上海對外經(jīng)貿(mào)大學《化工傳遞過程》2023-2024學年第二學期期末試卷

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2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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、在化工生產(chǎn)中的流化床燃燒爐中，以下哪種因素不是影響燃燒效率的關(guān)鍵因素？（）A.燃料顆粒大小B.流化速度C.空氣過剩系數(shù)D.爐膛壓力2、在化學反應工程中，研究反應動力學對于優(yōu)化反應過程至關(guān)重要。對于一個復雜的連串反應，如果中間產(chǎn)物是所需產(chǎn)物，以下哪種操作條件通常有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應溫度B.增加反應物濃度C.縮短反應時間D.降低反應壓力3、在化工生產(chǎn)中的干燥過程，以下關(guān)于濕物料中水分的分類，哪種說法是正確的？（）A.結(jié)合水比非結(jié)合水更難去除B.自由水比結(jié)合水更容易去除C.平衡水分可以通過干燥完全去除D.以上說法都不正確4、在化工設(shè)備的設(shè)計中，對于承受內(nèi)壓的薄壁容器，以下哪個參數(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.材料的許用應力D.以上因素都很關(guān)鍵5、化工過程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對濕度降低，干燥速率會怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢6、對于化工工藝流程的設(shè)計，以下關(guān)于工藝流程優(yōu)化的目標，哪一個是恰當?shù)模浚ǎ〢.工藝流程優(yōu)化的目標是在滿足產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量要求的前提下，最大限度地降低投資成本和運行費用，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益B.工藝流程優(yōu)化只需要考慮技術(shù)上的可行性，不需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素C.工藝流程優(yōu)化的重點是增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的附加值D.工藝流程優(yōu)化主要是為了滿足環(huán)保要求，對生產(chǎn)效率和成本的影響可以忽略7、在化工過程控制中，串級控制系統(tǒng)可以提高控制品質(zhì)。以下關(guān)于串級控制系統(tǒng)的特點，不正確的是：（）A.能夠克服干擾B.控制回路多C.調(diào)試簡單D.適用于容量滯后較大的過程8、在化工安全工程中，火災和爆炸是常見的事故類型。對于一個易燃易爆的化工場所，以下關(guān)于預防火災爆炸的措施，不正確的是：（）A.提高操作壓力B.控制火源C.加強通風D.采用防爆電氣設(shè)備9、在化工傳熱過程中，對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導，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)10、在化學反應工程中，催化劑能夠顯著改變反應速率和選擇性。對于一個可逆反應，加入合適的催化劑后，正反應和逆反應的速率常數(shù)會如何變化？（）A.正反應速率常數(shù)增大，逆反應速率常數(shù)不變B.正反應速率常數(shù)增大，逆反應速率常數(shù)減小C.正反應和逆反應速率常數(shù)均增大D.正反應和逆反應速率常數(shù)均不變11、對于化工熱力學中的理想氣體狀態(tài)方程，以下關(guān)于其適用條件的說法，哪一個是準確的？（）A.理想氣體狀態(tài)方程適用于任何壓力和溫度下的氣體B.理想氣體狀態(tài)方程只適用于高溫、低壓且分子間無相互作用力的氣體C.理想氣體狀態(tài)方程對所有真實氣體在任何條件下都能準確描述其性質(zhì)D.理想氣體狀態(tài)方程主要適用于液體，對氣體的適用性較差12、在化工分離過程中，超濾膜分離技術(shù)常用于分離大分子物質(zhì)。以下關(guān)于超濾膜的特點，哪種描述是不正確的？（）A.截留分子量固定B.操作壓力低C.分離精度高D.容易被污染13、在化工熱力學中，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14、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。以下關(guān)于膜分離過程的特點，哪種描述是不正確的？（）A.分離效率高B.操作條件溫和C.適用范圍廣D.膜的成本低且易于維護15、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對于精餾塔的設(shè)計和操作，以下說法錯誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進料位置對塔的性能沒有影響D.塔板效率會影響實際塔板數(shù)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）分析在化工過程的生物發(fā)酵過程中，如何優(yōu)化培養(yǎng)基配方、培養(yǎng)條件和發(fā)酵罐設(shè)計，提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。2、（本題5分）在化學反應工程中，討論連續(xù)流動反應器中的返混現(xiàn)象，包括返混的定義、產(chǎn)生原因和對反應結(jié)果的影響，并分析如何通過反應器的設(shè)計和操作來控制返混程度。3、（本題5分）在化學工程領(lǐng)域，全面論述化工熱力學的基本原理和應用，包括狀態(tài)方程、熱力學性質(zhì)計算以及在相平衡、能量分析等方面的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個列管式換熱器，管程走熱流體，殼程走冷流體。熱流體進口溫度為150°C，出口溫度為90°C，冷流體進口溫度為20°C，出口溫度為70°C。熱流體流量為5000kg/h，比熱容為2.2kJ/(kg·K)，冷流體流量為6000kg/h，比熱容為4.0kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱面積。假設(shè)傳熱系數(shù)為800W/(m2·K)。2、（本題5分）一個連續(xù)攪拌釜式串聯(lián)反應器，由兩個體積相等的CSTR串聯(lián)組成，進行一級不可逆反應A→B，反應速率常數(shù)為0.2h^(-1)，進料濃度為5mol/L，進料流量為10L/h，每個反應器的體積為20L。計算第二個反應器出口處A的濃度。3、（本題5分）在一個恒容絕熱反應器中進行如下反應：A+2B→3C，初始時A的濃度為2mol/L，B的濃度為4mol/L，反應進行3小時后，A的濃度變?yōu)?mol/L，求該反應的反應速率。4、（本題5分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應器（CSTR）中進行一級不可逆反應A→B，反應速率常數(shù)為0.5h?1。進料流量為10L/h，進料中A的濃度為2mol/L。假設(shè)反應器體積為50L，計算反應器出口處A的濃度。5、（本題5分）在一個膜分離過程中，膜的滲透通量為5mol/(m2·s)，膜面積為2m2，進料側(cè)溶質(zhì)濃度為20mol/m3，滲透側(cè)溶質(zhì)濃度為2mol/m3，求傳質(zhì)系數(shù)。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在日用化學品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要提高產(chǎn)品的溫和性。請