陜西科技大學(xué)鎬京學(xué)院《過程流體機(jī)械》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁陜西科技大學(xué)鎬京學(xué)院

《過程流體機(jī)械》2023-2024學(xué)年第二學(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、在化工過程的傳熱強(qiáng)化中，以下哪種方法不是通過增加傳熱面積來實(shí)現(xiàn)的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板2、化工過程中的萃取精餾是一種特殊的精餾方法。若要通過萃取精餾分離兩種沸點(diǎn)相近的物質(zhì)，選擇萃取劑時(shí)需要考慮哪些因素？（）A.溶解性、選擇性和揮發(fā)性B.密度、粘度和表面張力C.毒性、腐蝕性和穩(wěn)定性D.價(jià)格、來源和可再生性3、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，若催化劑的孔徑過小，會對反應(yīng)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應(yīng)速率B.降低反應(yīng)速率C.對反應(yīng)速率無影響D.可能提高也可能降低反應(yīng)速率4、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究中，對于一個(gè)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5、化工中的吸附分離過程常用于氣體和液體的凈化。對于一種具有較大吸附容量的吸附劑，以下哪個(gè)因素對吸附劑的再生效率影響最大？（）A.再生溫度B.再生壓力C.再生氣體的流速D.再生時(shí)間6、在化工原理中，研究流體在管道中的流動阻力時(shí)，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(shí)，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7、在化工原理中，研究流體在管內(nèi)的強(qiáng)制對流傳熱時(shí)，以下關(guān)于努塞爾數(shù)（Nu）的影響因素，不正確的是：（）A.流體的導(dǎo)熱系數(shù)B.管道的長度C.流體的流速D.流體的物性參數(shù)8、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進(jìn)行加熱。對于一種需要精確控制加熱溫度的物料，以下哪種加熱方式的溫度控制精度最高？（）A.電加熱B.蒸汽加熱C.熱油加熱D.紅外線加熱9、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器類型的選擇，哪種因素的影響最為關(guān)鍵？（）A.溶液的性質(zhì)B.處理量C.加熱蒸汽的壓力D.廠房的空間大小10、在化學(xué)工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準(zhǔn)確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數(shù)下降11、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對于催化劑的內(nèi)擴(kuò)散阻力影響最大？（）A.催化劑顆粒大小B.反應(yīng)物濃度C.反應(yīng)溫度D.氣體流速12、化工中的膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。對于反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，錯(cuò)誤的是（）A.利用壓力差實(shí)現(xiàn)分離B.可用于海水淡化C.對所有溶質(zhì)都有相同的截留率D.膜的性能對分離效果影響大13、化工生產(chǎn)中的精餾操作，塔板上氣液接觸方式有多種。以下關(guān)于不同氣液接觸方式的特點(diǎn)，不正確的是（）A.鼓泡接觸傳質(zhì)效率高B.噴射接觸適用于大液量C.泡沫接觸穩(wěn)定性好D.選擇接觸方式不考慮工藝要求14、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15、在化工過程的節(jié)能分析中，夾點(diǎn)技術(shù)是一種有效的方法。對于一個(gè)具有多個(gè)熱流和冷流的系統(tǒng)，以下關(guān)于夾點(diǎn)位置的確定，正確的是：（）A.夾點(diǎn)位于熱流和冷流溫差最小處B.夾點(diǎn)位于熱流和冷流溫差最大處C.夾點(diǎn)的位置與熱流和冷流的溫差無關(guān)D.無法確定夾點(diǎn)的位置16、對于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導(dǎo)熱油17、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)方面的考慮對于減少環(huán)境污染最為重要？（）A.選擇清潔的原料B.優(yōu)化反應(yīng)條件C.采用高效的分離技術(shù)D.設(shè)計(jì)合理的廢物處理方案18、在化學(xué)吸收過程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。當(dāng)吸收一個(gè)具有較高溶解度的氣體時(shí)，以下關(guān)于吸收劑性能的要求，不正確的是：（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性要高B.吸收劑的揮發(fā)性要低C.吸收劑的粘度要大D.吸收劑與被吸收氣體的反應(yīng)速率要快19、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評價(jià)中，以下哪個(gè)指標(biāo)能夠綜合考慮投資和運(yùn)營成本？（）A.內(nèi)部收益率B.凈現(xiàn)值C.投資回收期D.成本效益比20、化工過程中的過濾操作常用于分離固體和液體混合物。在一個(gè)恒壓過濾過程中，若過濾介質(zhì)的阻力可以忽略不計(jì)，過濾時(shí)間延長一倍，濾液體積會增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.無法確定21、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(xiàng)是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)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(dá)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(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)22、在化工管道設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的應(yīng)力和振動問題。對于一個(gè)高溫高壓的化工管道系統(tǒng)，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應(yīng)力和振動？（）A.固定支架B.滑動支架C.導(dǎo)向支架D.彈簧支架23、關(guān)于化工過程中的氣液傳質(zhì)設(shè)備，以下哪種設(shè)備適用于處理易發(fā)泡的物料？（）A.泡罩塔B.篩板塔C.浮閥塔D.填料塔24、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。在一個(gè)間歇式攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行不可逆的一級反應(yīng)，若要提高產(chǎn)物的收率，以下哪種操作方式最為有效？（）A.增加反應(yīng)物濃度B.升高反應(yīng)溫度C.延長反應(yīng)時(shí)間D.加快攪拌速度25、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的設(shè)計(jì)需要遵循嚴(yán)格的規(guī)范。對于一個(gè)承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，以下關(guān)于其壁厚計(jì)算的依據(jù)，不正確的是：（）A.材料的屈服強(qiáng)度B.容器的直徑C.容器內(nèi)的壓力D.容器的長度26、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(gè)復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下哪種實(shí)驗(yàn)方法能夠更準(zhǔn)確地確定動力學(xué)方程？（）A.間歇實(shí)驗(yàn)B.連續(xù)實(shí)驗(yàn)C.半連續(xù)實(shí)驗(yàn)D.以上方法結(jié)合27、在化工過程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對于一個(gè)絕熱反應(yīng)過程，以下哪個(gè)能量項(xiàng)的變化對反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)？（）A.內(nèi)能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化28、在化工傳熱過程中，增加傳熱面積可以提高傳熱效率。以下哪種方式增加傳熱面積的效果最顯著？（）A.增加管道長度B.增加管道直徑C.使用翅片管D.增加換熱器的數(shù)量29、在化工生產(chǎn)中的液液萃取過程中，以下哪種因素對萃取效果的影響相對較?。浚ǎ〢.兩相的接觸時(shí)間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設(shè)備的類型30、在化工反應(yīng)的催化劑中毒現(xiàn)象中，以下哪種物質(zhì)通常不是導(dǎo)致催化劑中毒的常見因素？（）A.重金屬離子B.惰性氣體C.硫化物D.鹵素化合物二、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)列管式換熱器，用150℃的熱油將流量為1800kg/h的某液體從30℃加熱到100℃。已知液體的比熱容為2.8kJ/(kg·℃)，換熱器的總傳熱系數(shù)為600W/(m2·℃)，換熱面積為12m2。計(jì)算熱油的出口溫度。2、（本題5分）一個(gè)板式精餾塔用于分離乙醇-水混合物，進(jìn)料量為5000kg/h，進(jìn)料組成（乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為0.3，塔頂餾出液中乙醇含量不低于0.8，塔底釜液中乙醇含量不高于0.05。操作回流比為3，相對揮發(fā)度為2.1。計(jì)算塔頂和塔底產(chǎn)品的質(zhì)量流量。3、（本題5分）一種氣體混合物由氫氣、氮?dú)夂鸵谎趸冀M成，其摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.4、0.4和0.2，在298K和1.2MPa下，求混合物的平均分子量和密度。4、（本題5分）在一個(gè)蒸發(fā)結(jié)晶器中，將含有溶質(zhì)A的溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。溶液初始濃度為30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），結(jié)晶后母液濃度為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），進(jìn)料量為5000kg/h，溶質(zhì)A的分子量為100，蒸發(fā)水量為3000kg/h。計(jì)算結(jié)晶產(chǎn)品的產(chǎn)量。5、（本題5分）一個(gè)多級壓縮過程，將壓力為100kPa的氣體壓縮至1000kPa，采用三級壓縮，中間冷卻。各級壓縮比相同，求各級壓縮比和中間冷卻器的出口溫度。假設(shè)氣體為理想氣體，絕熱指數(shù)為1.4。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測定方法，包括間歇法、連續(xù)法和脈沖法等，并分析如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以獲得準(zhǔn)確的反應(yīng)速率表達(dá)式。2、（本題5分）闡述在化工傳遞過程中，包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞，如何分析這些傳遞現(xiàn)象對化工過程的影響，并說明其控制方程和邊界條件。3、（本題5分）化工過程中的結(jié)晶過程中的成核現(xiàn)象對于晶體的質(zhì)量和產(chǎn)量有重要影響，請說明成核的機(jī)制和類型，包括均相成核和異相成核，并分析影響成核速率的因素。4、（本題5分）請?jiān)敿?xì)闡述化工過程中的結(jié)晶操作，包括晶體的形成原理、影響晶體質(zhì)