菏澤學院《化工仿真實驗》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《化工仿真實驗》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______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1分，共15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、對于化工中的傳熱設備，以下關于換熱器的強化傳熱方法，哪一項是正確的？（）A.換熱器的強化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過增加流體的流速、改變流動狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會增加阻力損失，因此不應采用這種方法來強化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強化傳熱2、在化工熱力學中，對于真實氣體的壓縮因子，以下哪個因素對其影響最大？（）A.溫度B.壓力C.氣體的種類D.以上因素影響程度相同3、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于干燥過程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時進行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要4、在化學工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關于吸附劑的選擇和再生，不準確的是（）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5、在化工原理實驗中，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析是重要環(huán)節(jié)。以下關于實驗數(shù)據(jù)的處理方法和誤差分析，不正確的是（）A.可以用線性回歸分析數(shù)據(jù)B.誤差分析只考慮隨機誤差C.可以通過作圖法直觀展示數(shù)據(jù)D.要對實驗結(jié)果的可靠性進行評估6、化工中的攪拌釜式反應器在很多情況下被使用。當反應物料的粘度隨反應進程發(fā)生顯著變化時，以下哪種攪拌槳轉(zhuǎn)速的控制策略能夠保證反應的均勻性？（）A.恒定轉(zhuǎn)速B.逐漸增加轉(zhuǎn)速C.逐漸降低轉(zhuǎn)速D.根據(jù)物料粘度實時調(diào)整轉(zhuǎn)速7、在化學反應工程中，對于一個連續(xù)流動的管式反應器中的二級反應，以下哪個因素對于反應器體積的影響最大？（）A.反應物的初始濃度B.反應速率常數(shù)C.進料流量D.反應溫度8、化工過程中的傳熱強化技術可以提高能源利用效率。以下關于傳熱強化的方法，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9、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積10、在化工過程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關于余熱回收的方式和技術，不準確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預熱物料C.回收效率一定能達到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)11、在化工設備的設計中，壓力容器的強度計算是關鍵環(huán)節(jié)。對于一個承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/412、關于化工過程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進行分離？（）A.兩組分沸點接近且相對揮發(fā)度小B.兩組分沸點差異大且相對揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱13、在化工過程的控制系統(tǒng)中，前饋控制與反饋控制相結(jié)合可以提高控制效果。以下關于前饋控制的特點，哪種說法是不正確的？（）A.基于擾動進行控制B.能夠完全消除擾動的影響C.對測量精度要求高D.通常與反饋控制配合使用14、對于化工中的化學反應速率方程，以下關于其建立方法，哪一個是準確的？（）A.建立化學反應速率方程通常需要通過實驗測定不同條件下的反應速率，然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行擬合和分析，確定反應級數(shù)和速率常數(shù)B.化學反應速率方程可以通過理論推導直接得到，不需要進行實驗測定C.只要知道反應物和生成物的化學式，就可以寫出化學反應速率方程D.化學反應速率方程一旦確定，就不會隨反應條件的改變而改變15、化工設備的設計需要考慮多種載荷，如風載、地震載等。對于高聳的塔設備，以下哪種載荷通常是設計的控制因素？（）A.風載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在化工過程的液液萃取中，相比的選擇對萃取效果的影響及確定方法。2、（本題5分）分析在化工生產(chǎn)的干燥器設計中，如何根據(jù)物料特性和生產(chǎn)要求選擇合適的干燥器類型。3、（本題5分）化工分離過程中的精餾操作中，回流比的選擇對分離效果和能耗有重要影響。請詳細說明回流比的概念和其對精餾過程的影響，并討論如何確定合適的回流比。4、（本題5分）解釋在化工反應工程中，反應器的熱穩(wěn)定性分析的方法和意義。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個管殼式換熱器中，熱流體入口溫度為150°C，出口溫度為100°C，流量為2kg/s，比熱容為2kJ/(kg·K)。冷流體入口溫度為30°C，流量為3kg/s，比熱容為4kJ/(kg·K)。計算換熱器的傳熱面積，假設總傳熱系數(shù)為500W/(m2·K)。2、（本題5分）某化工廠需要設計一個換熱器，將一種熱流體從200°C冷卻到100°C，流量為2000kg/h，比熱容為2kJ/(kg·K)。冷卻介質(zhì)為水，進口溫度為20°C，出口溫度不超過60°C。求所需的換熱面積。3、（本題5分）某反應釜中進行二級不可逆反應A+B→C，反應速率常數(shù)為0.05L/(mol·s)，初始濃度C_A0=2mol/L，C_B0=3mol/L，反應4小時后，求A的濃度。4、（本題5分）某反應在500K時的平衡常數(shù)K=100，若起始時反應物的濃度均為1mol/L，求反應達到平衡時各物質(zhì)的濃度。5、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股廢氣，其中含有二氧化硫（SO2）的體積分數(shù)為0.1%，流量為10000m^3/h（標準狀態(tài)）?，F(xiàn)采用石灰乳吸收法進行處理，反應方程式為SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O。若要使SO2的去除率達到90%，求需要的石灰乳量。（假設反應完全）四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家食品加工企業(yè)需要對生產(chǎn)過程中的廢渣進行處理。請分析可行的處理方法。2、（本題10分）在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企