莆田學(xué)院《化工原理實驗A》2023-2024學(xué)年第二學(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頁莆田學(xué)院

《化工原理實驗A》2023-2024學(xué)年第二學(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1分，共15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、對于化工原理中的吸收操作，以下關(guān)于吸收劑的選擇原則，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.吸收劑應(yīng)具有良好的選擇性、溶解度大、揮發(fā)性小、腐蝕性小、黏度低等特點B.吸收劑的價格越高越好，以保證吸收效果C.吸收劑的揮發(fā)性越大越好，能夠提高吸收效率D.吸收劑的黏度對吸收過程沒有影響，不需要考慮2、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3、在化工流體力學(xué)中，對于流體在管道中的流動阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)雷諾數(shù)在2000到4000之間時，流體的流動狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過渡流D.不確定4、在化工過程的安全管理中，風(fēng)險評估是重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于風(fēng)險評估的方法，哪一種通常不用于化工過程？（）A.故障樹分析B.層次分析法C.民意調(diào)查D.事件樹分析5、化工過程中的攪拌操作可以強化傳質(zhì)和傳熱。對于一個攪拌釜式反應(yīng)器，若攪拌槳的類型從槳式改為渦輪式，攪拌效果會如何變化？（）A.增強B.減弱C.不變D.取決于攪拌速度6、在化工設(shè)計中，需要對管道進行選材。對于輸送強腐蝕性介質(zhì)的管道，以下哪種材料通常不適合？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.聚四氟乙烯D.玻璃鋼7、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，以下哪種類型的反應(yīng)器適用于反應(yīng)速率慢且需要長時間反應(yīng)的情況？（）A.間歇式反應(yīng)器B.連續(xù)式反應(yīng)器C.半連續(xù)式反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器8、在化工過程的經(jīng)濟評價中，以下哪個指標(biāo)能夠綜合考慮投資和運營成本？（）A.內(nèi)部收益率B.凈現(xiàn)值C.投資回收期D.成本效益比9、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10、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11、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的動力學(xué)方程對于優(yōu)化反應(yīng)過程非常重要。對于一個復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下哪種實驗方法能夠更準(zhǔn)確地確定動力學(xué)方程？（）A.間歇實驗B.連續(xù)實驗C.半連續(xù)實驗D.以上方法結(jié)合12、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，從而實現(xiàn)分離沸點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)13、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)行機構(gòu)不能使用14、在化工分離過程中，離子交換樹脂常用于分離離子型物質(zhì)。對于一種強酸性陽離子交換樹脂，以下哪種離子更容易被交換？（）A.鈉離子B.鈣離子C.氫離子D.鎂離子15、在化工設(shè)計中，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.盡量減少彎頭和閥門C.管道走向可以隨意設(shè)置D.要便于安裝和維修二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述在化工過程的智能監(jiān)測與診斷系統(tǒng)中，如何利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實現(xiàn)過程數(shù)據(jù)的實時分析和故障診斷。2、（本題5分）論述在化工熱力學(xué)的節(jié)流膨脹過程中，溫度變化的規(guī)律和影響因素。3、（本題5分）在化工生產(chǎn)過程中，詳細(xì)闡述如何通過優(yōu)化反應(yīng)條件來提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率，包括溫度、壓力、催化劑等因素的綜合影響。4、（本題5分）在化工原理中，氣體吸收設(shè)備的性能和效率是設(shè)計和操作的關(guān)鍵。請介紹常見的氣體吸收設(shè)備，如填料塔、板式塔等，并分析影響其性能的因素。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個絕熱壓縮過程中，某種氣體的初始溫度為20°C，壓力為1atm，體積為10m3。壓縮后壓力升至5atm，假設(shè)氣體的比熱容比為1.4，求壓縮后的溫度和體積。2、（本題5分）一個反應(yīng)精餾塔中進行可逆反應(yīng)A+B?C+D，反應(yīng)平衡常數(shù)K=2。進料中A和B的摩爾比為1:1，進料流量為100mol/h，塔頂餾出物中C的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4。求塔底產(chǎn)品中A的摩爾分?jǐn)?shù)。3、（本題5分）在一個固定床催化反應(yīng)器中進行一級反應(yīng)A→B，催化劑顆粒直徑為5mm，床層孔隙率為0.4，氣體流速為0.5m/s，擴散系數(shù)為1×10^-4m2/s。計算有效擴散系數(shù)和Thiele模數(shù)。4、（本題5分）某吸收塔用清水吸收空氣中的二氧化硫，進塔氣體中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)為0.08，出塔氣體中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)要求降至0.008，氣液平衡關(guān)系為y=1.5x，液氣比為2，求傳質(zhì)單元數(shù)。5、（本題5分）某間歇反應(yīng)釜中進行如下反應(yīng)：A+2B→2C，反應(yīng)速率方程為-rA=kCA0.8CB1.2，其中k=0.4L/(mol·min)，初始時刻A和B的濃度分別為1.5mol/L和2.0mol/L。反應(yīng)50min后，計算A的濃度。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家化工企業(yè)在市場競爭中需要不斷創(chuàng)新，以提高企業(yè)的核心競爭力。分析企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新方面的途徑和方