湖南工業(yè)大學(xué)《化工設(shè)計基礎(chǔ)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2021-2022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25個小題，每小題1分，共25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、在化工分離過程中，膜分離的分離效率通常與膜的孔徑和膜的材質(zhì)有關(guān)。對于微濾膜，其分離的主要依據(jù)是？（）A.分子大小B.電荷性質(zhì)C.溶解度D.化學(xué)親和力2、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，若要實現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對于一個放熱反應(yīng)，以下哪種操作方式可能是合適的？（）A.絕熱操作B.等溫操作C.變溫操作D.以上操作方式效果相同3、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項說法是不準(zhǔn)確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應(yīng)速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調(diào)整不依賴于系統(tǒng)的特性4、化工中的干燥過程需要消耗大量能源。對于一個節(jié)能型的干燥系統(tǒng)，以下哪個環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力最大？（）A.干燥設(shè)備的選型B.干燥介質(zhì)的循環(huán)利用C.余熱的回收D.優(yōu)化干燥操作條件5、化工過程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對濕度降低，干燥速率會怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢6、化工生產(chǎn)中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。對于結(jié)晶過程的影響因素，以下說法不正確的是（）A.溶液過飽和度是關(guān)鍵因素B.攪拌速度對結(jié)晶粒度有影響C.雜質(zhì)的存在總是不利于結(jié)晶D.冷卻速率會影響結(jié)晶形態(tài)7、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散影響，以下描述不正確的是（）A.會降低反應(yīng)速率B.可以通過減小催化劑顆粒尺寸來消除C.對所有反應(yīng)的影響程度相同D.與反應(yīng)物的分子大小有關(guān)8、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR），以下關(guān)于其停留時間分布的特點，不正確的是：（）A.停留時間分布較寬B.存在返混C.停留時間均一D.適用于慢反應(yīng)9、對于化工生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)，以下關(guān)于夾點技術(shù)的描述，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.夾點技術(shù)是通過分析過程系統(tǒng)中的物流和能流，找出系統(tǒng)用能的“瓶頸”，從而實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化B.夾點技術(shù)只能用于熱交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，對其他化工單元操作的節(jié)能沒有幫助C.夾點技術(shù)的應(yīng)用需要復(fù)雜的計算和專業(yè)軟件，實際操作難度大，效果不明顯D.夾點技術(shù)是一種過時的節(jié)能技術(shù)，已經(jīng)被新的技術(shù)所取代10、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防腐是一種常見的方法。對于一個處于腐蝕性環(huán)境中的設(shè)備，以下關(guān)于涂層選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.涂層的顏色B.涂層的耐腐蝕性C.涂層與基體的結(jié)合力D.涂層的施工性能11、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質(zhì)。當(dāng)使用有機(jī)溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)時，以下哪個因素對萃取效率的影響最為顯著？（）A.萃取劑的選擇B.萃取溫度C.相比（有機(jī)相和水相的體積比）D.攪拌速度12、化工過程的模擬和優(yōu)化對于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。在使用化工模擬軟件進(jìn)行過程優(yōu)化時，以下哪個參數(shù)的優(yōu)化對經(jīng)濟(jì)效益的提升最為明顯？（）A.原材料的消耗B.產(chǎn)品的產(chǎn)量C.設(shè)備的投資D.操作工人的數(shù)量13、在化工分離過程中，反滲透膜分離技術(shù)在水處理中應(yīng)用廣泛。以下關(guān)于反滲透的驅(qū)動力，哪種說法是正確的？（）A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差14、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關(guān)于共沸精餾的原理和特點，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實現(xiàn)完全分離D.操作條件較為復(fù)雜15、在化工分離過程中，吸附分離常用于氣體和液體的凈化。對于一個物理吸附過程，以下關(guān)于吸附劑再生的方法，不正確的是：（）A.加熱解吸B.降壓解吸C.置換解吸D.化學(xué)方法解吸16、在化工過程的模擬計算中，需要選擇合適的熱力學(xué)模型。對于一個包含極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的混合物體系，以下哪種熱力學(xué)模型的適用性更好？（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.以上都不是17、在化工流程模擬中，建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型是關(guān)鍵。對于一個復(fù)雜的化工流程，以下關(guān)于模型簡化的原則，不正確的是：（）A.忽略對結(jié)果影響較小的因素B.盡量保留所有的細(xì)節(jié)C.保證模型的準(zhǔn)確性和可靠性D.根據(jù)實際情況進(jìn)行合理的假設(shè)18、化工分離過程中的吸附操作常用于氣體和液體的凈化。對于一個固定床吸附器，若吸附劑的吸附容量達(dá)到飽和，需要進(jìn)行再生。以下哪種再生方法通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生19、化工中的流化床干燥器在運(yùn)行過程中需要控制合適的流化狀態(tài)。以下哪個參數(shù)對判斷流化狀態(tài)的好壞最為關(guān)鍵？（）A.流化床的壓降B.顆粒的帶出速度C.氣體的空塔速度D.床層的膨脹比20、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對萃取效果的影響相對較??？（）A.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時間21、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對于一個可逆放熱反應(yīng)，為了提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，以下哪種操作策略通常是最為有效的？（）A.降低反應(yīng)溫度B.提高反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.及時移除反應(yīng)產(chǎn)物22、在化工原理的學(xué)習(xí)中，流體流動的阻力計算是基礎(chǔ)內(nèi)容之一。以下關(guān)于摩擦系數(shù)的確定方法，不正確的是（）A.可以通過實驗測定B.可以根據(jù)經(jīng)驗公式計算C.與管道粗糙度無關(guān)D.與流體的流動狀態(tài)有關(guān)23、在化工過程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.可以預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進(jìn)行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設(shè)計工藝流程24、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當(dāng)輸送高粘度液體時，以下哪種管道材質(zhì)和內(nèi)徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內(nèi)徑較大B.塑料管道，內(nèi)徑較小C.玻璃管道，內(nèi)徑適中D.鑄鐵管道，內(nèi)徑較大25、在化工過程的控制系統(tǒng)中，反饋控制是常見的控制方式之一。以下關(guān)于反饋控制的特點，哪種說法是不正確的？（）A.能夠克服擾動的影響B(tài).控制作用基于偏差C.可以實現(xiàn)無差控制D.響應(yīng)速度較慢二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化工原理中，沉降操作常用于分離顆粒混合物。請闡述重力沉降和離心沉降的原理，并比較它們的優(yōu)缺點和適用范圍。2、（本題5分）請詳細(xì)闡述化工過程中的輻射加工技術(shù)，包括輻射源的類型、輻射作用原理以及在高分子材料改性、食品保鮮等領(lǐng)域的應(yīng)用。3、（本題5分）化工熱力學(xué)中的狀態(tài)方程在描述流體的PVT關(guān)系中起著關(guān)鍵作用，請介紹幾種常見的狀態(tài)方程（如范德華方程、Redlich-Kwong方程等），并說明它們的適用范圍和局限性。4、（本題5分）結(jié)合現(xiàn)代化學(xué)工程的發(fā)展，全面論述納米技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用，包括納米材料的制備、性能以及在催化、藥物傳遞等方面的潛在價值。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個化工項目在竣工驗收階段，發(fā)現(xiàn)部分工程質(zhì)量不符合設(shè)計要求。請分析工程質(zhì)量不合格的原因，并提出整改和驗收的措施。2、（本題5分）一家以生產(chǎn)醫(yī)藥中間體為主的企業(yè)，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制質(zhì)量和純度。分析如何進(jìn)行質(zhì)量控制和純度檢測。3、（本題5分）某化工廠的一個新產(chǎn)品在推向市場后，客戶反饋使用效果不佳。請分析可能導(dǎo)致使用效果差的原因，并提出改進(jìn)產(chǎn)品性能的措施。4、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行節(jié)能減排績效評估，以衡量企業(yè)的節(jié)能減排效果。分析節(jié)能減排績效評估的指標(biāo)和方法。5、（本題5分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中發(fā)生了泄漏。請分析泄漏的原因并提出預(yù)防措施。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5h^(-1)。進(jìn)料流量為10L/h，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L。假設(shè)反應(yīng)器體積為50L，計算反應(yīng)器出口處A和B的濃度。2、（本題10分）某化工廠的管道中輸送壓縮空