深圳技術(shù)大學(xué)《化工原理專業(yè)理論教學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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(guò)程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟(jì)效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素2、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，常常需要對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡。以下哪項(xiàng)不是常見(jiàn)的優(yōu)化目標(biāo)？（）A.最大化產(chǎn)量B.最小化能耗C.最大化設(shè)備投資D.最小化環(huán)境污染3、化工生產(chǎn)中的過(guò)濾操作用于分離固體和液體混合物。對(duì)于過(guò)濾設(shè)備的選擇和操作，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.真空過(guò)濾機(jī)適用于粘性大的物料B.板框壓濾機(jī)過(guò)濾面積大C.過(guò)濾速度與過(guò)濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌4、在化工流體流動(dòng)的研究中，對(duì)于粘性流體在圓形管道中的流動(dòng)，當(dāng)雷諾數(shù)小于2000時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍，而流量保持不變，此時(shí)雷諾數(shù)會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.變?yōu)樵瓉?lái)的1/45、在化工生產(chǎn)中的干燥過(guò)程，以下關(guān)于濕物料中水分的分類，哪種說(shuō)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(guò)干燥完全去除D.以上說(shuō)法都不正確6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣固相催化反應(yīng)，以下哪個(gè)因素對(duì)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7、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高會(huì)導(dǎo)致平衡常數(shù)如何變化？同時(shí)，對(duì)反應(yīng)速率又會(huì)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8、在化工熱力學(xué)中，對(duì)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(huì)如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無(wú)法確定9、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10、在化工流體的湍流流動(dòng)中，渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相比，通常具有怎樣的特點(diǎn)？（）A.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于分子擴(kuò)散系數(shù)B.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)C.渦流擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)大于分子擴(kuò)散系數(shù)D.渦流擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)的大小關(guān)系不確定11、在化工過(guò)程控制中，前饋控制可以彌補(bǔ)反饋控制的不足。對(duì)于一個(gè)受可測(cè)干擾影響的過(guò)程，以下關(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，正確的是：（）A.根據(jù)偏差進(jìn)行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測(cè)量干擾12、化工生產(chǎn)中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。對(duì)于結(jié)晶過(guò)程的影響因素，以下說(shuō)法不正確的是（）A.溶液過(guò)飽和度是關(guān)鍵因素B.攪拌速度對(duì)結(jié)晶粒度有影響C.雜質(zhì)的存在總是不利于結(jié)晶D.冷卻速率會(huì)影響結(jié)晶形態(tài)13、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于純物質(zhì)的臨界狀態(tài)，以下哪個(gè)參數(shù)在臨界狀態(tài)時(shí)沒(méi)有明確的數(shù)值？（）A.溫度B.壓力C.體積D.密度14、化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的汽液平衡計(jì)算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強(qiáng)，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準(zhǔn)確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機(jī)雙液模型15、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)物料進(jìn)行干燥處理。對(duì)于一種濕物料，若采用熱風(fēng)干燥，風(fēng)的溫度越高，物料的干燥速率一定越快嗎？（）A.一定B.不一定C.取決于物料的性質(zhì)D.取決于干燥設(shè)備的類型16、在化工過(guò)程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，若要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進(jìn)工藝路線B.更換原材料C.增加設(shè)備投資D.減少勞動(dòng)力投入17、化工過(guò)程中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過(guò)飽和度B.較低的過(guò)飽和度C.較快的降溫速度D.較強(qiáng)的攪拌強(qiáng)度18、在化工過(guò)程的節(jié)能優(yōu)化中，夾點(diǎn)技術(shù)是一種常用的方法。以下關(guān)于夾點(diǎn)技術(shù)的主要作用，哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.確定最小公用工程用量B.識(shí)別能量回收的潛力C.優(yōu)化換熱器網(wǎng)絡(luò)D.直接降低反應(yīng)的活化能19、在化工過(guò)程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對(duì)于一個(gè)絕熱反應(yīng)過(guò)程，以下哪個(gè)能量項(xiàng)的變化對(duì)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20、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(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾的特點(diǎn)描述，不正確的是（）A.簡(jiǎn)單蒸餾是非穩(wěn)態(tài)過(guò)程B.平衡蒸餾是穩(wěn)態(tài)過(guò)程C.簡(jiǎn)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(jiǎn)單二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述化工過(guò)程中的泡沫現(xiàn)象，包括泡沫的形成機(jī)制、穩(wěn)定性影響因素以及在發(fā)酵、浮選等過(guò)程中的作用和控制方法。2、（本題5分）論述在化工設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)中，如何根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)選擇合適的檢測(cè)方法和時(shí)機(jī)。3、（本題5分）在化工分離過(guò)程中，色譜分離技術(shù)在分析和制備領(lǐng)域都有應(yīng)用，請(qǐng)闡述色譜分離的基本原理，包括氣相色譜和液相色譜，以及其在化工中的主要應(yīng)用。4、（本題5分）在化工原理中，液體攪拌過(guò)程中的功率消耗和混合效果是設(shè)計(jì)和操作攪拌器的重要考慮因素。請(qǐng)闡述功率消耗的計(jì)算方法和影響因素，并分析如何通過(guò)攪拌器的設(shè)計(jì)和操作參數(shù)的優(yōu)化來(lái)提高混合效果。5、（本題5分）在化學(xué)工程領(lǐng)域，全面論述化工過(guò)程中的磁分離技術(shù)，包括磁性粒子的制備、分離原理以及在廢水處理、生物分離等方面的應(yīng)用。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在化肥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要改進(jìn)施肥方法以提高肥料的利用率。請(qǐng)分析具體的改進(jìn)措施。2、（本題5分）在一項(xiàng)化工工藝的放大生產(chǎn)中，出現(xiàn)了與小試實(shí)驗(yàn)不同的結(jié)果。請(qǐng)分析放大過(guò)程中可能出現(xiàn)問(wèn)題的原因，并提出解決放大效應(yīng)的方案。3、（本題5分）在日用化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要開(kāi)發(fā)一種環(huán)保型的洗滌劑。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面的設(shè)計(jì)思路。4、（本題5分）某化工廠計(jì)劃生產(chǎn)一種新型聚合物材料，在研發(fā)過(guò)程中遇到了產(chǎn)品性能不穩(wěn)定的問(wèn)題。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致這一問(wèn)題的原因，并提出相應(yīng)的解決方案。5、（本題5分）某化工企業(yè)采用了新的合成路線來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品。請(qǐng)分析該路線的優(yōu)勢(shì)和可能存在的問(wèn)題。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)逆流操作的吸收塔，用含溶質(zhì)0.002（摩爾比）的溶劑吸收混合氣中的溶質(zhì)，進(jìn)口混合氣中溶質(zhì)的摩爾比為0.03，出口混合氣中溶質(zhì)的摩爾比要求降低到0.003，相平衡關(guān)系為Y=1.5X，液氣比為0.9（摩爾比）。求吸收塔的填料層高度和塔徑（假設(shè)空塔氣速為0.9m/s）。2、（本題10分）在一個(gè)吸收塔中，用清水吸收空氣中的氨氣。進(jìn)塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，出塔氣體中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.01，氣體流量為1000