廣東海洋大學(xué)《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2分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇至關(guān)重要。對于一個需要承受高溫高壓且具有腐蝕性介質(zhì)的反應(yīng)容器，以下哪種材料最為適合？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.碳鋼2、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個可逆放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高會導(dǎo)致平衡常數(shù)如何變化？同時，對反應(yīng)速率又會產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率加快B.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率加快C.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率減慢D.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率減慢3、在化工流程模擬中，需要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來描述系統(tǒng)的行為。以下關(guān)于模型建立的步驟，哪一個順序是合理的？（）A.確定模型結(jié)構(gòu)、收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證B.收集數(shù)據(jù)、確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證C.收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、確定模型結(jié)構(gòu)、模型驗(yàn)證D.確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、收集數(shù)據(jù)、模型驗(yàn)證4、化工中的過濾操作常用于分離固體和液體。對于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過濾設(shè)備的過濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)C.離心過濾機(jī)D.袋式過濾器5、關(guān)于化工過程中的精餾塔節(jié)能措施，以下哪種方法不是有效的節(jié)能途徑？（）A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.優(yōu)化進(jìn)料熱狀態(tài)D.余熱回收利用6、在化工熱力學(xué)中，研究混合物的汽液平衡時，泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計(jì)算是重要內(nèi)容。對于一個二元混合物，以下關(guān)于泡點(diǎn)和露點(diǎn)的關(guān)系，正確的是：（）A.泡點(diǎn)總是低于露點(diǎn)B.泡點(diǎn)總是高于露點(diǎn)C.泡點(diǎn)和露點(diǎn)可能相等D.泡點(diǎn)和露點(diǎn)沒有關(guān)系7、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，以下哪種類型的反應(yīng)器適用于反應(yīng)速率慢且需要長時間反應(yīng)的情況？（）A.間歇式反應(yīng)器B.連續(xù)式反應(yīng)器C.半連續(xù)式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器8、在化工熱力學(xué)中，對于真實(shí)氣體的狀態(tài)方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比會如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定9、化工熱力學(xué)在化工過程的設(shè)計(jì)和分析中起著重要作用。對于一個理想氣體的絕熱膨脹過程，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.無法確定10、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進(jìn)行混合。對于高粘度物料的混合，以下哪種攪拌器的混合效果通常更好？（）A.槳式攪拌器B.渦輪式攪拌器C.錨式攪拌器D.螺帶式攪拌器11、在化工流體流動領(lǐng)域，對于非牛頓流體的流動特性，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.其黏度不是常數(shù)B.流動阻力計(jì)算方法與牛頓流體相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化現(xiàn)象D.其流動行為受剪切速率影響12、在化工吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。對于一個氣體吸收操作，以下哪種吸收劑的性質(zhì)不是主要的考量因素？（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性B.吸收劑的再生難度C.吸收劑的密度D.吸收劑對溶質(zhì)的選擇性13、在化工熱力學(xué)中，狀態(tài)方程對于描述流體的熱力學(xué)性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于常見狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，表述不準(zhǔn)確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計(jì)算復(fù)雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計(jì)算所有流體14、在化工分離過程中，吸附分離常用于分離微量雜質(zhì)。以下關(guān)于吸附劑的再生方法，哪種方式通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生15、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)。以下哪個操作參數(shù)的改變對塔頂產(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.塔頂采出量二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）分析在化學(xué)工程領(lǐng)域，如何應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）來模擬化工設(shè)備內(nèi)的流動、傳熱和傳質(zhì)過程，為設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。2、（本題5分）論述在化工過程的吸收塔操作中，液氣比的優(yōu)化和對吸收效果的影響。3、（本題5分）論述在化工過程的結(jié)晶操作中，如何控制晶體的形狀和尺寸分布以滿足特定的應(yīng)用需求。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個絕熱壓縮過程中，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。2、（本題5分）在一個氣體吸收塔中，用乙醇胺溶液吸收煙道氣中的二氧化碳（CO?）。煙道氣的流量為5000m3/h，CO?的體積分?jǐn)?shù)為15%。乙醇胺溶液的流量為8000L/h，吸收平衡關(guān)系符合亨利定律，亨利系數(shù)為200kPa。計(jì)算CO?的吸收率和出口氣體中CO?的體積分?jǐn)?shù)。3、（本題5分）一個穩(wěn)態(tài)流動的管道系統(tǒng)中，流體的密度為900kg/m3，流速為3m/s，管道直徑為0.12m。在一段長度為60m的水平直管中，摩擦系數(shù)為0.025。計(jì)算壓力降和功率損耗。4、（本題5分）在一個流化床干燥器中，濕物料的初始含水量為0.3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），干燥后含水量降至0.05，絕干物料質(zhì)量為100kg，干燥速率曲線方程為U=0.5(X-X*)（kg/(m^2·h)），其中X為物料含水量，X為平衡含水量（假設(shè)為0），干燥面積為20m^2，計(jì)算干燥時間。5、（本題5分）某精餾塔操作時，塔頂壓力為105kPa，塔釜壓力為115kPa，塔板間距為0.45m，平均相對揮發(fā)度為2.2，進(jìn)料位置在第12塊板（從塔頂往下數(shù)），計(jì)算進(jìn)料板的壓力。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備需要進(jìn)