南京科技職業(yè)學(xué)院《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)A》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在化工工藝流程設(shè)計中，需要綜合考慮各種因素以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計方案。對于一個生產(chǎn)多種產(chǎn)品的化工廠，以下哪個因素在確定工藝流程時的權(quán)重通常最大？（）A.原材料的供應(yīng)B.產(chǎn)品的市場需求C.生產(chǎn)設(shè)備的通用性D.環(huán)保法規(guī)的要求2、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應(yīng)用。對于一個具有較大滯后特性的化工過程，以下哪種PID參數(shù)的調(diào)整方法能夠更好地提高控制效果？（）A.增大比例系數(shù)B.增大積分時間C.增大微分時間D.同時增大比例系數(shù)和積分時間3、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4、在化工過程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對于一個生產(chǎn)過程，若要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進(jìn)工藝路線B.更換原材料C.增加設(shè)備投資D.減少勞動力投入5、在化工分離過程的設(shè)計中，需要考慮分離設(shè)備的選型。對于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設(shè)備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結(jié)晶器6、化工生產(chǎn)中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于干燥過程中的熱質(zhì)傳遞，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時進(jìn)行B.干燥速率取決于內(nèi)部擴散和表面汽化C.濕空氣的性質(zhì)對干燥效果影響不大D.干燥介質(zhì)的選擇很重要7、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在對流傳熱過程中，當(dāng)流體的流速增加時，以下關(guān)于對流傳熱系數(shù)的變化，正確的是：（）A.對流傳熱系數(shù)不變B.對流傳熱系數(shù)減小C.對流傳熱系數(shù)增大D.對流傳熱系數(shù)先增大后減小8、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個連續(xù)流動的管式反應(yīng)器中的二級反應(yīng)，以下哪個因素對于反應(yīng)器體積的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)速率常數(shù)C.進(jìn)料流量D.反應(yīng)溫度9、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計中，以下哪個方面的考慮對于減少環(huán)境污染最為重要？（）A.選擇清潔的原料B.優(yōu)化反應(yīng)條件C.采用高效的分離技術(shù)D.設(shè)計合理的廢物處理方案10、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配。對于一個特定的萃取體系，若萃取劑的用量增加，萃取相和萃余相的組成會如何變化？（）A.萃取相中溶質(zhì)濃度增加，萃余相中溶質(zhì)濃度減少B.萃取相中溶質(zhì)濃度減少，萃余相中溶質(zhì)濃度增加C.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均增加D.萃取相和萃余相中溶質(zhì)濃度均減少11、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)級數(shù)的確定方法時，以下關(guān)于初始速率法的特點，不正確的是：（）A.只需要測量反應(yīng)初始階段的速率B.可以消除產(chǎn)物的影響C.適用于復(fù)雜反應(yīng)D.實驗操作簡單12、關(guān)于化工過程中的流化床反應(yīng)器，以下哪種情況不是其常見的操作問題？（）A.溝流現(xiàn)象B.騰涌現(xiàn)象C.催化劑磨損D.反應(yīng)溫度過低13、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當(dāng)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14、在化工熱力學(xué)中，熵增原理是一個重要的概念。以下關(guān)于熵增原理在化工過程中的應(yīng)用，不準(zhǔn)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(dǎo)過程的優(yōu)化15、在化工原理實驗中，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析是重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于實驗數(shù)據(jù)的處理方法和誤差分析，不正確的是（）A.可以用線性回歸分析數(shù)據(jù)B.誤差分析只考慮隨機誤差C.可以通過作圖法直觀展示數(shù)據(jù)D.要對實驗結(jié)果的可靠性進(jìn)行評估16、在化工分離過程中，以下哪種方法常用于分離分子量差異較大的混合物？（）A.電泳B.超濾C.滲析D.電滲析17、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對于一個可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變18、在化工傳熱設(shè)備中，熱管具有高效的傳熱性能。熱管內(nèi)部的工作液體在蒸發(fā)段蒸發(fā)，在冷凝段冷凝，其傳熱過程主要依靠什么原理？（）A.熱傳導(dǎo)B.熱對流C.熱輻射D.相變傳熱19、在化工過程的經(jīng)濟(jì)評價中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。當(dāng)NPV大于零時，意味著什么？（）A.項目在經(jīng)濟(jì)上不可行B.項目的收益小于成本C.項目在經(jīng)濟(jì)上可行D.項目的收益等于成本20、對于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達(dá)到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）化工過程中的傳質(zhì)設(shè)備，如填料塔、板式塔等，其傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)的計算對于設(shè)備設(shè)計和操作具有重要意義。請詳細(xì)介紹傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)的概念和計算方法，并舉例說明如何應(yīng)用它們進(jìn)行傳質(zhì)設(shè)備的設(shè)計和性能評估。2、（本題5分）在化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)動力學(xué)模型的建立是研究反應(yīng)過程的重要手段。請論述建立反應(yīng)動力學(xué)模型的步驟和方法，并舉例說明如何驗證和優(yōu)化模型。3、（本題5分）論述在化工生產(chǎn)的蒸發(fā)操作中，如何提高蒸發(fā)器的傳熱效率和減少結(jié)垢現(xiàn)象。4、（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。5、（本題5分）在化工分離過程中，萃取操作常用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶溶劑中的分配，請說明萃取過程的基本原理，包括萃取劑的選擇和萃取相平衡的計算方法。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在新能源領(lǐng)域，某企業(yè)開發(fā)的太陽能熱水器存在熱效率不高的問題。請分析原因并提出改進(jìn)策略。2、（本題5分）某化工廠的某個化學(xué)反應(yīng)過程中，副產(chǎn)物的生成量過多，增加了分離和處理的難度。請分析副產(chǎn)物產(chǎn)生過多的原因，并提出減少副產(chǎn)物生成的策略。3、（本題5分）在一項化工工藝改進(jìn)的研究中，新的工藝雖然提高了生產(chǎn)效率，但卻增加了環(huán)境污染。請分析這種情況產(chǎn)生的原因，并提出兼顧效率和環(huán)保的改進(jìn)方案。4、（本題5分）某化學(xué)工程研究團(tuán)隊在進(jìn)行一項新型分離技術(shù)的研究時，遇到了分離效果不佳的問題。請?zhí)接懣赡苡绊懛蛛x效果的因素，并給出優(yōu)化分離技術(shù)的方案。5、（本題5分）在化肥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要改進(jìn)施肥技術(shù)以減少土壤污染。請分析具體的改進(jìn)措施。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個吸收塔中用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫氣體，進(jìn)氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為8%，氣體流量為800m3/h，吸收劑氫氧化鈉溶液的濃度為0.5mol/L，流量為1200L/h，平衡關(guān)系為y=0.8x，計算尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)。2、（本題10分）在一個膜分離器中，原料氣中含有組分A和B，摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.7和0.3，膜對A的選擇性為5，膜兩側(cè)的壓差為80kPa，膜面積為