天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學院《化工過程測控技術(shù)》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《化工過程測控技術(shù)》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、化工過程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進行氣體吸收操作時，如果要提高吸收劑對氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速2、在化工設(shè)備的設(shè)計中，換熱器的設(shè)計需要考慮傳熱效率和壓降。對于一個管殼式換熱器，以下關(guān)于折流板的作用，不正確的是：（）A.增加傳熱面積B.提高流速C.支撐管束D.減小壓降3、在化工分離過程中，膜分離技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。對于一個反滲透膜分離過程，以下關(guān)于其分離原理的描述，不正確的是：（）A.依靠壓力差作為推動力B.利用膜的選擇性透過性C.溶質(zhì)會透過膜進入滲透液D.適用于分離小分子物質(zhì)4、在化工原理中，研究流體流動時，雷諾數(shù)是一個重要的無量綱參數(shù)。當雷諾數(shù)大于4000時，流體的流動狀態(tài)通常為：（）A.層流B.過渡流C.湍流D.無法確定5、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.改變進料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量6、在化工生產(chǎn)中，催化劑的選擇和使用對反應(yīng)過程有著重要影響。對于一個可逆反應(yīng)，以下哪種類型的催化劑能夠同時提高正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率？（）A.正催化劑B.負催化劑C.選擇性催化劑D.以上催化劑類型都可以7、在化工反應(yīng)的熱效應(yīng)計算中，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8、在化學反應(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9、在化工過程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對于一個絕熱反應(yīng)過程，以下哪個能量項的變化對反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計？（）A.內(nèi)能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化10、在化工原理中，研究液體在填料塔中的流動時，以下關(guān)于填料層壓降的影響因素，不正確的是：（）A.填料的類型B.液體的流量C.填料的堆積方式D.液體的密度11、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小？（）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12、在化工設(shè)備的防腐措施中，陰極保護是一種常見的方法。對于一個處于電解質(zhì)溶液中的金屬設(shè)備，以下哪種陰極保護方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護結(jié)合D.以上效果相同13、在化學反應(yīng)工程中，對于一個間歇釜式反應(yīng)器中的一級反應(yīng)，以下哪個因素對于反應(yīng)時間的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)溫度C.反應(yīng)器的體積D.攪拌速度14、在化工流體流動的測量中，以下哪種流量計適用于測量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計B.電磁流量計C.孔板流量計D.超聲波流量計15、在化學反應(yīng)工程中，對于一個均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變16、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的熱效應(yīng)對于設(shè)計反應(yīng)器和控制反應(yīng)過程非常重要。對于一個強放熱反應(yīng)，以下哪種措施能夠有效地控制反應(yīng)溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進料D.以上都是17、化工中的膜分離過程存在濃差極化現(xiàn)象。對于一個膜分離系統(tǒng)，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積18、化工中的精餾操作可以通過改變操作條件來提高分離效果。當塔頂產(chǎn)品的純度要求較高時，以下哪個操作條件的調(diào)整最為有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜溫度C.增加塔頂采出量D.降低塔壓19、在化工生產(chǎn)的安全管理中，危險因素的識別和評估至關(guān)重要。以下關(guān)于化工生產(chǎn)中的危險因素，不包括的是（）A.火災(zāi)和爆炸B.中毒和窒息C.設(shè)備故障D.員工心情好壞20、化工設(shè)備的設(shè)計需要考慮多種載荷，如風載、地震載等。對于高聳的塔設(shè)備，以下哪種載荷通常是設(shè)計的控制因素？（）A.風載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重21、對于化工過程中的氣體凈化，以下哪種方法適用于去除微量有害氣體？（）A.吸收法B.吸附法C.燃燒法D.冷凝法22、化工過程中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。在一個冷卻結(jié)晶過程中，若冷卻速度過快，可能會導致什么問題？（）A.晶體粒度均勻B.晶體純度提高C.形成大量細小晶體D.提高結(jié)晶收率23、在化學反應(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24、在化學反應(yīng)工程中，對于一個平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時間D.以上操作條件都不利25、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26、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27、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離混合物。當選擇萃取劑時，以下哪個因素不是關(guān)鍵的考慮因素？（）A.對溶質(zhì)的溶解能力B.與原溶劑的互溶性C.萃取劑的價格D.萃取劑的揮發(fā)性28、在化工分離過程中，精餾操作是常用的方法之一。當混合物中各組分的相對揮發(fā)度接近時，以下哪種措施可以提高分離效果？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.降低操作壓力D.改變進料位置29、在化工熱力學研究中，對于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項是不準確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分數(shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過總壓和摩爾分數(shù)計算30、在化學工程中，對于多相反應(yīng)體系的研究至關(guān)重要。當進行氣液固三相反應(yīng)時，以下哪個因素對反應(yīng)速率的影響最為復(fù)雜且難以準確預(yù)測？（）A.氣體的擴散速率B.液體的攪拌速度C.固體催化劑的孔隙結(jié)構(gòu)D.三相之間的接觸面積二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某吸收塔用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)，進塔氣體中溶質(zhì)的摩爾分數(shù)為0.06，吸收率為92%，相平衡關(guān)系為y=0.7x，求最小液氣比和實際液氣比為1.6倍最小液氣比時的傳質(zhì)單元高度。2、（本題5分）一個傳熱過程中，熱流體的溫度從350°C降至250°C，冷流體的溫度從150°C升至200°C，熱流體的熱導率為20W/(m·K)，冷流體的熱導率為10W/(m·K)，兩流體的對流傳熱系數(shù)均為100W/(m^2·K)，管壁厚度為5mm，熱導率為40W/(m·K)，計算總傳熱系數(shù)。3、（本題5分）用板式塔分離某二元混合物，全塔效率為50%，理論板數(shù)為10，求實際板數(shù)。若進料位置在第5塊理論板，求實際進料位置。4、（本題5分）在一個間歇攪拌釜式反應(yīng)器中進行如下反應(yīng)：A→2B，初始時A的濃度為5mol/L，反應(yīng)3小時后B的濃度為4mol/L，求反應(yīng)的速率常數(shù)。5、（本題5分）在一個流化床干燥器中干燥濕物料，濕物料的初始含水量為55%（質(zhì)量分數(shù)），干燥后含水量降至6%，進料量為150kg/h，絕干物料的比熱容為1.3kJ/(kg·K)，干燥介質(zhì)為熱空氣，進口溫度為130°C，出口溫度為90°C，濕度為0.015kg/kg干空氣，計算所需的干空氣流量。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述在化工過程的精餾操作中，如何處理共沸物和近沸物的分離問題。2、（本題5分）分析在化工生產(chǎn)的干燥過程中，如何利用流化床干燥器實現(xiàn)對顆粒物料的均勻干燥。3、（本題5分）分析在化工過程的吸收塔設(shè)計中，塔徑和塔高的計算方法和影響因素。4、（本題5分）在化工熱力學中，狀態(tài)方程是描述物質(zhì)狀態(tài)的重要工具。請介紹幾種常見的狀態(tài)方程，如理想氣體狀態(tài)方程、范德華方程等，并比較它們的適用范圍和優(yōu)缺點。5、（