湖南第一師范學(xué)院《聚合物反應(yīng)工程基礎(chǔ)》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)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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中，只有一項是符合題目要求的．）1、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究中，對于一個一級反應(yīng)，其反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系是怎樣的？反應(yīng)半衰期又如何隨初始濃度變化？（）A.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成正比，半衰期與初始濃度無關(guān)B.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度成正比C.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度無關(guān)D.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成反比，半衰期與初始濃度成反比2、在化工流體力學(xué)中，對于非牛頓流體的流動，其粘度通常不是常數(shù)。若一種非牛頓流體的表觀粘度隨剪切速率的增加而減小，這種流體被稱為？（）A.假塑性流體B.脹塑性流體C.賓漢流體D.觸變性流體3、化工中的萃取塔設(shè)計需要考慮萃取劑的分散和聚并。對于一個需要高效萃取的過程，以下哪個萃取塔的內(nèi)部構(gòu)件能夠促進萃取劑的分散？（）A.篩板B.填料C.轉(zhuǎn)盤D.攪拌器4、在化工原理中，研究流體在管道中的流動阻力時，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大5、在化工過程的質(zhì)量控制中，統(tǒng)計過程控制（SPC）方法被廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于SPC方法的作用，哪項描述不準(zhǔn)確？（）A.預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.診斷過程異常C.優(yōu)化生產(chǎn)工藝D.直接提高產(chǎn)品質(zhì)量6、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的動力學(xué)方程對于優(yōu)化反應(yīng)過程非常重要。對于一個復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下哪種實驗方法能夠更準(zhǔn)確地確定動力學(xué)方程？（）A.間歇實驗B.連續(xù)實驗C.半連續(xù)實驗D.以上方法結(jié)合7、在化工熱力學(xué)中，研究實際氣體的狀態(tài)方程時，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，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.計算精度較高D.形式較為簡單8、在化工生產(chǎn)中，常常需要對混合物進行分離和提純。對于含有乙醇、水和乙酸乙酯的混合物，若要采用分餾的方法進行分離，以下哪種因素對分離效果的影響最為關(guān)鍵？（）A.混合物的組成比例B.分餾柱的高度和填充材料C.加熱溫度和速度D.冷卻介質(zhì)的溫度9、對于化工過程中的氣體凈化，以下哪種方法適用于去除微量有害氣體？（）A.吸收法B.吸附法C.燃燒法D.冷凝法10、對于化工過程中的結(jié)晶器類型，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11、對于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項是正確的？（）A.雙膜理論認為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)12、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13、在化工傳熱過程中，對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，各層的熱阻和溫差之間存在何種關(guān)系？（）A.熱阻越大，溫差越大B.熱阻越大，溫差越小C.熱阻與溫差無關(guān)D.取決于傳熱系數(shù)14、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15、在化工工藝流程設(shè)計中，需要考慮多種因素以確保生產(chǎn)的高效和穩(wěn)定。對于一個涉及多個反應(yīng)和分離步驟的流程，以下哪個因素對于優(yōu)化流程順序最為關(guān)鍵？（）A.反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率B.產(chǎn)物的純度要求C.各步驟的成本D.原料的供應(yīng)穩(wěn)定性二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在化工分離過程中，磁分離技術(shù)在廢水處理和礦物加工等領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景，請闡述磁分離的原理和過程，包括磁性顆粒的制備和磁場的作用，并分析其適用的物料體系和限制條件。2、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的熱力學(xué)第三定律應(yīng)用中，絕對熵的計算和意義。3、（本題5分）詳細說明在化工生產(chǎn)的干燥器中，氣流速度對干燥效果的影響及優(yōu)化方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個固定床催化反應(yīng)器中進行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)方程式為A+2B→3C。進料中A、B的摩爾比為1:2，總進料流量為8mol/s，反應(yīng)溫度為400°C。反應(yīng)速率方程為r=k*C_A*C_B2，其中k=5L2/(mol2·s)，C_A和C_B分別為A和B的濃度。計算反應(yīng)器出口處各組分的濃度。2、（本題5分）在一個固定床反應(yīng)器中進行催化加氫反應(yīng)，反應(yīng)為二級不可逆反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2L/(mol·s)，催化劑顆?？紫堵蕿?.35，床層堆積密度為900kg/m3，進料氣體流速為6m3/s，進料濃度為3mol/m3，求反應(yīng)器體積。3、（本題5分）對一個濕物料進行干燥處理，初始濕含量為0.4kg水/kg干物料，干燥后濕含量降至0.05kg水/kg干物料。干燥過程中，空氣的進口溫度為120°C，濕度為0.01kg水/kg干空氣，出口溫度為80°C，濕度為0.05kg水/kg干空氣。計算所需的干空氣流量和干燥時間。4、（本題5分）在一個精餾塔中，進料為含乙醇30%（摩爾分數(shù)，下同）和水70%的混合物，進料量為500kmol/h，要求塔頂餾出液中乙醇的含量不低于90%，塔底釜殘液中乙醇的含量不高于5%。已知乙醇和水的相對揮發(fā)度為8，求最小回流比和理論板數(shù)。5、（本題5分）在一個雙組分精餾塔中，進料為含易揮發(fā)組分A30%（摩爾分數(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%。進料流量為100kmol/h，回流比為3。求塔頂和塔底產(chǎn)品的流量。四、案例分析題（本大題共3個小題，