南京信息工程大學(xué)《化工原理（2）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南京信息工程大學(xué)

《化工原理（2）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、化工傳熱過程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合2、在化工生產(chǎn)中的攪拌釜中，以下哪種攪拌槳葉形式適用于高粘度流體的攪拌？（）A.螺旋槳式B.渦輪式C.錨式D.槳式3、對于化工中的萃取精餾過程，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用，哪一個是正確的？（）A.萃取精餾是向精餾塔的塔頂加入萃取劑，增大組分間的相對揮發(fā)度，從而實(shí)現(xiàn)分離沸點(diǎn)接近或形成共沸物的混合物B.萃取精餾只適用于分離芳烴和非芳烴混合物，對其他類型的混合物分離效果不佳C.萃取精餾過程中，萃取劑的加入量越多越好，以提高分離效果D.萃取精餾的操作條件與普通精餾相同，不需要特殊的控制和調(diào)節(jié)4、化工熱力學(xué)中，對于混合物的汽液平衡計(jì)算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強(qiáng)，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準(zhǔn)確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機(jī)雙液模型5、在化工傳熱過程中，增加傳熱面積可以提高傳熱效率。以下哪種方式增加傳熱面積的效果最顯著？（）A.增加管道長度B.增加管道直徑C.使用翅片管D.增加換熱器的數(shù)量6、化工中的過濾操作常用于分離固體和液體。對于一種顆粒細(xì)小且粘性較大的懸浮液，以下哪種過濾設(shè)備的過濾效果更好？（）A.板框壓濾機(jī)B.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)C.離心過濾機(jī)D.袋式過濾器7、在化工生產(chǎn)中的蒸發(fā)操作，以下關(guān)于蒸發(fā)器類型的選擇，哪種因素的影響最為關(guān)鍵？（）A.溶液的性質(zhì)B.處理量C.加熱蒸汽的壓力D.廠房的空間大小8、化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)的溫度和壓力有關(guān)。對于一個吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力9、化工中的結(jié)晶過程受到多種因素的影響。對于一個結(jié)晶體系，以下哪個因素對晶體的形態(tài)和粒度分布影響最為顯著？（）A.過飽和度B.冷卻速率C.攪拌強(qiáng)度D.晶種的加入量10、化工中的流化床反應(yīng)器具有良好的傳熱和傳質(zhì)性能。對于流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)和應(yīng)用，以下說法不正確的是（）A.適用于氣固相反應(yīng)B.顆粒容易帶出C.操作條件容易控制D.對催化劑要求不高11、在化工過程的優(yōu)化中，靈敏度分析可以幫助確定關(guān)鍵參數(shù)。對于一個化工過程模型，以下關(guān)于靈敏度分析的作用，不正確的是：（）A.評估參數(shù)變化對結(jié)果的影響程度B.確定最優(yōu)操作條件C.簡化模型D.驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性12、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計(jì)算中，需要考慮反應(yīng)的焓變。對于一個吸熱反應(yīng)，升高溫度會對反應(yīng)的平衡常數(shù)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大B.平衡常數(shù)減小C.平衡常數(shù)不變D.平衡常數(shù)先增大后減小13、在化工過程的優(yōu)化中，目標(biāo)函數(shù)的選擇非常重要。對于一個以最小化生產(chǎn)成本為目標(biāo)的化工過程，以下關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設(shè)備折舊成本C.產(chǎn)品銷售收入D.人工成本14、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，對于承受內(nèi)壓的薄壁容器，以下哪個參數(shù)是確定容器壁厚的關(guān)鍵因素？（）A.工作壓力B.容器直徑C.材料的許用應(yīng)力D.以上因素都很關(guān)鍵15、在化工熱力學(xué)中，對于一個絕熱可逆膨脹過程，系統(tǒng)的溫度和壓力會如何變化？（）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，壓力不變二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋在化工企業(yè)的質(zhì)量管理中，如何建立質(zhì)量控制體系，進(jìn)行原材料和產(chǎn)品的質(zhì)量檢測和分析，確保產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和客戶需求。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工過程的膜分離技術(shù)中，膜的制備方法和性能評價指標(biāo)。3、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑的制備方法和表征技術(shù)對于研究催化劑的性能和優(yōu)化催化劑的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。請論述常見的催化劑制備方法和表征技術(shù)，并分析如何通過這些方法和技術(shù)來優(yōu)化催化劑的性能。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個精餾塔的塔頂冷凝器需要將塔頂蒸汽全部冷凝，塔頂蒸汽流量為3000kg/h，汽化潛熱為2200kJ/kg，冷卻介質(zhì)為水，進(jìn)口溫度為25°C，出口溫度不超過45°C，求冷卻水的最小流量。（水的比熱容為4.2kJ/(kg·K)）2、（本題5分）在一個列管式換熱器中，熱流體走管程，進(jìn)口溫度為200°C，出口溫度為150°C，冷流體走殼程，進(jìn)口溫度為30°C，出口溫度為80°C。熱流體的流量為2000kg/h，比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷流體的流量為1500kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·K)，計(jì)算傳熱面積（總傳熱系數(shù)為800W/(m^2·K)）。3、（本題5分）在一個管式反應(yīng)器中進(jìn)行平行反應(yīng)：A→B（主反應(yīng)，速率常數(shù)k1=0.2s^-1），A→C（副反應(yīng)，速率常數(shù)k2=0.1s^-1）。初始時A的濃度為4mol/L，反應(yīng)時間為10s，計(jì)算B和C的生成量。4、（本題5分）在一個管式換熱器中，熱流體進(jìn)口溫度為300°C，出口溫度為200°C，冷流體進(jìn)口溫度為100°C，出口溫度為180°C。熱流體的比熱容為1.5kJ/(kg·K)，冷流體的比熱容為2.0kJ/(kg·K)，質(zhì)量流量均為5kg/s，計(jì)算換熱器的熱負(fù)荷。5、（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0.5mm，密度為2000kg/m^3，氣體的粘度為0.02Pa·s，操作溫度為500K。求最小流化速度。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行節(jié)