齊魯工業(yè)大學(xué)《化工熱力學(xué)Ⅰ》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工熱力學(xué)Ⅰ》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20個(gè)小題，每小題2分，共40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(guò)程控制中，關(guān)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成部分，以下哪種說(shuō)法是正確的？（）A.自動(dòng)控制系統(tǒng)由被控對(duì)象、測(cè)量變送裝置、控制器和執(zhí)行器組成，各部分相互獨(dú)立，沒(méi)有關(guān)聯(lián)B.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制器根據(jù)測(cè)量變送裝置反饋的信號(hào)與設(shè)定值的偏差進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制信號(hào)給執(zhí)行器C.自動(dòng)控制系統(tǒng)的測(cè)量變送裝置只負(fù)責(zé)測(cè)量被控變量，不進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳輸D.自動(dòng)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器只能是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，其他類(lèi)型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能使用2、在化工分離過(guò)程中，吸附分離常用于分離微量雜質(zhì)。以下關(guān)于吸附劑的再生方法，哪種方式通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生3、在化工結(jié)晶過(guò)程中，影響晶體生長(zhǎng)速度和晶體形態(tài)的因素眾多。以下哪個(gè)因素通常對(duì)晶體生長(zhǎng)速度的影響相對(duì)較??？（）A.過(guò)飽和度B.攪拌強(qiáng)度C.溶液的pH值D.結(jié)晶器的材質(zhì)4、化工熱力學(xué)在化工過(guò)程的設(shè)計(jì)和分析中起著重要作用。對(duì)于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過(guò)程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無(wú)法確定5、在化工熱力學(xué)中，研究純物質(zhì)的相平衡時(shí)，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關(guān)系。對(duì)于一種揮發(fā)性液體，以下關(guān)于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢(shì)，正確的是：（）A.溫度升高，蒸氣壓線性增加B.溫度升高，蒸氣壓指數(shù)增加C.溫度升高，蒸氣壓先增加后減小D.溫度升高，蒸氣壓不變6、在化工中的結(jié)晶過(guò)程，關(guān)于影響結(jié)晶產(chǎn)品粒度分布的因素，以下哪種說(shuō)法是正確的？（）A.結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布主要受溶液的過(guò)飽和度、攪拌強(qiáng)度、冷卻速率和晶種的加入等因素的影響B(tài).結(jié)晶過(guò)程中，溶液的過(guò)飽和度越低，結(jié)晶產(chǎn)品的粒度越大C.攪拌強(qiáng)度對(duì)結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布沒(méi)有影響，只影響結(jié)晶的速率D.晶種的加入會(huì)使結(jié)晶產(chǎn)品的粒度變小，不利于得到大顆粒的結(jié)晶產(chǎn)品7、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分離氣體混合物。在一個(gè)填料吸收塔中，用清水吸收氨氣，若要提高氨氣的吸收率，以下哪種方法效果不明顯？（）A.增加吸收劑的用量B.提高吸收塔的操作壓力C.降低吸收劑的溫度D.減小吸收塔的填料高度8、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)絕熱可逆膨脹過(guò)程，系統(tǒng)的溫度和壓力會(huì)如何變化？（）A.溫度降低，壓力降低B.溫度升高，壓力升高C.溫度不變，壓力降低D.溫度降低，壓力不變9、在化工分離過(guò)程中，吸附分離常用于氣體和液體的凈化。對(duì)于一個(gè)物理吸附過(guò)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10、在化工設(shè)計(jì)中，管道布置是重要的環(huán)節(jié)之一。以下關(guān)于化工管道布置的原則和要求，不正確的是（）A.要考慮物料特性B.盡量減少?gòu)濐^和閥門(mén)C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修11、化工中的攪拌設(shè)備用于混合物料和促進(jìn)反應(yīng)。對(duì)于攪拌器的類(lèi)型和選型依據(jù)，以下描述不正確的是（）A.槳式攪拌器適用于低粘度液體B.渦輪式攪拌器攪拌強(qiáng)度大C.攪拌器的選型只考慮攪拌效果D.要考慮物料性質(zhì)和工藝要求12、化工過(guò)程中的分離操作廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)。對(duì)于萃取分離過(guò)程，以下關(guān)于萃取劑選擇的原則，不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢.對(duì)溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.萃取劑價(jià)格越低越好，無(wú)需考慮其他因素D.易于回收和再生13、在化工中的多組分精餾過(guò)程，關(guān)于關(guān)鍵組分的定義和選擇，以下哪種表述是正確的？（）A.關(guān)鍵組分是指在混合物分離過(guò)程中對(duì)分離要求起關(guān)鍵作用的組分。通常選擇在塔頂和塔底產(chǎn)品中濃度有嚴(yán)格限制的組分作為關(guān)鍵組分B.關(guān)鍵組分的選擇是隨意的，對(duì)精餾塔的設(shè)計(jì)和操作沒(méi)有影響C.多組分精餾中只有一個(gè)關(guān)鍵組分，不存在多個(gè)關(guān)鍵組分的情況D.關(guān)鍵組分的濃度越高，越容易分離，對(duì)精餾過(guò)程越有利14、化工中的攪拌釜傳熱過(guò)程需要強(qiáng)化。對(duì)于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個(gè)措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類(lèi)型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤(pán)管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速15、在化工原理中，研究流體在管道中的流動(dòng)阻力時(shí)，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對(duì)于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時(shí)，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大16、在化工過(guò)程的自動(dòng)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(xiàng)說(shuō)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(shí)間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時(shí)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(lài)于系統(tǒng)的特性17、在化工流程模擬中，需要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述系統(tǒng)的行為。以下關(guān)于模型建立的步驟，哪一個(gè)順序是合理的？（）A.確定模型結(jié)構(gòu)、收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證B.收集數(shù)據(jù)、確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、模型驗(yàn)證C.收集數(shù)據(jù)、參數(shù)估計(jì)、確定模型結(jié)構(gòu)、模型驗(yàn)證D.確定模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)估計(jì)、收集數(shù)據(jù)、模型驗(yàn)證18、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，若中間產(chǎn)物是目標(biāo)產(chǎn)物，以下哪種操作條件有利于提高中間產(chǎn)物的選擇性？（）A.提高反應(yīng)溫度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.減少反應(yīng)物濃度19、關(guān)于化工過(guò)程中的干燥速率曲線，以下哪個(gè)階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能20、化工安全是化工生產(chǎn)的首要問(wèn)題。在處理易燃易爆的化工物料時(shí)，以下哪種安全措施是最為基礎(chǔ)和關(guān)鍵的？（）A.安裝防爆電氣設(shè)備B.制定嚴(yán)格的操作規(guī)程C.進(jìn)行靜電消除處理D.配備消防滅火設(shè)備二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)環(huán)保型溶劑的需求增加，分析離子液體、超臨界流體等新型溶劑在化學(xué)反應(yīng)和分離過(guò)程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和局限性。2、（本題5分）請(qǐng)深入闡述化工過(guò)程中的多相流現(xiàn)象，包括氣液、液液、氣固等多相體系的流動(dòng)特性、相間傳質(zhì)和反應(yīng)，以及在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。3、（本題5分）化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑在許多反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。請(qǐng)解釋催化劑能夠加快反應(yīng)速率的原理，并說(shuō)明如何評(píng)估一個(gè)催化劑的性能優(yōu)劣。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在日用化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，某企業(yè)需要提高產(chǎn)品的去污能力。請(qǐng)分析在化學(xué)工程方面的解決方法。2、（本題5分）一家食品加工企業(yè)需要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的廢氣進(jìn)行處理。請(qǐng)分析可行的廢氣處理技術(shù)。3、（本題5分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)釜在進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，需要防止物料粘壁。請(qǐng)分析原因并提出解決方法。4、（本題5分）一家制藥企業(yè)的一種藥物在生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行結(jié)晶操作。請(qǐng)分析結(jié)晶過(guò)程中的關(guān)鍵因素和控制方法。5、（本題5分）一家塑料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了脆化現(xiàn)象。請(qǐng)分析可能的原因并提出防護(hù)措施。四、計(jì)算題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)膜分離裝置處理含有溶質(zhì)A和B的混合溶液，進(jìn)料流量為500L/h，溶質(zhì)A和B的初始濃度分別為100mg/L和50mg/L