河北傳媒學(xué)院《化工原理A（II）》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《化工原理A（II）》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、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個可逆放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高會導(dǎo)致平衡常數(shù)如何變化？同時，對反應(yīng)速率又會產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率加快B.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率加快C.平衡常數(shù)減小，反應(yīng)速率減慢D.平衡常數(shù)增大，反應(yīng)速率減慢2、在化工傳質(zhì)過程中，分子擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散都對物質(zhì)的傳遞起著重要作用。以下關(guān)于這兩種擴(kuò)散方式的比較，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.分子擴(kuò)散的速率通常小于渦流擴(kuò)散B.分子擴(kuò)散與濃度梯度成正比，渦流擴(kuò)散與濃度梯度無關(guān)C.分子擴(kuò)散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，渦流擴(kuò)散發(fā)生在湍流流體中D.分子擴(kuò)散系數(shù)與流體的溫度無關(guān)，渦流擴(kuò)散系數(shù)與溫度有關(guān)3、在化工熱力學(xué)中，對于一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱過程，以下關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能和熵的變化，哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.內(nèi)能不變，熵增加B.內(nèi)能增加，熵不變C.內(nèi)能減少，熵不變D.內(nèi)能不變，熵不變4、在化工熱力學(xué)中，對于氣體的絕熱可逆膨脹過程，以下哪個參數(shù)一定不變？（）A.溫度B.熵C.焓D.內(nèi)能5、在化工原理中，研究流體在管內(nèi)的強(qiáng)制對流傳熱時，以下關(guān)于努塞爾數(shù)（Nu）的影響因素，不正確的是：（）A.流體的導(dǎo)熱系數(shù)B.管道的長度C.流體的流速D.流體的物性參數(shù)6、在化工過程的物料衡算中，以下哪種情況通?？梢约僭O(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以7、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。以下關(guān)于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價格越便宜越好8、在化工熱力學(xué)中，研究實(shí)際氣體的狀態(tài)方程時，范德華方程是常用的方程之一。以下關(guān)于范德華方程的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.考慮了分子間的引力和斥力B.適用于所有壓力范圍C.計(jì)算精度較高D.形式較為簡單9、化工中的吸附過程存在吸附平衡。對于一個給定的吸附體系，以下哪個因素對吸附平衡的影響最大？（）A.溫度B.壓力C.吸附劑的比表面積D.吸附質(zhì)的濃度10、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶過程，以下哪個因素對于晶體的粒度和純度影響最大？（）A.冷卻速度B.攪拌強(qiáng)度C.過飽和度D.晶種的加入量11、在化工流體力學(xué)中，伯努利方程有著廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于伯努利方程的適用條件和局限性，不正確的是（）A.適用于理想流體B.忽略了流體的粘性C.對于可壓縮流體也適用D.可以精確計(jì)算實(shí)際流體的能量12、在化工熱力學(xué)中，對于純物質(zhì)的臨界狀態(tài)，以下哪個參數(shù)在臨界狀態(tài)時沒有明確的數(shù)值？（）A.溫度B.壓力C.體積D.密度13、在化學(xué)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14、化工過程中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)，若要得到較大粒度的晶體，以下哪種操作條件較為有利？（）A.較高的過飽和度B.較低的過飽和度C.較快的降溫速度D.較強(qiáng)的攪拌強(qiáng)度15、化工生產(chǎn)中的萃取精餾常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。對于萃取精餾的原理和操作要點(diǎn)，以下說法不準(zhǔn)確的是（）A.加入萃取劑改變相對揮發(fā)度B.萃取劑的選擇至關(guān)重要C.操作壓力對分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，討論多相催化反應(yīng)中的催化劑孔結(jié)構(gòu)對反應(yīng)性能的影響，包括孔徑分布、孔容和比表面積等因素，并說明如何優(yōu)化催化劑的孔結(jié)構(gòu)。2、（本題5分）解釋在化工生產(chǎn)的干燥過程中，如何利用干燥曲線來優(yōu)化干燥工藝參數(shù)。3、（本題5分）解釋在化工過程的蒸發(fā)操作中，如何進(jìn)行蒸發(fā)器的防垢和除垢措施的選擇和實(shí)施。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某理想氣體經(jīng)歷一個多變過程，從初始狀態(tài)（壓力2MPa，溫度400K）變化到終態(tài)（壓力0.5MPa，溫度300K），多變指數(shù)為1.2，計(jì)算氣體對外所做的功。2、（本題5分）某吸收塔用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)，進(jìn)塔氣體中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，吸收率為90%，相平衡關(guān)系為y=0.8x，求最小液氣比和實(shí)際液氣比為1.5倍最小液氣比時的傳質(zhì)單元高度。3、（本題5分）在一個絕熱恒容反應(yīng)器中進(jìn)行二級反應(yīng)2A→B，初始濃度[A]?=4mol/L，反應(yīng)2小時后，A的濃度變?yōu)?mol/L。計(jì)算反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)的半衰期。4、（本題5分）在一個精餾塔中，進(jìn)料為含乙醇30%（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）和水70%的混合物，進(jìn)料量為500kmol/h，要求塔頂餾出液中乙醇的含量不低于90%，塔底釜?dú)堃褐幸掖嫉暮坎桓哂?%。已知乙醇和水的相對揮發(fā)度為8，求最小回流比和理論板數(shù)。5、（本題5分）某反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速率方程為-rA=kCA3，k=0.02(mol/L)2·s，進(jìn)料流量為8L/min，進(jìn)料中A的濃度為3mol/L。求達(dá)到50%轉(zhuǎn)化率所需的反應(yīng)器體積。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一家涂料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)了光澤度不夠的問題。請分析原因并提出