武漢生物工程學(xué)院《化工原理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁武漢生物工程學(xué)院

《化工原理》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20個小題，每小題1分，共20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、化工過程中的蒸發(fā)操作，若要降低溶液的沸點(diǎn)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2、在化工單元操作中，吸收過程常用于分離氣體混合物。當(dāng)吸收劑用量增加時，以下關(guān)于吸收效果的變化，哪種說法是正確的？（）A.吸收率一定增加B.吸收率一定不變C.吸收率可能增加也可能不變D.吸收率一定減小3、在化工熱力學(xué)中，研究混合物的汽液平衡時，泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計算是重要內(nèi)容。對于一個二元混合物，以下關(guān)于泡點(diǎn)和露點(diǎn)的關(guān)系，正確的是：（）A.泡點(diǎn)總是低于露點(diǎn)B.泡點(diǎn)總是高于露點(diǎn)C.泡點(diǎn)和露點(diǎn)可能相等D.泡點(diǎn)和露點(diǎn)沒有關(guān)系4、化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作常用于溶液的濃縮。對于多效蒸發(fā)系統(tǒng)，以下關(guān)于其節(jié)能原理和特點(diǎn)，描述錯誤的是（）A.利用二次蒸汽B.效數(shù)越多，節(jié)能效果越好C.設(shè)備投資增加D.操作復(fù)雜5、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對物料進(jìn)行加熱。對于一種需要精確控制加熱溫度的物料，以下哪種加熱方式的溫度控制精度最高？（）A.電加熱B.蒸汽加熱C.熱油加熱D.紅外線加熱6、在化工自動化控制中，以下哪種控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)對被控變量的無差調(diào)節(jié)？（）A.位式控制B.比例控制C.積分控制D.微分控制7、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個串聯(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8、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(guān)于前饋控制的特點(diǎn)，哪種說法是不正確的？（）A.基于擾動進(jìn)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9、在化工分離過程中，萃取是一種有效的分離方法。對于一個液液萃取體系，當(dāng)萃取劑與原溶劑的互溶性增加時，以下關(guān)于萃取效果的變化，正確的是：（）A.萃取效果變好B.萃取效果變差C.萃取效果不變D.萃取效果先變好后變差10、化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。對于一個一級反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物濃度增加一倍時，速率常數(shù)會？（）A.增加一倍B.不變C.減小一半D.增加兩倍11、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防護(hù)是常用的方法之一。以下哪種涂層材料的耐腐蝕性通常較好？（）A.環(huán)氧樹脂涂層B.聚乙烯涂層C.油漆涂層D.鍍鋅涂層12、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13、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個氣固相催化反應(yīng)，以下關(guān)于催化劑顆粒內(nèi)擴(kuò)散阻力的影響因素，不正確的是：（）A.催化劑的孔徑B.反應(yīng)氣體的濃度C.反應(yīng)溫度D.催化劑的形狀14、在化工熱力學(xué)中，狀態(tài)方程對于描述流體的熱力學(xué)性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于常見狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，表述不準(zhǔn)確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計算復(fù)雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計算所有流體15、在化工中的吸附分離過程，關(guān)于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)?？（）A.吸附劑應(yīng)具有較大的比表面積、良好的選擇性和吸附容量，常見的吸附劑有活性炭、分子篩等。吸附劑的再生方法包括加熱再生、降壓再生和置換再生等B.吸附劑的選擇只考慮其吸附容量，其他性能不重要C.吸附劑的再生過程復(fù)雜，成本高，因此在實際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免吸附劑的再生D.所有的吸附劑都可以采用同一種再生方法，且再生效果相同16、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17、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究催化劑對反應(yīng)速率的影響時，以下關(guān)于催化劑作用的描述，不正確的是：（）A.降低反應(yīng)的活化能B.改變反應(yīng)的平衡常數(shù)C.提高反應(yīng)的選擇性D.加快反應(yīng)速率18、在化工設(shè)備的設(shè)計中，對于承受外壓的薄壁容器，以下哪個因素對于穩(wěn)定性的影響最大？（）A.容器的直徑B.容器的長度C.材料的強(qiáng)度D.壁厚19、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運(yùn)輸，需要采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說明這種氣體的爆炸危險性是高還是低？（）A.高B.低C.無法確定D.取決于其他因素20、在化學(xué)反應(yīng)器的選型中，對于反應(yīng)級數(shù)較高的反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型通常更合適？（）A.間歇反應(yīng)器B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器C.管式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述在化工反應(yīng)工程中，如何考慮催化劑的失活和再生對反應(yīng)過程的影響。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工生產(chǎn)的結(jié)晶器中，攪拌槳的類型和轉(zhuǎn)速對結(jié)晶過程的影響。3、（本題5分）化工分離過程中的膜分離技術(shù)中，膜材料的選擇和膜組件的設(shè)計是影響膜性能和成本的重要因素。請詳細(xì)介紹常見的膜材料和膜組件的類型，并討論如何根據(jù)分離任務(wù)選擇合適的膜材料和設(shè)計膜組件。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對資源綜合利用的重視，分析共沸精餾、萃取精餾等特殊精餾技術(shù)在分離近沸點(diǎn)混合物和共沸物中的應(yīng)用和工藝優(yōu)化。5、（本題5分）結(jié)合化工企業(yè)的節(jié)能減排實踐，深入探討余熱發(fā)電技術(shù)在化工中的應(yīng)用原理、系統(tǒng)組成以及經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要提高產(chǎn)品的干燥效率。請分析可以采取哪些化學(xué)工程手段。2、（本題5分）某化工廠在進(jìn)行工藝優(yōu)化時，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的工藝對設(shè)備的要求提高，現(xiàn)有設(shè)備無法滿足。請分析設(shè)備無法滿足工藝要求的原因，并提出設(shè)備更新或改造的建議。3、（本題5分）在化肥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要改進(jìn)施肥技術(shù)以減少土壤污染。請分析具體的改進(jìn)措施。4、（本題5分）在農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要優(yōu)化制劑配方以提高藥效。請分析具體的改進(jìn)措施。5、（本題5分）一個化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要消耗大量的水資源，水資源利用率低。請分析水資源利用率低的原因，并提出提高水資源利用率的措施。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工廠的一個反應(yīng)釜進(jìn)行復(fù)合反應(yīng)A→B→C，其中A→B的反應(yīng)速率常數(shù)為0.2h^(-1)，B→C的反應(yīng)速率常數(shù)為0.1h^(-1)。初始時刻A的濃度為5mol/L，反應(yīng)時間為8h。計算B和C的濃度。2、（本題10分）一個絕熱固定床反應(yīng)器中進(jìn)行氣固相催化反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2A+B→3C。已知進(jìn)料中A、B的摩爾比為2:1，入口溫度為500K，反應(yīng)熱為-100kJ/mol，比熱容分別為CpA=80J/(mol·K)，CpB=100J/(mol·K)，CpC=120J/(mol·K)。假設(shè)反應(yīng)達(dá)