南京工業(yè)大學(xué)《化工軟件應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線(xiàn)第1頁(yè)，共3頁(yè)南京工業(yè)大學(xué)

《化工軟件應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、在化工流體輸送過(guò)程中，需要考慮管道阻力的影響。當(dāng)輸送高粘度液體時(shí)，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2、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長(zhǎng)距離輸送？（）A.皮帶輸送機(jī)B.螺旋輸送機(jī)C.斗式提升機(jī)D.氣力輸送3、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過(guò)程中，以下哪種操作條件有利于得到大顆粒晶體？（）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.強(qiáng)烈的攪拌4、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個(gè)參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子5、在化工過(guò)程的節(jié)能減排中，余熱回收利用是重要措施之一。以下關(guān)于余熱回收的方式和技術(shù)，不準(zhǔn)確的是（）A.可以用于發(fā)電B.可以預(yù)熱物料C.回收效率一定能達(dá)到100%D.要考慮余熱的品質(zhì)6、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣固相催化反應(yīng)，若催化劑的孔徑過(guò)小，會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.提高反應(yīng)速率B.降低反應(yīng)速率C.對(duì)反應(yīng)速率無(wú)影響D.可能提高也可能降低反應(yīng)速率7、在化工過(guò)程的模擬計(jì)算中，選擇合適的熱力學(xué)模型對(duì)于結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)含有極性物質(zhì)的體系，以下關(guān)于熱力學(xué)模型的選擇，不正確的是：（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.基團(tuán)貢獻(xiàn)模型8、化工中的過(guò)濾操作常用于分離固體和液體。對(duì)于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過(guò)濾設(shè)備的過(guò)濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)C.離心過(guò)濾機(jī)D.袋式過(guò)濾器9、對(duì)于化工熱力學(xué)中的理想氣體狀態(tài)方程，以下關(guān)于其適用條件的說(shuō)法，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.理想氣體狀態(tài)方程適用于任何壓力和溫度下的氣體B.理想氣體狀態(tài)方程只適用于高溫、低壓且分子間無(wú)相互作用力的氣體C.理想氣體狀態(tài)方程對(duì)所有真實(shí)氣體在任何條件下都能準(zhǔn)確描述其性質(zhì)D.理想氣體狀態(tài)方程主要適用于液體，對(duì)氣體的適用性較差10、在化工設(shè)計(jì)中，工藝流程的選擇需要綜合考慮多方面因素。以下關(guān)于工藝流程選擇的依據(jù)，不全面的是（）A.原料性質(zhì)和產(chǎn)品要求B.技術(shù)成熟度C.操作人員的喜好D.經(jīng)濟(jì)合理性11、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產(chǎn)品的純度不符合要求，以下哪種調(diào)節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進(jìn)料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量12、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究中，對(duì)于一個(gè)二級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的平方成正比。若初始反應(yīng)物濃度增加一倍，反應(yīng)速率會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍？（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍13、在化工原理的學(xué)習(xí)中，流體流動(dòng)的阻力計(jì)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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定B.可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算C.與管道粗糙度無(wú)關(guān)D.與流體的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)14、在化工傳熱過(guò)程中，對(duì)于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，各層的熱阻和溫差之間存在何種關(guān)系？（）A.熱阻越大，溫差越大B.熱阻越大，溫差越小C.熱阻與溫差無(wú)關(guān)D.取決于傳熱系數(shù)15、化工生產(chǎn)中的節(jié)能減排是重要的研究課題。在一個(gè)化工流程中，以下哪種措施對(duì)于降低能源消耗和減少溫室氣體排放的效果最為顯著？（）A.優(yōu)化反應(yīng)條件B.改進(jìn)分離工藝C.采用余熱回收系統(tǒng)D.更換高效的動(dòng)力設(shè)備二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）化工熱力學(xué)中的相律在分析多相平衡系統(tǒng)中具有重要作用，請(qǐng)解釋相律的表達(dá)式和含義，并通過(guò)實(shí)例說(shuō)明如何應(yīng)用相律確定系統(tǒng)的自由度和平衡相數(shù)。2、（本題5分）闡述在化工反應(yīng)過(guò)程的強(qiáng)化技術(shù)中，如微通道反應(yīng)、超重力反應(yīng)等，如何通過(guò)創(chuàng)新的設(shè)備和工藝手段提高反應(yīng)速率和選擇性。3、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論催化劑的制備方法和表征技術(shù)，包括浸漬法、沉淀法和溶膠-凝膠法等制備方法，以及比表面積測(cè)定、孔徑分布分析和活性評(píng)價(jià)等表征手段，并分析它們對(duì)催化劑性能的影響。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)連續(xù)釜式攪拌反應(yīng)器（CSTR）串聯(lián)一個(gè)活塞流反應(yīng)器（PFR）進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.2h?1。CSTR體積為10L，PFR體積為20L，進(jìn)料中A的濃度為5mol/L，進(jìn)料流量為10L/h。計(jì)算出口處A和B的濃度。2、（本題5分）某反應(yīng)在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)為A+2B→3C，初始時(shí)刻A、B的濃度分別為2mol/L、3mol/L，反應(yīng)4小時(shí)后，A的濃度變?yōu)?mol/L。已知反應(yīng)速率方程為-rA=kCA^0.5CB，其中k=0.5L^(0.5)/(mol^(0.5)·h)，計(jì)算B和C的濃度。3、（本題5分）一個(gè)吸收塔用清水吸收氨氣，進(jìn)氣中氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，氣體流量為100mol/h，吸收劑流量為200mol/h，塔內(nèi)氣液傳質(zhì)系數(shù)分別為kG=0.05kmol/(m2·h·kPa)，kL=0.08m/h，亨利系數(shù)H=0.8kPa·m3/mol，計(jì)算氨氣的吸收率和吸收塔的高度。4、（本題5分）在一個(gè)蒸發(fā)過(guò)程中，將15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的某溶液濃縮至45%，進(jìn)料量為900kg/h，蒸發(fā)室的壓力為15kPa（絕壓），對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽溫度為55°C，溶液的比熱容為3.2kJ/(kg·K)，加熱蒸汽的溫度為125°C，冷凝潛熱為2150kJ/kg，求加熱蒸汽的消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。假設(shè)傳熱系數(shù)為900W/(m2·K)。5、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5h^(-1)。進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，進(jìn)料流量為10L/h，反應(yīng)器體積為50L。計(jì)算反應(yīng)器出口處A的濃度。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生了泄