蘭考三農(nóng)職業(yè)學(xué)院《物料與能量衡算原理》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…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁蘭考三農(nóng)職業(yè)學(xué)院《物料與能量衡算原理》

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、關(guān)于化工過程中的膜分離應(yīng)用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附2、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)體系，以下關(guān)于反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定方法，不準(zhǔn)確的是（）A.實(shí)驗(yàn)測(cè)定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗(yàn)隨意猜測(cè)D.積分法3、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對(duì)萃取效果的影響相對(duì)較??？（）A.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時(shí)間4、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會(huì)發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加5、在化工反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)速率常數(shù)時(shí)，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法的誤差通常較大？（）A.間歇反應(yīng)法B.連續(xù)流動(dòng)法C.示蹤法D.靜態(tài)法6、在化工物料衡算中，對(duì)于一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的化工過程，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪項(xiàng)是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量7、在化工生產(chǎn)中，換熱器是常見的設(shè)備。對(duì)于一個(gè)逆流操作的換熱器，當(dāng)冷熱流體的進(jìn)口溫度不變，而熱流體的流量增加時(shí)，以下關(guān)于傳熱溫差的變化，正確的是：（）A.傳熱溫差增大B.傳熱溫差減小C.傳熱溫差不變D.傳熱溫差的變化無法確定8、在化工傳遞過程中，關(guān)于對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.對(duì)流傳熱系數(shù)只與流體的物理性質(zhì)和流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，與換熱器的結(jié)構(gòu)無關(guān)B.對(duì)流傳熱系數(shù)與流體的流速、溫度、黏度、熱導(dǎo)率以及換熱器的結(jié)構(gòu)等多種因素都有關(guān)系C.對(duì)流傳熱系數(shù)主要取決于流體的溫度，其他因素的影響可以忽略不計(jì)D.對(duì)流傳熱系數(shù)是一個(gè)固定值，不受任何外界條件的影響9、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素以確保反應(yīng)的高效進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)反應(yīng)速率的影響相對(duì)較?。浚ǎ〢.催化劑的孔徑大小B.反應(yīng)物的濃度C.反應(yīng)容器的材質(zhì)D.催化劑的活性10、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受內(nèi)壓的薄壁容器，以下哪個(gè)參數(shù)是確定容器壁厚的關(guān)鍵因素？（）A.工作壓力B.容器直徑C.材料的許用應(yīng)力D.以上因素都很關(guān)鍵11、在化學(xué)工程中，對(duì)于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關(guān)于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點(diǎn)描述，不正確的是（）A.簡單蒸餾是非穩(wěn)態(tài)過程B.平衡蒸餾是穩(wěn)態(tài)過程C.簡單蒸餾分離效果一定優(yōu)于平衡蒸餾D.平衡蒸餾的操作簡單12、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.形式較為簡單13、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14、在化工中的精餾塔設(shè)計(jì)中，關(guān)于回流比的選擇，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.回流比是精餾操作的重要參數(shù)，它影響著精餾塔的分離效果、能耗和設(shè)備投資。一般來說，增大回流比可以提高分離效果，但會(huì)增加能耗和設(shè)備投資；減小回流比則相反。因此，需要綜合考慮各方面因素，選擇合適的回流比B.回流比越大越好，能夠保證精餾塔得到高純度的產(chǎn)品C.回流比的選擇只取決于塔頂和塔底產(chǎn)品的純度要求，與能耗和設(shè)備投資無關(guān)D.回流比的最小值為零，最大值沒有限制15、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜反應(yīng)體系中的平行競(jìng)爭反應(yīng)，以下哪種方法可以提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性？（）A.選擇合適的催化劑B.改變反應(yīng)溫度C.調(diào)整反應(yīng)物的濃度D.以上方法都可以16、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。以下哪種涂層材料的耐腐蝕性通常較好？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚乙烯涂層C.油漆涂層D.鍍鋅涂層17、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關(guān)于保溫層的選擇和計(jì)算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計(jì)算保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度D.考慮環(huán)境溫度對(duì)保溫效果的影響18、在化學(xué)反應(yīng)器的選型中，對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)較高的反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型通常更合適？（）A.間歇反應(yīng)器B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器C.管式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器19、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)物料進(jìn)行混合。對(duì)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20、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21、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對(duì)于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，為了提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應(yīng)溫度B.提高反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)物22、在化工過程的控制中，自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成和工作原理，不正確的是（）A.包括傳感器、控制器和執(zhí)行器B.反饋控制是最常用的控制方式C.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性不重要D.可以實(shí)現(xiàn)精確的過程控制23、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級(jí)數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時(shí)間D.以上操作條件都不利24、化工過程中的傳熱強(qiáng)化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強(qiáng)化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件25、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)自催化反應(yīng)，反應(yīng)初期和后期的反應(yīng)速率變化趨勢(shì)是怎樣的？（）A.初期慢，后期快B.初期快，后期慢C.一直保持較快D.一直保持較慢26、在化工熱力學(xué)中，研究混合物的汽液平衡時(shí)，泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計(jì)算是重要內(nèi)容。對(duì)于一個(gè)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27、對(duì)于化工中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器的類型和特點(diǎn)，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見的蒸發(fā)器有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器、懸筐式蒸發(fā)器、外加熱式蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器等。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單，傳熱效果好；懸筐式蒸發(fā)器便于清洗和維修；外加熱式蒸發(fā)器加熱室和分離室分開，有利于循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)速度大，傳熱系數(shù)高B.蒸發(fā)器的類型只有中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一種，其他類型都是在其基礎(chǔ)上改進(jìn)的C.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與溶液的性質(zhì)和流速無關(guān)，只取決于蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.蒸發(fā)器的操作壓力越高，蒸發(fā)效率越高，能耗越低28、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)絕熱可逆膨脹過程，系統(tǒng)的溫度和壓力會(huì)如何變化？（）A.溫度降低，壓力降低B.溫度升高，壓力升高C.溫度不變，壓力降低D.溫度降低，壓力不變29、關(guān)于化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪種因素對(duì)晶體的生長速度影響最小？（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.溶質(zhì)的分子量D.冷卻速度30、化工中的過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.袋式過濾器二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某間歇反應(yīng)釜中進(jìn)行如下反應(yīng)：A+B→C，反應(yīng)速率方程為-rA=kCA0.5CB，其中k=0.5L/(mol·min)，初始時(shí)刻A和B的濃度分別為2mol/L和3mol/L。反應(yīng)60min后，計(jì)算A的濃度。2、（本題5分）在一個(gè)萃取過程中，用有機(jī)溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)B，水溶液中溶質(zhì)B的初始濃度為50g/L，有機(jī)溶劑與水溶液的體積比為1:2，分配系數(shù)為2，計(jì)算一次萃取后水溶液中溶質(zhì)B的濃度。3、（本題5分）在一個(gè)絕熱膨脹過程中，某種氣體的初始狀態(tài)為溫度300K，壓力2MPa，體積0.5m3。膨脹后壓力降至1MPa，假設(shè)氣體的比熱容比為1.3，求膨脹后的溫度和體積。4、（本題5分）某反應(yīng)在500K時(shí)的平衡常數(shù)K=100，若起始時(shí)反應(yīng)物的濃度均為1mol/L，求反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。5、（本題5分）某化工廠有一個(gè)列管式換熱器，用飽和水蒸氣將某種液體從20°C加熱到80°C。換熱器由25×2.5mm的鋼管組成，管長3m，共50根。液體在管內(nèi)流動(dòng)，流速為0.5m/s，其比熱容為2kJ/(kg·K)，密度為900kg/m^3，粘度為0.001Pa·s。水蒸氣在管外冷凝，冷凝溫度為100°C。計(jì)算總傳熱系數(shù)和傳熱面積是否滿足傳熱要求。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述化學(xué)反應(yīng)工程中，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些，以及如何通過控制這些因素來優(yōu)化反應(yīng)過程。2、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)工程中，討論非均相催化反應(yīng)的特點(diǎn)和過程，包括催化劑的外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散和表面反應(yīng)步驟，并說明如何消除內(nèi)外擴(kuò)散的影響以提高反應(yīng)速率。3、（本題5分）闡述在化工反應(yīng)過程的強(qiáng)化技術(shù)中，如微通道反應(yīng)、超重力反應(yīng)等，如何通過創(chuàng)新的設(shè)備和工藝手段提高反應(yīng)速率和選擇性。4、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論催化