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學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁,共3頁煙臺大學《化工原理實驗》

2022-2023學年第一學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、對于化工中的膜分離技術,以下關于反滲透膜的分離原理,哪一項是恰當?shù)??()A.反滲透膜是一種半透膜,在壓力作用下,溶劑從高濃度溶液一側透過膜向低濃度溶液一側遷移,實現(xiàn)混合物的分離B.反滲透膜的分離只取決于膜的孔徑大小,與溶液的性質和壓力無關C.反滲透膜分離過程中,溶質會在膜表面沉積,導致膜的通量逐漸下降D.反滲透膜只能用于分離水溶液,對有機溶液的分離效果很差2、化工原理中涉及到的吸收操作,常用于分離氣體混合物。在一個填料吸收塔中,用清水吸收氨氣,若要提高氨氣的吸收率,以下哪種方法效果不明顯?()A.增加吸收劑的用量B.提高吸收塔的操作壓力C.降低吸收劑的溫度D.減小吸收塔的填料高度3、化工生產中的過濾操作,過濾介質的選擇對過濾效果有重要影響。以下關于過濾介質的性能和選擇原則,不正確的是()A.要有足夠的機械強度B.過濾阻力要小C.過濾介質的選擇不考慮價格D.要適應過濾物料的性質4、在化工熱力學中,對于一個封閉系統(tǒng)經歷絕熱不可逆過程,其熵值是增加還是減少?()A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少5、化學反應的選擇性對于提高產品質量和原料利用率非常重要。以下關于提高化學反應選擇性的方法,不正確的是()A.選擇合適的催化劑B.控制反應條件C.隨意改變反應物比例D.優(yōu)化反應路徑6、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個可逆放熱反應,為了提高反應的轉化率,以下哪種操作策略通常是最為有效的?()A.降低反應溫度B.提高反應溫度C.增加反應物濃度D.及時移除反應產物7、在化工生產中,常常需要對物料進行干燥處理。對于一種濕物料,若采用熱風干燥,風的溫度越高,物料的干燥速率一定越快嗎?()A.一定B.不一定C.取決于物料的性質D.取決于干燥設備的類型8、化學反應器的設計和優(yōu)化是化工生產的核心問題之一。對于理想間歇反應器和連續(xù)攪拌釜式反應器,以下比較錯誤的是()A.間歇反應器適合小批量生產B.連續(xù)攪拌釜式反應器生產效率一定更高C.兩者的反應時間計算方法不同D.物料混合情況有所差異9、在化工反應的熱效應計算中,需要考慮反應的焓變。對于一個吸熱反應,升高溫度會對反應的平衡常數(shù)產生怎樣的影響?()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10、化工中的攪拌釜式反應器在很多情況下被使用。當反應物料的粘度隨反應進程發(fā)生顯著變化時,以下哪種攪拌槳轉速的控制策略能夠保證反應的均勻性?()A.恒定轉速B.逐漸增加轉速C.逐漸降低轉速D.根據(jù)物料粘度實時調整轉速11、在化工過程的經濟評價中,凈現(xiàn)值(NPV)是常用的指標之一。當NPV大于零時,意味著什么?()A.項目在經濟上不可行B.項目的收益小于成本C.項目在經濟上可行D.項目的收益等于成本12、在化工熱力學中,熵增原理是一個重要的概念。以下關于熵增原理在化工過程中的應用,不準確的是()A.判斷過程的可逆性B.評估能量利用效率C.熵增越大越好D.指導過程的優(yōu)化13、化工生產中的膜分離過程除了反滲透,還有超濾、納濾等。以下關于這些膜分離過程的特點和應用,不正確的是()A.超濾能截留大分子物質B.納濾的截留分子量介于超濾和反滲透之間C.膜分離過程不受操作壓力影響D.可以用于廢水處理和物質分離14、在化工過程的優(yōu)化設計中,需要綜合考慮經濟和技術因素。對于一個投資較大但運行成本較低的工藝方案,以下關于其經濟性的評價,正確的是:()A.一定是經濟可行的B.一定是不經濟的C.需要通過詳細的經濟分析來確定D.僅根據(jù)投資和運行成本無法判斷15、在化學反應工程中,對于一個復雜反應體系中的平行競爭反應,以下哪種方法可以提高目標產物的選擇性?()A.選擇合適的催化劑B.改變反應溫度C.調整反應物的濃度D.以上方法都可以16、在化工過程的節(jié)能減排中,余熱回收利用是重要的手段之一。對于高溫廢氣的余熱回收,以下哪種換熱器較為適用?()A.板式換熱器B.管殼式換熱器C.翅片管換熱器D.螺旋板式換熱器17、化工中的結晶過程受到多種因素的影響。對于一個結晶體系,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.攪拌強度D.晶種的加入量18、在化工流體流動的研究中,對于粘性流體在圓形管道中的流動,當雷諾數(shù)小于2000時,流體的流動狀態(tài)通常為層流。若管道直徑增加一倍,而流量保持不變,此時雷諾數(shù)會如何變化?()A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/419、在化工膜分離過程中,膜的性能對分離效果有著重要影響。以下關于膜性能的描述,哪項不是關鍵指標?()A.膜的孔徑分布B.膜的厚度C.膜的機械強度D.膜的顏色20、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對于精餾塔的設計和操作,以下說法錯誤的是()A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計算法求得B.回流比越大,分離效果越好C.進料位置對塔的性能沒有影響D.塔板效率會影響實際塔板數(shù)21、化工過程中的膜分離技術應用越來越廣泛。對于反滲透膜分離過程,若要提高水的透過率,以下哪種方法可行?()A.增加膜兩側的壓力差B.降低膜兩側的壓力差C.提高進料溶液的濃度D.降低進料溶液的溫度22、在化工過程的節(jié)能減排中,余熱回收利用是重要的措施之一。以下哪種余熱回收方式的效率通常較低?()A.直接熱交換B.余熱發(fā)電C.熱泵回收D.自然散熱23、在化工過程的安全管理中,風險評估是重要的環(huán)節(jié)。以下關于風險評估的方法,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.民意調查D.事件樹分析24、在化工原理實驗中,測量數(shù)據(jù)的誤差分析是必不可少的。以下關于誤差的來源和處理方法,不正確的是()A.系統(tǒng)誤差可以通過校準消除B.隨機誤差可以通過多次測量平均減小C.粗大誤差對結果影響不大,可以忽略D.誤差分析可以評估實驗結果的可靠性25、化學反應的平衡常數(shù)與反應的溫度和壓力有關。對于一個吸熱反應,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26、對于化工中的萃取精餾過程,以下關于其原理和應用,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節(jié)27、在化工設備的設計中,關于壓力容器的設計準則,以下哪種表述是恰當?shù)模浚ǎ〢.壓力容器的設計應遵循強度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效等多種準則,確保容器在規(guī)定的使用條件下安全可靠B.壓力容器的設計只需要考慮強度失效準則,其他失效形式可以忽略C.壓力容器的設計可以采用低于標準的材料和制造工藝,以降低成本D.壓力容器的設計壓力可以超過其標注的最高工作壓力,只要定期檢驗即可28、在化工分離過程中,蒸餾是一種廣泛應用的分離方法。對于一個二元理想混合物的簡單蒸餾過程,以下關于餾出液組成的變化,正確的是:()A.餾出液組成逐漸降低B.餾出液組成逐漸升高C.餾出液組成保持不變D.餾出液組成先升高后降低29、在化工流體流動的阻力計算中,局部阻力的計算方法與沿程阻力不同。以下哪種局部阻力系數(shù)的確定方法最為準確?()A.經驗公式法B.實驗測定法C.理論分析法D.以上方法效果相同30、化工生產中的過濾操作用于分離固體和液體混合物。對于過濾設備的選擇和操作,以下說法錯誤的是()A.真空過濾機適用于粘性大的物料B.板框壓濾機過濾面積大C.過濾速度與過濾壓差成正比D.可以不考慮濾餅的洗滌二、計算題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)某二元混合物在常壓下進行閃蒸,進料組成xF=0.4(摩爾分數(shù)),閃蒸溫度下的平衡關系為y=0.6x+0.3,進料量為100kmol/h。求閃蒸后汽相和液相的流量及組成。2、(本題5分)某反應在600K時的平衡常數(shù)Kp=25,起始時各組分的分壓分別為PA=10kPa,PB=20kPa,PC=15kPa,PD=5kPa,判斷反應進行的方向。3、(本題5分)一個間歇釜式反應器中進行可逆反應A?B,正反應速率常數(shù)為2L/(mol·h),逆反應速率常數(shù)為1L/(mol·h),初始濃度A為3mol/L,反應時間為4h,計算此時A和B的濃度。4、(本題5分)某吸收塔用清水吸收混合氣中的溶質A,進口混合氣中A的摩爾分數(shù)為0.05,出口混合氣中A的摩爾分數(shù)要求降低到0.005,平衡關系為y=0.8x,氣液比為1.5。求所需的填料層高度和塔徑(假設空塔氣速為1.2m/s)。5、(本題5分)一個連續(xù)攪拌釜式反應器(CSTR)串聯(lián)一個活塞流反應器(PFR)進行一級不可逆反應A→B,反應速率常數(shù)為0.3h^-1。CSTR的體積為10L,進料中A的濃度為3mol/L,流量為5L/h,PFR的體積為20L,求最終出口處A的濃度。三、簡答題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)詳細說明在化工過程的膜分離過程中,如何進行膜組件的串聯(lián)和并聯(lián)組合以滿足不同的處理要求。2、(本題5分)分析在化工設備的設計中,如何進行支座和支耳的設計和選型。3、(本題5分)解釋在化工過程系統(tǒng)工程中,如何運用數(shù)學模型和模擬方法對復雜的化工系統(tǒng)進行分析和優(yōu)化,包括流程設計和操作條件的確定。4、(本題5分)在化工分離過程中,離子交換

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