鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院《化工原理（Ⅰ）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工原理（Ⅰ）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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、在化工蒸發(fā)過程中，提高蒸發(fā)器的真空度會對蒸發(fā)操作產(chǎn)生哪些影響？（）A.降低溶液的沸點，提高蒸發(fā)速率B.增加溶液的沸點，降低蒸發(fā)速率C.對蒸發(fā)速率沒有影響D.導(dǎo)致溶液結(jié)晶2、化工過程中的分離操作廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)。對于萃取分離過程，以下關(guān)于萃取劑選擇的原則，不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.萃取劑價格越低越好，無需考慮其他因素D.易于回收和再生3、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(dāng)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4、在化工設(shè)計中，需要考慮設(shè)備的布局和管道的走向。對于一個具有多個反應(yīng)釜和分離設(shè)備的化工廠，以下哪個原則在設(shè)備布局時應(yīng)首先遵循？（）A.流程順暢B.節(jié)省空間C.便于操作和維修D(zhuǎn).符合安全規(guī)范5、在化工物料衡算中，對于一個連續(xù)穩(wěn)定的化工過程，以下關(guān)于輸入和輸出物料量的關(guān)系，哪項是必然成立的？（）A.輸入物料的質(zhì)量等于輸出物料的質(zhì)量B.輸入物料的體積等于輸出物料的體積C.輸入物料的摩爾數(shù)等于輸出物料的摩爾數(shù)D.輸入物料的總能量等于輸出物料的總能量6、在化工熱力學(xué)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(zhǔn)確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分?jǐn)?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?jǐn)?shù)計算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、在化工過程的節(jié)能措施中，熱集成技術(shù)能夠有效地提高能源利用效率。以下關(guān)于熱集成技術(shù)的原理，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實現(xiàn)熱量的回收和再利用9、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。以下哪項不是經(jīng)濟(jì)因素的主要考慮內(nèi)容？（）A.設(shè)備投資成本B.原材料價格C.反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)D.產(chǎn)品市場價格10、在化工過程的物料衡算中，需要準(zhǔn)確確定各種物料的流量和組成。對于一個復(fù)雜的化工流程，以下哪種方法能夠更有效地減少物料衡算的誤差？（）A.分步驟衡算B.采用經(jīng)驗公式C.忽略次要物料D.增加測量次數(shù)11、化工中的膜分離過程在廢水處理中有廣泛應(yīng)用。對于含有高濃度有機(jī)物的廢水，以下哪種膜分離技術(shù)的處理效果更好？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透12、在化學(xué)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13、在化工過程控制中，反饋控制是常用的控制策略之一。當(dāng)被控變量受到一個階躍干擾時，以下關(guān)于反饋控制系統(tǒng)的響應(yīng)，正確的是：（）A.被控變量立即回到設(shè)定值B.被控變量逐漸回到設(shè)定值C.被控變量會超過設(shè)定值D.被控變量不會受到干擾的影響14、在化工中的結(jié)晶過程，關(guān)于影響結(jié)晶產(chǎn)品粒度分布的因素，以下哪種說法是正確的？（）A.結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布主要受溶液的過飽和度、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)晶過程中，溶液的過飽和度越低，結(jié)晶產(chǎn)品的粒度越大C.攪拌強(qiáng)度對結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布沒有影響，只影響結(jié)晶的速率D.晶種的加入會使結(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15、在化工過程控制中，關(guān)于自動控制系統(tǒng)的組成部分，以下哪種說法是正確的？（）A.自動控制系統(tǒng)由被控對象、測量變送裝置、控制器和執(zhí)行器組成，各部分相互獨立，沒有關(guān)聯(lián)B.自動控制系統(tǒng)中，控制器根據(jù)測量變送裝置反饋的信號與設(shè)定值的偏差進(jìn)行運算，輸出控制信號給執(zhí)行器C.自動控制系統(tǒng)的測量變送裝置只負(fù)責(zé)測量被控變量，不進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換和傳輸D.自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行器只能是電動調(diào)節(jié)閥，其他類型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能使用16、在化工燃燒過程中，為了實現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時，會產(chǎn)生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產(chǎn)生有害氣體D.燃燒速度加快17、在化工設(shè)備的選材中，以下哪種材料通常用于高溫高壓且有腐蝕性介質(zhì)的工況？（）A.碳鋼B.不銹鋼C.鈦合金D.銅合金18、關(guān)于化工過程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進(jìn)行分離？（）A.兩組分沸點接近且相對揮發(fā)度小B.兩組分沸點差異大且相對揮發(fā)度大C.混合物中各組分揮發(fā)性都很強(qiáng)D.混合物中各組分揮發(fā)性都很弱19、化工設(shè)備的設(shè)計需要考慮多種載荷，如風(fēng)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(fēng)載B.地震載C.內(nèi)壓D.自重20、在化工過程的節(jié)能減排措施中，能量集成技術(shù)發(fā)揮著重要作用。對于一個包含多個熱交換過程的化工系統(tǒng)，以下哪種能量集成方法能夠最大程度地提高能源利用效率？（）A.熱交換網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化B.熱泵技術(shù)應(yīng)用C.余熱鍋爐利用D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說明在化工設(shè)備的腐蝕與防護(hù)中，緩蝕劑的作用原理和應(yīng)用方法。2、（本題5分）分析在微波輔助化學(xué)過程中，如何利用微波的特性來加速化學(xué)反應(yīng)、提高反應(yīng)效率和選擇性，以及其在化工領(lǐng)域的應(yīng)用前景。3、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論催化劑的失活和再生問題，包括失活的原因（如中毒、燒結(jié)等）和再生方法，并分析如何延長催化劑的使用壽命。4、（本題5分）結(jié)合化工工藝的創(chuàng)新需求，深入探討實驗室研究成果向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的過程和關(guān)鍵技術(shù)，包括中試放大、工藝優(yōu)化、設(shè)備選型等方面。5、（本題5分）在化工熱力學(xué)中，吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能是重要的熱力學(xué)函數(shù)。請解釋吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能的物理意義，并說明它們在判斷化學(xué)反應(yīng)和相變的自發(fā)性和方向上的應(yīng)用。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某化工廠的某個生產(chǎn)裝置在運行過程中，能耗逐漸升高，超出了正常范圍。請分析能耗升高的原因，并提出節(jié)能降耗的措施。2、（本題5分）一家化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)改造，以提高企業(yè)的節(jié)能減排水平。分析節(jié)能減排技術(shù)改造的方向和重點。3、（本題5分）一家以生產(chǎn)防水材料為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中需要考慮環(huán)保和防水性能要求。分析如何開發(fā)出環(huán)保型防水材料產(chǎn)品。4、（本題5分）某化工項目在建設(shè)過程中需要進(jìn)行土地征用和拆遷工作。分析這項工作的難點及應(yīng)采取的措施以確保順利進(jìn)行。5、（本題5分）某化工廠的一個車間需要進(jìn)行安全文化建設(shè)。請分析建設(shè)的重點和方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個絕熱膨脹過程中，某理想氣體從初始壓力800kPa、溫度450K膨脹到終壓200kPa。已知氣體的比熱容比為1.3，計算膨脹后的氣體溫度。2、（本題10分）某吸收塔用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進(jìn)口混合氣中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，出口混合氣中A的