唐山幼兒師范高等?？茖W校《化工計算》2023-2024學年第二學期期末試卷

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2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、在化工過程的優(yōu)化中，目標函數(shù)的建立是關(guān)鍵步驟之一。以下關(guān)于目標函數(shù)的選擇和構(gòu)建，不正確的是（）A.可以是經(jīng)濟效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標函數(shù)的構(gòu)建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素2、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當輸送高粘度液體時，以下哪種管道材質(zhì)和內(nèi)徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內(nèi)徑較大B.塑料管道，內(nèi)徑較小C.玻璃管道，內(nèi)徑適中D.鑄鐵管道，內(nèi)徑較大3、化工中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在多效蒸發(fā)過程中，以下哪個因素對蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)影響最大？（）A.加熱蒸汽的溫度B.溶液的沸點升高C.蒸發(fā)器的結(jié)垢D.效間的溫差損失4、在化工熱力學中，狀態(tài)方程對于描述流體的熱力學性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于常見狀態(tài)方程的適用范圍和優(yōu)缺點，表述不準確的是（）A.范德華方程適用于低壓氣體B.維里方程在高壓下精度高C.立方型狀態(tài)方程計算復雜D.所有狀態(tài)方程都能精確計算所有流體5、化工中的精餾操作可以通過改變操作條件來提高分離效果。當塔頂產(chǎn)品的純度要求較高時，以下哪個操作條件的調(diào)整最為有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜溫度C.增加塔頂采出量D.降低塔壓6、在化學反應工程中，對于一個連續(xù)流動的管式反應器中的二級反應，以下哪個因素對于反應器體積的影響最大？（）A.反應物的初始濃度B.反應速率常數(shù)C.進料流量D.反應溫度7、對于化工過程中的吸附平衡，以下哪種吸附等溫線模型常用于描述低濃度下的吸附行為？（）A.Langmuir吸附等溫線B.Freundlich吸附等溫線C.BET吸附等溫線D.以上模型均可8、在化工過程的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運輸，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.采用密封容器B.控制溫度和壓力C.安裝防爆設備D.加強人員培訓9、化工過程中的質(zhì)量傳遞現(xiàn)象普遍存在。在進行氣體吸收操作時，如果要提高吸收劑對氣體溶質(zhì)的吸收率，以下哪個措施最為可行？（）A.增加吸收劑的流量B.降低吸收溫度C.減小吸收塔的高度D.增大氣體流速10、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下關(guān)于催化劑外擴散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應物濃度D.升高反應溫度11、化工過程中的精餾操作是常見的分離方法。在一個連續(xù)精餾塔中，若進料組成發(fā)生變化，塔頂和塔底產(chǎn)品的純度會受到怎樣的影響？（）A.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均不變B.塔頂產(chǎn)品純度降低，塔底產(chǎn)品純度不變C.塔頂產(chǎn)品純度不變，塔底產(chǎn)品純度降低D.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均可能發(fā)生變化12、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強化。對于提高攪拌釜的傳熱系數(shù)，以下哪個措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數(shù)量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內(nèi)安裝內(nèi)盤管D.提高攪拌轉(zhuǎn)速13、在化工設備設計中，材料的選擇需要考慮多種因素。對于一個在高溫高壓下工作的反應器，以下關(guān)于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導熱性要差D.材料的韌性要足14、在化工生產(chǎn)的安全管理中，對于易燃易爆物質(zhì)的儲存和運輸，需要采取嚴格的防護措施。若一種氣體的爆炸極限范圍較寬，說明這種氣體的爆炸危險性是高還是低？（）A.高B.低C.無法確定D.取決于其他因素15、對于化工工藝流程的設計，以下關(guān)于工藝流程優(yōu)化的目標，哪一個是恰當?shù)模浚ǎ〢.工藝流程優(yōu)化的目標是在滿足產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量要求的前提下，最大限度地降低投資成本和運行費用，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益B.工藝流程優(yōu)化只需要考慮技術(shù)上的可行性，不需要考慮經(jīng)濟和環(huán)境因素C.工藝流程優(yōu)化的重點是增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品的附加值D.工藝流程優(yōu)化主要是為了滿足環(huán)保要求，對生產(chǎn)效率和成本的影響可以忽略二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工熱力學的熱化學計算中，燃燒熱和生成熱數(shù)據(jù)的應用和計算方法。2、（本題5分）化工熱力學中的狀態(tài)方程在描述流體的PVT關(guān)系中起著關(guān)鍵作用，請介紹幾種常見的狀態(tài)方程（如范德華方程、Redlich-Kwong方程等），并說明它們的適用范圍和局限性。3、（本題5分）解釋在化工過程的氣體吸收過程中的傳質(zhì)系數(shù)測定中，如何通過實驗方法確定氣液相傳質(zhì)系數(shù)，為吸收塔的設計和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對高性能催化劑的需求，分析金屬有機框架材料作為催化劑的特點、制備方法以及在有機反應中的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個絕熱填充床反應器中進行三級不可逆反應2A+B→3C，反應速率常數(shù)為5×10^4L^2/(mol^2·s)。進料中A的濃度為3mol/L，B的濃度為2mol/L，進料流量為4L/s，反應器體積為60L。計算反應的轉(zhuǎn)化率。2、（本題5分）在一個絕熱壓縮過程中，某理想氣體從初始壓力120kPa、溫度320K壓縮到終壓600kPa。已知氣體的比熱容比為1.45，計算壓縮后的氣體溫度。3、（本題5分）用內(nèi)徑為50mm的管道輸送20°C的水，水的流速為2m/s，已知水在20°C時的黏度為1.005×10^(-3)Pa·s，求雷諾數(shù)并判斷流型。4、（本題5分）一個多級壓縮過程，將壓力為100kPa的氣體壓縮至800kPa，采用四級壓縮，中間冷卻。各級壓縮比相同，求各級壓縮比和中間冷卻器的出口溫度。假設氣體為理想氣體，絕熱指數(shù)為1.4。5、（本題5分）某化工廠需要設計一個蒸發(fā)器，將10%（質(zhì)量分數(shù)）的鹽水溶液濃縮至20%，進料流量為1000kg/h，蒸發(fā)溫度下溶液的比熱容為3.5kJ/(kg·K)，汽化潛熱為2250kJ/kg，加熱蒸汽溫度為120°C，冷凝溫度為100°C，計算所需的加熱蒸汽量。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個化工項目在建設過程中需要進行安全評價，以確保項目的安全性。請分析安全評價的內(nèi)容和方法。2、（本題10分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)車間存在安全事故應急響應不及時的問題，可能影響事故后果。3、（本題10分