù)合材料的制備方法、性能特點(diǎn)以及在化工設(shè)備和結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某換熱器用溫度為200°C的熱流體加熱溫度為80°C的冷流體，熱流體的流量為10kg/s，比熱容為2kJ/(kg·K)，冷流體的流量為8kg/s，比熱容為4kJ/(kg·K)。若換熱器的傳熱系數(shù)為500W/(m2·K)，換熱面積為20m2，求冷熱流體的出口溫度。2、（本題5分）在一個(gè)絕熱壓縮過程中，空氣初始狀態(tài)為壓力100kPa，溫度300K，壓縮后壓力為500kPa，已知空氣的比熱容比為1.4，求壓縮后的溫度和壓縮功。3、（本題5分）某吸收塔中，用含溶質(zhì)A濃度為0.008mol/L的吸收劑吸收混合氣中的A，進(jìn)塔氣體中A的分壓為15kPa，平衡分壓與液相濃度關(guān)系為p=8000c（kPa），氣相傳質(zhì)系數(shù)為0.1kmol/(m^2·s·kPa)，液相傳質(zhì)系數(shù)為0.06m/s，計(jì)算傳質(zhì)單元數(shù)。4、（本題5分）一個(gè)換熱器用溫度為120°C的熱水將流量為1200kg/h的某種液體從25°C加熱到65°C。已知液體的比熱容為2.2kJ/(kg·K)，熱水的比熱容為4.2kJ/(kg·K)，進(jìn)出口溫差為20°C，求換熱器的傳熱面積。假設(shè)總傳熱系數(shù)為350W/(m2·K)。5、（本題5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0.1mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為0.018Pa·s。計(jì)算最小流化速度和帶出速度。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一家以生產(chǎn)電子化學(xué)品為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中需要考慮環(huán)保和電子性能要求。分析如何開發(fā)出環(huán)保型電子化學(xué)品產(chǎn)