湖北科技學(xué)院《化工原理（上）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁湖北科技學(xué)院《化工原理（上）》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)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、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個可逆放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高會導(dǎo)致平衡常數(shù)如何變化？同時，對反應(yīng)速率又會產(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2、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3、在化工反應(yīng)工程中，對于一個串聯(lián)反應(yīng)，如果中間產(chǎn)物是期望產(chǎn)物，以下哪種操作方式有利于提高中間產(chǎn)物的收率？（）A.提高反應(yīng)溫度B.增加反應(yīng)物濃度C.縮短反應(yīng)時間D.降低反應(yīng)壓力4、化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)方程描述了反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。以下關(guān)于動力學(xué)方程的建立方法，不正確的是（）A.通過實驗數(shù)據(jù)擬合B.基于反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)C.憑空想象D.結(jié)合實驗和理論分析5、在化工熱力學(xué)中，對于一個封閉系統(tǒng)的絕熱過程，若系統(tǒng)對外做功，其內(nèi)能會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同7、在化工傳熱過程中，保溫層的設(shè)置可以減少熱量損失。以下關(guān)于保溫層厚度的確定，哪種方法最為準(zhǔn)確？（）A.根據(jù)經(jīng)驗選擇B.通過熱平衡計算C.采用經(jīng)濟(jì)厚度法D.以上方法效果相同8、在化工過程的安全管理中，需要制定應(yīng)急預(yù)案。對于一個可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的化工裝置，以下哪個方面在應(yīng)急預(yù)案中應(yīng)重點考慮？（）A.人員疏散B.火災(zāi)撲救C.環(huán)境監(jiān)測D.以上都是9、在化工分離過程中，蒸餾是一種廣泛應(yīng)用的分離方法。對于一個二元理想混合物的簡單蒸餾過程，以下關(guān)于餾出液組成的變化，正確的是：（）A.餾出液組成逐漸降低B.餾出液組成逐漸升高C.餾出液組成保持不變D.餾出液組成先升高后降低10、對于化工過程中的萃取過程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度增大B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強(qiáng)D.萃取相和萃余相的分離難度增大11、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補(bǔ)反饋控制的不足。對于一個受可測干擾影響的過程，以下關(guān)于前饋控制的特點，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.不需要測量干擾12、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(jìn)料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積13、在化工反應(yīng)工程中，對于一個自催化反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系具有特殊的特點。以下關(guān)于自催化反應(yīng)的描述，哪項是不正確的？（）A.反應(yīng)初期速率較慢B.存在一個最佳反應(yīng)物濃度使反應(yīng)速率最大C.反應(yīng)后期速率減慢D.反應(yīng)速率始終隨反應(yīng)物濃度的增加而增加14、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個熱力學(xué)定律是判斷過程自發(fā)方向的依據(jù)？（）A.熱力學(xué)第一定律B.熱力學(xué)第二定律C.熱力學(xué)第三定律D.蓋斯定律15、化工過程中的蒸發(fā)操作，若要降低溶液的沸點升高，以下哪種方法可行？（）A.提高操作壓力B.降低操作壓力C.增加溶質(zhì)濃度D.減小進(jìn)料量二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工熱力學(xué)的氣體壓縮過程中，多變指數(shù)的確定和對壓縮功的影響。2、（本題5分）化工原理中的萃取精餾是一種特殊的精餾方法，請詳細(xì)說明萃取精餾的原理和特點，包括萃取劑的作用和選擇原則，并分析其與普通精餾的區(qū)別和聯(lián)系。3、（本題5分）分析在化工過程的結(jié)晶過程中的晶體生長動力學(xué)研究中，如何通過實驗和理論分析確定晶體生長速率與過飽和度等因素的關(guān)系。4、（本題5分）分析在化工生產(chǎn)的干燥過程中，如何利用流化床干燥器實現(xiàn)對顆粒物料的均勻干燥。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個套管式換熱器中，熱流體走管間，進(jìn)口溫度為220°C，出口溫度為160°C，流量為4000kg/h，比熱容為2.6kJ/(kg·K)；冷流體走管內(nèi)，進(jìn)口溫度為40°C，出口溫度為110°C，流量為6000kg/h，比熱容為4.0kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱系數(shù)。2、（本題5分）在一個流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.45mm，密度為1800kg/m3，流化氣體的密度為1.1kg/m3，粘度為1.5×10^(-5)Pa·s。計算最小流化速度和帶出速度。3、（本題5分）在一個均相反應(yīng)釜中進(jìn)行三級不可逆反應(yīng)3A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5(mol/L)2·s，初始反應(yīng)物A的濃度為3mol/L，反應(yīng)時間為2h。求反應(yīng)結(jié)束時A的轉(zhuǎn)化率。4、（本題5分）一個絕熱壓縮過程，壓縮前氣體的壓力為100kPa，溫度為298K，壓縮后壓力為500kPa，絕熱指數(shù)為1.4，計算壓縮后氣體的溫度。5、（本題5分）在一個固定床催化反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)為A+2B→2C，反應(yīng)速率方程為r=kC_AC_B2，其中k=0.2mol2/(L2·s)。進(jìn)料中A、B的濃度分別為1.5mol/L和2mol/L，氣體流速為4L/s，反應(yīng)器體積為40L，計算出口處各組分的濃度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在通風(fēng)不良的問題，可能影響員工健康和生產(chǎn)安全。分析通風(fēng)不良的原因及應(yīng)采取的改進(jìn)措施。2、（本題10分）一家化工廠在進(jìn)行設(shè)備更新改造時，發(fā)現(xiàn)新設(shè)備與原有工藝流程的匹配度不高。請分析匹配度不