西安美術(shù)學(xué)院《化工原理A2》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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在化工過程的安全管理中，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，哪一種通常不用于化工過程？（）A.故障樹分析B.層次分析法C.民意調(diào)查D.事件樹分析2、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3、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設(shè)備之一。當(dāng)離心泵的安裝高度過高時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)什么問題？（）A.流量增大B.揚(yáng)程降低C.發(fā)生氣蝕現(xiàn)象D.效率提高4、在化工分離過程中，精餾塔的操作壓力對(duì)分離效果有重要影響。一般來說，降低操作壓力會(huì)導(dǎo)致以下哪種情況？（）A.相對(duì)揮發(fā)度增大B.相對(duì)揮發(fā)度減小C.塔板效率提高D.塔板數(shù)增加5、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的熱效應(yīng)對(duì)于設(shè)計(jì)反應(yīng)器和控制反應(yīng)過程非常重要。對(duì)于一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，以下哪種措施能夠有效地控制反應(yīng)溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進(jìn)料D.以上都是6、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評(píng)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7、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算，以下哪種方法通常需要較多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持？（）A.狀態(tài)方程法B.活度系數(shù)法C.理想溶液模型D.正規(guī)溶液模型8、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對(duì)于干燥過程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時(shí)進(jìn)行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴(kuò)散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對(duì)干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要9、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10、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱不可逆過程，其熵值是增加還是減少？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少11、在化工設(shè)計(jì)中，需要對(duì)管道進(jìn)行選材。對(duì)于輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的管道，以下哪種材料通常不適合？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.聚四氟乙烯D.玻璃鋼12、在化工分離過程中，結(jié)晶是一種常用的分離方法。對(duì)于一個(gè)溶液結(jié)晶過程，以下關(guān)于影響晶體生長速度的因素，不正確的是：（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.晶體的粒度D.溶液的溫度13、在化工過程的模擬計(jì)算中，常使用一些商業(yè)軟件。以下哪個(gè)軟件不是主要用于化工過程模擬的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS14、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(duì)于一個(gè)絕熱反應(yīng)過程，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15、在化工熱力學(xué)的計(jì)算中，以下哪個(gè)熱力學(xué)性質(zhì)不是通過狀態(tài)方程直接計(jì)算得到的？（）A.壓力B.體積C.熵D.焓16、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受外壓的薄壁容器，以下哪個(gè)因素對(duì)于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚17、化工中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在多效蒸發(fā)過程中，以下哪個(gè)因素對(duì)蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)影響最大？（）A.加熱蒸汽的溫度B.溶液的沸點(diǎn)升高C.蒸發(fā)器的結(jié)垢D.效間的溫差損失18、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19、在化工流體力學(xué)中，伯努利方程有著廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于伯努利方程的適用條件和局限性，不正確的是（）A.適用于理想流體B.忽略了流體的粘性C.對(duì)于可壓縮流體也適用D.可以精確計(jì)算實(shí)際流體的能量20、在化工過程的優(yōu)化中，經(jīng)常需要考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素。對(duì)于一個(gè)產(chǎn)生大量廢水的化工工藝，以下哪種廢水處理方法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.生物處理法B.化學(xué)沉淀法C.膜分離法D.焚燒法21、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)的絕熱過程，若系統(tǒng)對(duì)外做功，其內(nèi)能會(huì)如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少22、在化工生產(chǎn)中，常常需要對(duì)混合物進(jìn)行分離和提純。對(duì)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(jìn)行分離，以下哪種因素對(duì)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23、化工過程中的攪拌操作可以強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱。對(duì)于一個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會(huì)如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度24、化工生產(chǎn)過程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點(diǎn)相近的有機(jī)化合物時(shí)，以下哪種操作條件的改變對(duì)分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進(jìn)料量D.升高操作壓力25、在化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要測量各種物理量。對(duì)于測量微小壓力差，以下哪種測量儀器的精度和靈敏度最高？（）A.U型管壓力計(jì)B.差壓變送器C.彈簧管壓力計(jì)D.膜片壓力計(jì)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工過程的建模與仿真中，如何結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論知識(shí)建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測過程性能和優(yōu)化操作條件。2、（本題5分）化工過程中的聚合反應(yīng)工程具有一定的復(fù)雜性，請(qǐng)說明自由基聚合、離子聚合和逐步聚合的反應(yīng)特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律，并分析聚合反應(yīng)過程中的傳熱和傳質(zhì)問題。3、（本題5分）簡述在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，如反應(yīng)器、換熱器、塔設(shè)備等，如何根據(jù)工藝要求和操作條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇，以確保設(shè)備的安全運(yùn)行。4、（本題5分）在化工原理中，過濾設(shè)備的選擇和操作條件的優(yōu)化對(duì)于提高過濾效率和降低成本非常重要。請(qǐng)論述常見過濾設(shè)備的特點(diǎn)和適用范圍，并討論如何根據(jù)物料性質(zhì)和工藝要求選擇合適的過濾設(shè)備和操作條件。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)化工生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品的純度一直達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和應(yīng)用。請(qǐng)分析影響產(chǎn)品純度的因素，并提出提高純度的具體措施。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)分析放大過程中可能出現(xiàn)問題的原因，并提出解決放大效應(yīng)的方案。3、（本題5分）某化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行一項(xiàng)催化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，催化劑的活性和選擇性達(dá)不到預(yù)期效果。請(qǐng)?zhí)接懣赡苡绊懘呋瘎┬阅艿囊蛩?，并提出改進(jìn)的思路和方法。4、（本題5分）在化肥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要改進(jìn)施肥技術(shù)以減少土壤污染。請(qǐng)分析具體的改進(jìn)措施。5、（本題5分）一家化工企業(yè)在進(jìn)行質(zhì)量管理時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分批次的產(chǎn)品存在質(zhì)量波動(dòng)。請(qǐng)分析質(zhì)量波動(dòng)的可能原因，并提出穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的管理措施。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)板式塔中進(jìn)行精餾操作，塔板間距為0.45m，堰高為0.06m，液流強(qiáng)度為18m3/(m·h)，液體密度為900kg/m3，求堰上液層高度和降液管內(nèi)液體停留時(shí)間。2、（本題10分）一個(gè)傳熱過程中，熱流體的溫度從350°C降至250°C，冷流體的溫度從150°C升至200°C，熱流體的熱導(dǎo)率為20W/(m·K)，冷流體的熱導(dǎo)率為10W/(m·K)，兩流體的對(duì)流傳熱系數(shù)均為100W/(m^2·K)，管壁厚度為5mm，熱導(dǎo)率為