2025年國家開放大學(xué)（電大）《化學(xué)工程與工藝》期末考試備考試題及答案解析所屬院校：________姓名：________考場號：________考生號：________一、選擇題1.化學(xué)反應(yīng)速率主要取決于（）A.反應(yīng)物的濃度B.溫度C.催化劑D.A和B答案：D解析：化學(xué)反應(yīng)速率受多種因素影響，其中反應(yīng)物濃度和溫度是主要因素。濃度越高，反應(yīng)物分子碰撞頻率越大，速率越快；溫度升高，分子動能增加，碰撞頻率和有效碰撞數(shù)也增加，速率加快。催化劑能降低反應(yīng)活化能，同樣能顯著提高反應(yīng)速率。因此，A和B都是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。2.在精餾塔的操作中，為了提高分離效率，通常采取的措施是（）A.提高塔頂溫度B.降低塔底溫度C.增加塔板數(shù)D.減少回流比答案：C解析：精餾塔的分離效率主要取決于塔板數(shù)。增加塔板數(shù)可以提高氣液兩相接觸的時間，使分離更徹底。提高塔頂溫度會導(dǎo)致氣相組成變差，降低分離效果；降低塔底溫度會使液相組成變差，同樣影響分離效率；減少回流比會降低塔的分離能力。因此，增加塔板數(shù)是提高分離效率最有效的措施。3.化學(xué)工程中，常用的傳質(zhì)單元數(shù)計算方法是基于（）A.諾思克姆方程B.歐拉方程C.傳質(zhì)推動力D.能量守恒定律答案：C解析：傳質(zhì)單元數(shù)的計算基于傳質(zhì)推動力，即濃度差的概念。傳質(zhì)推動力越大，傳質(zhì)效率越高，所需傳質(zhì)單元數(shù)越少。諾思克姆方程主要用于流體力學(xué)計算，歐拉方程是連續(xù)介質(zhì)力學(xué)中的基本方程，能量守恒定律則屬于熱力學(xué)范疇。只有傳質(zhì)推動力直接與傳質(zhì)單元數(shù)相關(guān)。4.流體流動中，層流和湍流的區(qū)別主要在于（）A.流體速度B.流體粘度C.雷諾數(shù)D.流體密度答案：C解析：層流和湍流的區(qū)別主要依據(jù)雷諾數(shù)這一無量綱參數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)小于臨界值時，流體流動為層流，表現(xiàn)為平穩(wěn)的流線狀流動；當(dāng)雷諾數(shù)大于臨界值時，流動轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?，表現(xiàn)為不規(guī)則、混亂的流動狀態(tài)。流體速度、粘度和密度都會影響雷諾數(shù)，但雷諾數(shù)本身才是區(qū)分流型的根本依據(jù)。5.在化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)釜的攪拌效果直接影響（）A.反應(yīng)溫度B.反應(yīng)濃度C.反應(yīng)速率D.以上都是答案：D解析：攪拌效果對反應(yīng)釜內(nèi)的混合程度有直接影響，進而影響反應(yīng)溫度、反應(yīng)濃度和反應(yīng)速率。良好的攪拌能確保反應(yīng)物料均勻混合，使反應(yīng)溫度分布一致，提高反應(yīng)物濃度利用率，最終提升反應(yīng)速率。因此攪拌效果對反應(yīng)釜內(nèi)的各項參數(shù)都有顯著影響。6.離心泵的揚程主要取決于（）A.泵的轉(zhuǎn)速B.泵的直徑C.液體密度D.A和B答案：D解析：離心泵的揚程與泵的轉(zhuǎn)速和直徑密切相關(guān)。根據(jù)離心泵的基本方程，揚程與轉(zhuǎn)速的平方成正比，與葉輪直徑的平方成正比。液體密度主要影響泵的功率，對揚程沒有直接影響。因此，揚程主要取決于泵的轉(zhuǎn)速和直徑。7.在多級閃蒸操作中，提高分離效率的關(guān)鍵是（）A.增加閃蒸罐數(shù)量B.降低操作壓力C.優(yōu)化各罐壓差D.減少熱損失答案：C解析：多級閃蒸的分離效率取決于各級之間的壓差分布。通過優(yōu)化各閃蒸罐之間的壓差，可以使蒸汽和液體的分離更徹底。增加閃蒸罐數(shù)量可以提高分離精度，但不是關(guān)鍵因素；降低操作壓力和減少熱損失是影響效率的次要因素。因此，優(yōu)化各罐壓差是提高分離效率的關(guān)鍵。8.在吸附分離過程中，吸附劑的選擇主要考慮（）A.吸附容量B.吸附選擇性C.吸附速率D.以上都是答案：D解析：吸附劑的選擇需要綜合考慮吸附容量、吸附選擇性和吸附速率三個因素。吸附容量決定單位質(zhì)量吸附劑能吸附的物料量；吸附選擇性反映吸附劑對目標(biāo)物質(zhì)與其他物質(zhì)的分離能力；吸附速率影響分離過程的效率。因此，這三個因素都是選擇吸附劑時需要考慮的關(guān)鍵參數(shù)。9.化工過程中，熱交換器的選型主要依據(jù)（）A.傳熱面積B.傳熱效率C.壓力降D.A和B答案：D解析：熱交換器的選型需要同時考慮傳熱面積和傳熱效率。傳熱面積決定了熱量傳遞的能力，而傳熱效率則反映了熱量傳遞的效率。壓力降也是重要的考慮因素，但不是選型的首要依據(jù)。因此，傳熱面積和傳熱效率是熱交換器選型的關(guān)鍵參數(shù)。10.在反應(yīng)工程中，等溫反應(yīng)器適用于（）A.放熱反應(yīng)B.吸熱反應(yīng)C.反應(yīng)熱效應(yīng)不顯著的反應(yīng)D.A和B答案：C解析：等溫反應(yīng)器適用于反應(yīng)熱效應(yīng)不顯著的反應(yīng)，即反應(yīng)過程中溫度變化很小的情況。對于放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)，反應(yīng)熱效應(yīng)會導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)溫度分布不均，難以維持等溫條件。只有當(dāng)反應(yīng)熱效應(yīng)較小時，才能近似認(rèn)為反應(yīng)在等溫條件下進行。因此，等溫反應(yīng)器適用于反應(yīng)熱效應(yīng)不顯著的反應(yīng)。11.下列關(guān)于反應(yīng)級數(shù)的說法，正確的是（）A.反應(yīng)級數(shù)是化學(xué)反應(yīng)的固有屬性，與反應(yīng)條件無關(guān)B.零級反應(yīng)的速率與反應(yīng)物濃度成正比C.一級反應(yīng)的速率常數(shù)單位是濃度·時間^-1D.二級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物初始濃度成正比答案：C解析：反應(yīng)級數(shù)是描述反應(yīng)速率對反應(yīng)物濃度依賴關(guān)系的經(jīng)驗值，與反應(yīng)條件有關(guān)，因此A錯誤。零級反應(yīng)的速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)，B錯誤。一級反應(yīng)的速率常數(shù)單位是時間^-1，C正確。二級反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物初始濃度成反比，D錯誤。12.在間歇反應(yīng)釜中進行恒容反應(yīng)時，若反應(yīng)物A的初始濃度為a，反應(yīng)到時刻t時，A的轉(zhuǎn)化率為x，則反應(yīng)物A的濃度表達式為（）A.a(1-x)B.axC.a(1+x)D.a/(1-x)答案：A解析：恒容反應(yīng)過程中，反應(yīng)物A的濃度隨轉(zhuǎn)化率變化。轉(zhuǎn)化率x定義為反應(yīng)掉的A的量占初始量的比例，即x=(初始濃度-剩余濃度)/初始濃度。因此剩余濃度為a(1-x)，即A的濃度為a(1-x)。13.在精餾塔的操作中，若回流比突然減小，將會導(dǎo)致（）A.塔頂產(chǎn)品純度降低，塔底殘液純度升高B.塔頂產(chǎn)品純度升高，塔底殘液純度降低C.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均不變D.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均降低答案：A解析：回流比是影響精餾分離效果的關(guān)鍵參數(shù)。減小回流比會降低塔內(nèi)氣液接觸效率，導(dǎo)致分離效果下降。具體表現(xiàn)為塔頂產(chǎn)品的純度降低（組分變差），同時塔底殘液的純度升高（含有更多塔頂組分）。14.傳質(zhì)過程的基本推動力是（）A.濃度梯度B.壓力梯度C.溫度梯度D.速度梯度答案：A解析：傳質(zhì)是指物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移的過程。濃度梯度是驅(qū)動物質(zhì)傳遞的基本推動力，類似于電場驅(qū)動電荷流動。壓力梯度、溫度梯度和速度梯度雖然也可能影響傳質(zhì)過程，但不是基本推動力。15.攪拌槳葉的主要作用是（）A.傳遞熱量B.產(chǎn)生壓力C.推動流體流動D.催化反應(yīng)答案：C解析：攪拌槳葉在反應(yīng)釜中旋轉(zhuǎn)，通過對流和剪切作用，強制流體流動，實現(xiàn)混合。其主要功能是提高流體混合程度，促進傳質(zhì)和傳熱，但本身不直接傳遞熱量、產(chǎn)生壓力或催化反應(yīng)。16.離心泵在啟動前必須（）A.充滿液體B.空載啟動C.關(guān)閉出口閥門D.加潤滑油答案：A解析：離心泵是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來輸送液體的。啟動前必須保證泵殼和吸入管線充滿液體，否則泵內(nèi)形成氣穴，無法建立必要的壓力差，無法正常輸送液體?？蛰d啟動可能導(dǎo)致電機過載，關(guān)閉出口閥門會導(dǎo)致泵內(nèi)壓力過高，加潤滑油是日常維護，不是啟動前提。17.多效蒸發(fā)操作的主要優(yōu)點是（）A.單位蒸汽消耗量高B.生產(chǎn)強度大C.結(jié)構(gòu)簡單D.傳熱效率低答案：B解析：多效蒸發(fā)通過利用前一效產(chǎn)生的二次蒸汽作為后一效的熱源，顯著提高了蒸汽的利用率，降低了單位產(chǎn)品的蒸汽消耗量。其優(yōu)點還包括生產(chǎn)強度大（單位傳熱面積的生產(chǎn)能力高）。結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，傳熱效率因蒸汽利用而可能有所下降，但主要優(yōu)點是節(jié)能和高生產(chǎn)強度。18.吸附分離過程的核心是（）A.蒸發(fā)B.溶解C.吸附D.結(jié)晶答案：C解析：吸附分離是利用吸附劑選擇性地吸附混合物中的特定組分，從而達到分離目的的過程。因此，吸附是整個分離過程的核心環(huán)節(jié)。蒸發(fā)、溶解、結(jié)晶是其他類型的分離方法。19.熱交換器中，逆流布置與并流布置相比，其主要優(yōu)點是（）A.結(jié)構(gòu)更簡單B.對數(shù)平均溫差更大C.壓力降更小D.傳熱系數(shù)更小答案：B解析：在相同入口和出口溫度下，逆流布置的熱交換器產(chǎn)生的對數(shù)平均溫差（LMTD）總是大于并流布置。LMTD越大，表示溫度差變化越劇烈，越有利于傳熱。因此，逆流的主要優(yōu)點是傳熱效率更高（在相同面積和流量下），能實現(xiàn)更高的溫差利用。并流結(jié)構(gòu)簡單，但傳熱效率較低。20.在間歇反應(yīng)器中，進行等溫恒容放熱反應(yīng)時，為防止反應(yīng)器過熱，通常采取的措施是（）A.提高反應(yīng)溫度B.增加攪拌速度C.降低反應(yīng)物濃度D.插入冷卻蛇管答案：D解析：間歇反應(yīng)器中進行放熱反應(yīng)時，反應(yīng)釋放的熱量若不及時移除，會導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)溫度升高甚至失控。為防止過熱，最直接有效的方法是在反應(yīng)器內(nèi)插入冷卻蛇管，通過載熱介質(zhì)將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量帶走。提高反應(yīng)溫度會加劇放熱，增加風(fēng)險；增加攪拌速度和降低反應(yīng)物濃度對控制溫度的作用有限。二、多選題1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素主要有（）A.反應(yīng)物濃度B.溫度C.催化劑D.壓力E.反應(yīng)物性質(zhì)答案：ABCE解析：化學(xué)反應(yīng)速率受多種因素影響。反應(yīng)物濃度越高，有效碰撞頻率越大，速率越快（A）。溫度升高，分子動能增加，碰撞頻率和有效碰撞數(shù)增加，速率加快（B）。催化劑能降低反應(yīng)活化能，顯著提高反應(yīng)速率（C）。反應(yīng)物性質(zhì)，如分子結(jié)構(gòu)、鍵能等，決定了反應(yīng)的固有難易程度，也是影響速率的重要因素（E）。壓力主要對有氣體參與的反應(yīng)有影響，通過改變濃度來間接影響速率，不是獨立的主要因素。因此，主要因素包括A、B、C、E。2.精餾操作中，影響分離效率的因素有（）A.塔板數(shù)B.回流比C.操作壓力D.進料熱狀態(tài)E.液相流量答案：ABCD解析：精餾塔的分離效率受多個操作參數(shù)影響。增加塔板數(shù)可以提高氣液接觸面積和時間，使分離更徹底（A）?；亓鞅扔绊懰?nèi)氣液平衡和溫度分布，是調(diào)節(jié)分離效果的關(guān)鍵參數(shù)（B）。操作壓力的變化會改變氣液相平衡組成，進而影響分離效果（C）。進料的熱狀態(tài)（如液化氣、氣液混合物、過熱蒸汽等）會打亂塔內(nèi)原有的平衡，需要通過調(diào)整塔板操作來適應(yīng)，影響分離效率（D）。液相流量本身不是直接決定分離效率的因素，但其與塔板設(shè)計、負(fù)荷能力相關(guān)。因此，主要影響因素包括A、B、C、D。3.傳質(zhì)過程的基本模式包括（）A.分子擴散B.對流擴散C.膜擴散D.電動擴散E.擴散系數(shù)答案：AB解析：傳質(zhì)是指物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移的過程，基本傳質(zhì)模式包括分子擴散和對流擴散。分子擴散發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w中，是物質(zhì)分子自身熱運動引起的傳遞。對流擴散發(fā)生在湍流流體中，是流體宏觀運動帶動物質(zhì)傳遞。膜擴散和電動擴散不是傳質(zhì)的基本模式。擴散系數(shù)是描述擴散能力的物理量，而非傳質(zhì)模式。因此，基本模式為A和B。4.攪拌器的類型根據(jù)槳葉形式可分為（）A.槳式B.槳葉式C.浴輪式D.齒輪式E.推進式答案：ABCE解析：化工中常用的攪拌器根據(jù)槳葉（或稱葉輪）形式主要分為槳式、渦輪式、推進式和螺旋式等。槳葉式是槳式的另一種稱呼。齒輪式不屬于常見的攪拌器類型。因此，常見的攪拌器類型包括A、B、C、E。5.離心泵的主要性能參數(shù)包括（）A.流量B.揚程C.轉(zhuǎn)速D.效率E.功率答案：ABCDE解析：離心泵的主要性能參數(shù)全面描述了其工作特性。流量指單位時間內(nèi)泵輸送的液體體積（A）。揚程指泵能提供給液體的有效能量，即單位重量液體通過泵后能量增加值（B）。轉(zhuǎn)速指泵軸每分鐘的旋轉(zhuǎn)次數(shù)（C）。效率表示泵做功的有效程度，是輸出功率與輸入功率之比（D）。功率包括軸功率（輸入功率）和有效功率（輸出功率）（E）。這些參數(shù)共同決定了離心泵的性能和適用范圍。因此，全部選項A、B、C、D、E都是主要性能參數(shù)。6.蒸發(fā)操作的目的主要包括（）A.濃縮溶液B.制備純水C.回收溶劑D.分離固體與液體E.降低溶液粘度答案：ABCD解析：蒸發(fā)操作是利用加熱使液體沸騰汽化，蒸出生成的水蒸氣，從而獲得濃縮液體或固體的單元操作。其主要目的包括：1）濃縮溶液或懸浮液，得到固體產(chǎn)品或高濃度溶液（A）；2）制備純水或蒸餾水（B）；3）回收有價值的溶劑（C）；4）通過蒸發(fā)和結(jié)晶等組合過程分離固體與液體（D）。降低溶液粘度通常不是蒸發(fā)的主要目的，雖然濃縮可能伴隨粘度變化，但不是主要目標(biāo)。因此，主要目的包括A、B、C、D。7.吸附分離過程的關(guān)鍵因素有（）A.吸附劑的性質(zhì)B.吸附質(zhì)的性質(zhì)C.吸附操作條件D.吸附劑用量E.解吸劑選擇答案：ABCD解析：吸附分離的效果取決于多個因素。吸附劑的性質(zhì)決定了其吸附能力、選擇性和穩(wěn)定性（A）。吸附質(zhì)的性質(zhì)影響其在吸附劑上的吸附熱和吸附機理（B）。吸附操作條件，如溫度、壓力、接觸時間等，顯著影響吸附平衡和速率（C）。吸附劑用量需要足夠大才能有效吸附目標(biāo)物質(zhì)（D）。解吸劑選擇是吸附分離過程中實現(xiàn)吸附-解吸循環(huán)的關(guān)鍵，雖然與吸附本身不同，但緊密相關(guān)，也是設(shè)計的一部分。但題干問的是吸附過程本身的關(guān)鍵因素，A、B、C、D均為吸附過程的核心要素。E解吸劑選擇是吸附分離的后續(xù)步驟關(guān)鍵，但吸附本身主要受A、B、C、D影響。8.熱交換器按用途分類，主要包括（）A.換熱器B.冷凝器C.加熱器D.蒸發(fā)器E.過濾器答案：ABC解析：熱交換器按用途分類，主要分為換熱器、冷凝器和加熱器。換熱器用于兩種或多種流體之間交換熱量，但不改變相態(tài)；冷凝器用于使蒸汽冷凝成液體，放出潛熱；加熱器用于加熱液體或氣體。蒸發(fā)器雖然涉及熱量傳遞，但通常作為獨立的單元操作，有時也歸類于熱交換設(shè)備，但過濾器是分離設(shè)備，與熱交換無關(guān)。因此，主要用途分類包括A、B、C。9.間歇反應(yīng)器相比連續(xù)反應(yīng)器，其特點有（）A.設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單B.反應(yīng)物濃度隨時間變化C.產(chǎn)物組成均勻D.適用于多組分反應(yīng)E.計算相對簡單答案：ABD解析：間歇反應(yīng)器在操作過程中，反應(yīng)物料一次性加入，反應(yīng)物濃度隨時間變化（B），反應(yīng)完成后產(chǎn)物與反應(yīng)物混合，產(chǎn)物組成不均勻（C錯誤）。其設(shè)備結(jié)構(gòu)通常比較簡單（A），操作靈活，適用于多組分反應(yīng)或需要分批進行的反應(yīng)（D）。由于濃度隨時間變化，動力學(xué)計算相對復(fù)雜，且不能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)（E錯誤）。10.影響反應(yīng)釜傳熱效率的因素有（）A.殼體保溫效果B.熱傳導(dǎo)路徑長度C.殼程流體粘度D.管程流速E.反應(yīng)熱效應(yīng)答案：ABCE解析：反應(yīng)釜的傳熱效率受多種因素影響。殼體保溫效果差會導(dǎo)致熱量損失，降低有效傳熱速率（A）。熱傳導(dǎo)路徑越長，熱阻越大，傳熱效率越低（B）。殼程流體粘度高會降低對流換熱的強度（C）。管程流速對管內(nèi)流體的對流換熱有顯著影響，流速越大，傳熱系數(shù)通常越高（D也是影響因素，但與C同屬流體性質(zhì)）。反應(yīng)熱效應(yīng)顯著時，反應(yīng)自身放熱或吸熱會改變釜內(nèi)溫度分布，影響傳熱過程的效率（E）。因此，影響因素包括A、B、C、E。11.影響反應(yīng)動力學(xué)實驗數(shù)據(jù)擬合效果的因素有（）A.實驗誤差B.濃度測量精度C.溫度控制穩(wěn)定性D.催化劑活性變化E.反應(yīng)器體積答案：ABCD解析：反應(yīng)動力學(xué)實驗數(shù)據(jù)擬合的目的是確定反應(yīng)速率方程和速率常數(shù)。實驗誤差（A）會直接影響數(shù)據(jù)點與擬合曲線的吻合程度。濃度測量的精度（B）決定了數(shù)據(jù)點的準(zhǔn)確性，精度低會導(dǎo)致擬合困難。溫度控制的不穩(wěn)定性（C）會使實驗條件偏離設(shè)定值，導(dǎo)致數(shù)據(jù)點分散，影響擬合效果。催化劑活性在實驗過程中若發(fā)生改變（D，如中毒、燒結(jié)），會使反應(yīng)速率變化，導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)與初始假設(shè)不符，影響擬合。反應(yīng)器體積（E）本身不影響反應(yīng)速率的內(nèi)在規(guī)律，也不直接決定擬合效果，除非它影響了濃度測量或混合。12.精餾塔操作不穩(wěn)定的原因可能包括（）A.進料流量波動B.回流比突然變化C.塔壓失控D.塔板堵塞E.冷凝器冷卻能力下降答案：ABCDE解析：精餾塔操作穩(wěn)定需要各參數(shù)（進料、回流、塔壓、溫度等）保持相對恒定。進料流量波動（A）會改變塔內(nèi)物料平衡，影響分離效率。回流比突然變化（B）會直接改變塔內(nèi)氣液平衡，導(dǎo)致塔頂和塔底產(chǎn)品組成劇烈波動。塔壓失控（C）會改變氣液相平衡組成，破壞分離條件。塔板堵塞（D）會降低塔的通量和傳質(zhì)效率，使操作偏離設(shè)計狀態(tài)。冷凝器冷卻能力下降（E）會導(dǎo)致塔頂蒸汽冷凝不完全或溫度升高，影響塔頂產(chǎn)品純度，破壞平衡。以上任何因素異常都可能引起操作不穩(wěn)定。13.傳質(zhì)過程與熱質(zhì)傳動的類似性表現(xiàn)在（）A.都存在驅(qū)動力B.都存在傳遞阻力C.都有通量概念D.都依賴濃度梯度E.都遵循相似的運動方程答案：ABCD解析：傳質(zhì)過程與熱質(zhì)傳（熱傳導(dǎo)）具有許多類似之處。兩者都存在驅(qū)動力：傳質(zhì)是濃度梯度，熱傳導(dǎo)是溫度梯度（A、D正確）。兩者都存在傳遞阻力：傳質(zhì)有膜阻、表面阻等，熱傳導(dǎo)有導(dǎo)熱熱阻（B正確）。兩者都有通量概念：傳質(zhì)有質(zhì)量通量，熱傳導(dǎo)有熱通量（C正確）。雖然傳質(zhì)和熱傳導(dǎo)的具體運動方程（如Fick定律和Fourier定律）形式不同，但它們描述的基本現(xiàn)象和原理有相似性，都體現(xiàn)了從高到低傳遞的規(guī)律（E不完全準(zhǔn)確，但原理上可類比）。因此，主要類似性體現(xiàn)在A、B、C、D。14.攪拌槳葉的形狀不同，其攪拌效果的主要區(qū)別體現(xiàn)在（）A.攪拌范圍B.攪拌強度C.混合效率D.能量消耗E.對流體產(chǎn)生的作用力類型答案：ABDE解析：不同形狀的攪拌槳葉（如槳式、渦輪式、推進式、螺旋式等）其流場特性、產(chǎn)生的流體運動形態(tài)不同，導(dǎo)致攪拌效果有顯著差異。槳式通常攪拌范圍廣但強度較弱（A、B）。渦輪式強度大，混合效率高，但范圍相對較?。ˋ、B、C）。推進式長徑比大，產(chǎn)生軸向流，適用于長反應(yīng)器（A、E）。螺旋式能產(chǎn)生強烈的軸向流動，混合效率高（C）。不同槳葉的能量消耗也不同（D），例如渦輪式通常比槳式消耗功率大。因此，主要區(qū)別體現(xiàn)在攪拌范圍、攪拌強度、能量消耗以及對流體產(chǎn)生的力類型。15.離心泵發(fā)生氣蝕的現(xiàn)象和原因是（）A.流量突然增大B.前蓋板處出現(xiàn)空穴C.吸入管堵塞D.汽蝕余量不足E.泵體振動加劇答案：BDE解析：離心泵氣蝕是指泵在運行時，由于入口壓力過低，低于液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓，導(dǎo)致液體局部沸騰產(chǎn)生氣泡，這些氣泡隨液體進入高壓區(qū)后迅速潰滅，產(chǎn)生高頻沖擊和振動?，F(xiàn)象包括泵送量下降、出口壓力不穩(wěn)、有噪音和振動（E）。主要原因包括吸入管路阻力過大、泵安裝高度過高導(dǎo)致入口壓力低于液體飽和蒸汽壓、或者泵在設(shè)計或選型時汽蝕余量不足（D）。吸入管堵塞（C）會增大阻力，可能誘發(fā)氣蝕。流量突然增大（A）通常不會導(dǎo)致氣蝕，反而可能需要更高入口壓力。16.蒸發(fā)操作中，提高生產(chǎn)強度的方法有（）A.增加總傳熱系數(shù)B.提高操作壓力C.采用多效蒸發(fā)D.增大進料流量E.降低溶液沸點答案：ACD解析：蒸發(fā)操作的生產(chǎn)強度通常指單位傳熱面積在單位時間內(nèi)所能處理的溶液量或產(chǎn)生的濃縮量。提高生產(chǎn)強度的方法包括：增大傳熱面積（通過增加換熱管表面積或采用高效換熱器，A相關(guān)但更側(cè)重傳熱本身）；提高加熱蒸汽溫度或降低冷凝水溫度以增大傳熱溫差，從而提高總傳熱系數(shù)（A正確）；采用多效蒸發(fā)，利用前一效的二次蒸汽作為后一效的熱源，顯著提高蒸汽利用率，用較少的蒸汽處理更多的物料，大大提高了生產(chǎn)強度（C正確）；增大進料流量在設(shè)備能力允許范圍內(nèi)，可以處理更多物料，提高生產(chǎn)效率（D正確）。提高操作壓力（B）通常會降低溶液沸點，可能降低傳熱溫差，不利于提高生產(chǎn)強度。降低溶液沸點（E）主要是通過添加沸點升高的物質(zhì)或降低壓力實現(xiàn)，未必能直接提高生產(chǎn)強度，甚至可能因溫差減小而降低。17.吸附分離過程的選擇性取決于（）A.吸附劑的孔徑分布B.吸附劑的表面性質(zhì)C.吸附質(zhì)的分子大小D.吸附熱的差異E.操作壓力答案：ABCD解析：吸附分離的選擇性是指吸附劑對混合物中不同組分的吸附能力差異。這種選擇性取決于多個因素：吸附劑的孔徑分布（A）和表面性質(zhì)（B），決定了其對不同尺寸、極性、形狀分子的親和力。吸附質(zhì)與吸附劑之間的相互作用力（如范德華力、化學(xué)鍵力）通常不同，導(dǎo)致吸附熱有差異（D），吸附熱越大的組分越容易被吸附。吸附質(zhì)的分子大小（C）若與吸附劑的孔徑匹配度不同，也會影響吸附選擇性。操作壓力（E）會影響吸附平衡，但不是選擇性的根本決定因素，除非不同組分的吸附等溫線差異很大。因此，主要取決于A、B、C、D。18.熱交換器管程和殼程的選擇主要考慮（）A.流體溫度B.流體性質(zhì)（腐蝕性、粘度等）C.壓力D.傳熱要求E.流體流速答案：ABCDE解析：在設(shè)計和選用熱交換器時，需要根據(jù)流體的具體情況和工藝要求來確定流體的走管程還是殼程。主要考慮因素包括：流體溫度（A），高溫流體通常走管程以便于保溫和方便處理；流體性質(zhì)（B），如腐蝕性強的流體、高粘度流體、易結(jié)晶或結(jié)垢的流體，通常走管程，便于清洗和避免與殼體直接接觸；壓力（C），高壓流體通常走管程，因為管壁較薄，承壓能力更好；傳熱要求（D），管程和殼程的流體的對流傳熱系數(shù)不同，選擇合適的流道有助于滿足傳熱要求；流體流速（E），流速影響傳熱系數(shù)和壓降，需要綜合考慮。因此，以上所有因素都是選擇管程或殼程時需要考慮的。19.間歇反應(yīng)釜與連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）相比，其計算特點有（）A.需要考慮反應(yīng)物濃度隨時間的變化B.動力學(xué)模型通常簡化為擬零級C.產(chǎn)物組成均勻D.適用于反應(yīng)級數(shù)大于1的情況E.計算相對簡單答案：AB解析：間歇反應(yīng)釜（IRA）操作時，反應(yīng)物料一次性加入，反應(yīng)過程中反應(yīng)物濃度隨時間變化（A），計算時需要積分反應(yīng)動力學(xué)方程，考慮濃度的時間依賴性。由于濃度變化，動力學(xué)模型有時會簡化處理，例如對于復(fù)雜反應(yīng)，若濃度變化不大，或為簡化計算，可能近似為擬零級（B）。連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）在穩(wěn)態(tài)操作時，釜內(nèi)各處濃度均勻，計算相對簡單（E錯誤），但IRA產(chǎn)物是混合物，組成不均勻（C錯誤）。IRA適用于多種反應(yīng)，包括反應(yīng)級數(shù)大于1的情況（D錯誤），CSTR對反應(yīng)級數(shù)也有要求，但IRA的靈活性更高。因此，主要計算特點是需要考慮濃度隨時間變化（A）和動力學(xué)模型的簡化（B）。20.影響反應(yīng)釜混合效果的因素有（）A.攪拌器類型B.槳葉轉(zhuǎn)速C.反應(yīng)釜尺寸D.流體粘度E.反應(yīng)釜內(nèi)構(gòu)件答案：ABCDE解析：反應(yīng)釜的混合效果，即液相內(nèi)部濃度、溫度均勻性的程度，受到多種因素影響。攪拌器類型（A）不同，產(chǎn)生的流場模式（軸向流、徑向流等）不同，混合效果差異很大。槳葉轉(zhuǎn)速（B）越高，產(chǎn)生的循環(huán)流越強烈，混合通常越快越好，但過高可能耗能過大或產(chǎn)生剪切力。反應(yīng)釜尺寸（C）和幾何形狀會影響流動阻力，影響混合效率。流體粘度（D）大，流動性差，混合困難，低粘度流體混合容易。反應(yīng)釜內(nèi)構(gòu)件，如擋板（E），可以強化流場，防止死角，顯著改善混合效果。因此，所有這些因素都會影響混合效果。三、判斷題1.化學(xué)反應(yīng)的活化能是反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的最小能量。（）答案：正確解析：化學(xué)反應(yīng)的活化能是指在特定條件下，反應(yīng)物分子必須克服的能量勢壘，即從反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為活化分子所需的最小能量。這是決定反應(yīng)速率的關(guān)鍵因素，活化能越高，反應(yīng)越慢；活化能越低，反應(yīng)越快。因此，題目表述是化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中的基本概念，正確。2.精餾操作過程中，塔頂溫度和塔底溫度始終保持不變。（）答案：錯誤解析：精餾塔的操作依賴于塔頂蒸汽和塔底液體的溫度差以及各層塔板的溫度分布來實現(xiàn)分離。塔頂溫度取決于冷凝器的冷卻能力和塔頂產(chǎn)品的要求，塔底溫度取決于再沸器的加熱能力和塔底殘液的要求。這些溫度會隨著操作條件（如進料流量、組成、熱負(fù)荷等）的變化而變化，并非恒定不變。因此，題目表述錯誤。3.分子擴散和對流擴散是兩種完全獨立的傳質(zhì)方式。（）答案：錯誤解析：分子擴散是指物質(zhì)在靜止或?qū)恿髁黧w中，由濃度梯度驅(qū)動，依靠分子熱運動進行的傳質(zhì)。對流擴散是指物質(zhì)在湍流流體中，被流體的宏觀運動所攜帶的傳質(zhì)過程。這兩種方式并非完全獨立，在對流擴散中，微觀的分子擴散仍然是物質(zhì)傳遞的基礎(chǔ)，尤其是在湍流邊界層靠近層流核心的區(qū)域內(nèi)。而且，在攪拌或流動的系統(tǒng)中，對流擴散往往是主要的傳質(zhì)方式，但分子擴散的影響依然存在。因此，題目表述過于絕對，錯誤。4.攪拌器的主要作用是傳遞熱量。（）答案：錯誤解析：攪拌器在反應(yīng)釜中的主要作用是促進流體混合，產(chǎn)生循環(huán)流動，增強傳質(zhì)和傳熱，使反應(yīng)物料均勻接觸。雖然攪拌也會伴隨能量傳遞，主要是機械能轉(zhuǎn)化為流體的動能和熱量，但其核心目的不是傳遞熱量，而是混合。因此，題目表述錯誤。5.離心泵啟動前必須充滿液體，不允許抽空運行。（）答案：正確解析：離心泵是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來輸送液體的。啟動前，泵殼和吸入管線必須充滿液體，形成液柱壓力，才能將液體吸入泵內(nèi)并隨葉輪一起旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生輸送能力。如果泵在吸入端是真空狀態(tài)，啟動后無法形成必要的壓力差，液體無法被吸入，稱為“氣蝕”，會導(dǎo)致泵無法正常工作甚至損壞。因此，離心泵啟動前必須充滿液體，不允許抽空運行。題目表述正確。6.蒸發(fā)操作是物理過程，不涉及化學(xué)反應(yīng)。（）答案：正確解析：蒸發(fā)是指液體在低于其沸點的溫度下，部分液體分子獲得足夠能量從液面逃逸變成氣體的過程。這個過程只涉及物質(zhì)的狀態(tài)變化，即從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。因此，題目表述正確。7.吸附劑的選擇對其吸附分離效果起決定性作用。（）答案：正確解析：吸附分離的效果很大程度上取決于吸附劑和吸附質(zhì)之間的相互作用。吸附劑的性質(zhì)，如表面能、孔結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、表面活性位點等，決定了其對特定吸附質(zhì)的吸附能力（吸附容量）和選擇性。不同的吸附劑對不同物質(zhì)的吸附效果差異可能很大，因此吸附劑的選擇是決定吸附分離成敗和效率的關(guān)鍵因素。題目表述正確。8.熱交換器只能用于加熱或冷卻流體。（）答案：錯誤解析：熱交換器的主要功能是實現(xiàn)熱量在不同流體之間的傳遞，根據(jù)工藝需求，可以實現(xiàn)加熱或冷卻。例如，將高溫流體的熱量傳遞給低溫流體，前者被冷卻，后者被加熱。此外，熱交換器還可以用于冷凝、蒸發(fā)等多種熱量交換過程。因此，僅說熱交換器用于加熱或冷卻是不全面的，錯誤。9.間歇反應(yīng)釜操作時，釜內(nèi)反應(yīng)物濃度處處相等。（）答案：錯誤解析：間歇反應(yīng)釜在操作過程中，反應(yīng)物料一次性加入，隨著反應(yīng)進行，反應(yīng)物被消耗，