自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁天津財經大學珠江學院《化工自動化與儀表》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、對于化工中的液液萃取設備，以下關于萃取塔的類型和特點，哪一項是準確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉盤塔等。噴灑塔結構簡單，但傳質效率低；填料塔傳質效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性小；轉盤塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質效率沒有影響，只需要關注塔的結構2、在化工分離過程的設計中，需要考慮分離設備的選型。對于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結晶器3、在化學反應器的設計中，需要考慮物料的流動模式。對于理想的平推流反應器，以下關于其特點的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應物濃度沿反應器長度逐漸變化C.不同停留時間的物料之間會混合D.反應速率只與反應器內位置有關4、在化工設備的防腐措施中，涂層防腐是一種常見的方法。對于一個處于腐蝕性環境中的設備，以下關于涂層選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.涂層的顏色B.涂層的耐腐蝕性C.涂層與基體的結合力D.涂層的施工性能5、在化工過程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對于一個絕熱反應過程，以下哪個能量項的變化對反應結果的影響可以忽略不計？（）A.內能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化6、在化工過程的優化中，需要綜合考慮經濟和技術因素。對于一個生產過程，若要在保證產品質量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進工藝路線B.更換原材料C.增加設備投資D.減少勞動力投入7、在化工反應工程中，研究反應的熱效應對于設計反應器和控制反應過程非常重要。對于一個強放熱反應，以下哪種措施能夠有效地控制反應溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進料D.以上都是8、在化工燃燒過程中，為了實現完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當空氣量不足時，會產生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產生有害氣體D.燃燒速度加快9、在化工設備的設計中，壓力容器的強度計算是關鍵環節。對于一個承受內壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會如何變化？（）A.變為原來的2倍B.變為原來的4倍C.變為原來的1/2D.變為原來的1/410、在化工反應工程中，研究反應的動力學方程對于優化反應過程非常重要。對于一個復雜的多步反應，以下哪種實驗方法能夠更準確地確定動力學方程？（）A.間歇實驗B.連續實驗C.半連續實驗D.以上方法結合11、化學反應工程是化學工程的重要分支。對于一個復雜的化學反應體系，以下關于反應級數的確定方法，不準確的是（）A.實驗測定法B.初始速率法C.憑經驗隨意猜測D.積分法12、在化學反應工程中，對于一個連續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C.進料流量D.反應溫度13、在化工精餾過程中，進料熱狀態會影響精餾塔的操作。以下哪種進料熱狀態會使精餾段的塔板數增加，提餾段的塔板數減少？（）A.過熱蒸汽進料B.飽和蒸汽進料C.氣液混合物進料D.冷液進料14、在化學反應動力學中，對于一個自催化反應，反應初期和后期的反應速率變化趨勢是怎樣的？（）A.初期慢，后期快B.初期快，后期慢C.一直保持較快D.一直保持較慢15、化學反應工程中，對于一個串聯反應，若中間產物是目標產物，以下哪種操作條件有利于提高中間產物的選擇性？（）A.提高反應溫度B.降低反應溫度C.增加反應物濃度D.減少反應物濃度16、在化學反應器的設計中，關于間歇式反應器的特點，以下哪種說法是準確的？（）A.間歇式反應器適用于大規模連續生產，生產效率高B.間歇式反應器內物料的組成和溫度等參數隨時間變化，操作靈活，但輔助時間長C.間歇式反應器內物料的反應速率始終保持不變，容易控制D.間歇式反應器不需要攪拌裝置，物料能夠自動混合均勻17、在化工安全工程中，火災和爆炸是常見的事故類型。對于一個易燃易爆的化工場所，以下關于預防火災爆炸的措施，不正確的是：（）A.提高操作壓力B.控制火源C.加強通風D.采用防爆電氣設備18、化工生產中的精餾操作，塔板上氣液接觸方式有多種。以下關于不同氣液接觸方式的特點，不正確的是（）A.鼓泡接觸傳質效率高B.噴射接觸適用于大液量C.泡沫接觸穩定性好D.選擇接觸方式不考慮工藝要求19、化工中的蒸餾操作是常見的分離方法之一。在進行共沸蒸餾時，以下哪種共沸劑的選擇原則最為關鍵？（）A.共沸劑與原混合物的沸點差B.共沸劑的毒性和安全性C.共沸劑與原混合物的互溶性D.共沸劑的價格和易得性20、在化工熱力學研究中，對于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關系。以下關于這種關系的描述，哪一項是不準確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分數成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過總壓和摩爾分數計算21、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22、對于化工過程中的結晶器類型，以下哪種結晶器適用于大規模連續生產？（）A.攪拌釜式結晶器B.奧斯陸結晶器C.流化床結晶器D.蒸發結晶器23、在化工過程的節能減排措施中，能量集成技術發揮著重要作用。對于一個包含多個熱交換過程的化工系統，以下哪種能量集成方法能夠最大程度地提高能源利用效率？（）A.熱交換網絡優化B.熱泵技術應用C.余熱鍋爐利用D.以上都是24、在化工熱力學中，對于真實氣體的壓縮因子，以下哪個因素對其影響最大？（）A.溫度B.壓力C.氣體的種類D.以上因素影響程度相同25、在化學反應工程中，對于一個均相催化反應，催化劑的濃度增加，反應速率會如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩C.指數增加D.不變26、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質。當使用有機溶劑從水溶液中萃取溶質時，以下哪個因素對萃取效率的影響最為顯著？（）A.萃取劑的選擇B.萃取溫度C.相比（有機相和水相的體積比）D.攪拌速度27、在化工設備設計中，需要考慮材料的選擇以適應不同的工況。對于高溫高壓的化工設備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷28、在化學反應動力學中，研究反應速率常數與溫度的關系時，除了阿倫尼烏斯方程，還有其他模型。以下關于這些模型的特點，不正確的是：（）A.適用范圍不同B.計算精度相同C.考慮因素不同D.表達形式不同29、在化學工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關于吸附劑的選擇和再生，不準確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數下降30、化工中的氣液傳質設備有多種類型。對于填料塔和板式塔的比較，以下說法錯誤的是（）A.填料塔的壓降小B.板式塔的操作彈性大C.填料塔的持液量小D.板式塔的分離效率一定高于填料塔二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個間歇釜式反應器中進行二級反應2A→B，初始濃度[A]?=4mol/L，反應速率常數k=2L/(mol·h)。反應進行3小時后，計算A的濃度和反應的轉化率。2、（本題5分）一個流化床反應器中進行催化反應，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，氣體流速為2m/s，氣體密度為1.2kg/m3，摩擦系數為0.8，計算催化劑的帶出速度。3、（本題5分）在一個流化床反應器中，顆粒的平均直徑為0.2mm，床層孔隙率為0.35，流體的表觀流速為1.2m/s，計算顆粒的終端沉降速度。4、（本題5分）某換熱器中用熱油加熱冷油，熱油進口溫度為200°C，出口溫度為150°C，流量為5kg/s，比熱容為2.5kJ/(kg·K)；冷油進口溫度為50°C，流量為8kg/s，比熱容為2.1kJ/(kg·K)，計算冷油出口溫度。5、（本題5分）進行一個化學反應動力學實驗，得到反應A→2B的數據如下：時間（min）：0，15，30，45，60；A的濃度（mol/L）：2.0，1.5，1.0，0.7，0.4。假設該反應為二級反應，通過線性擬合計算反應速率常數。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述在化工過程的吸附過程中的吸附等溫線擬合中，如何選擇合適的數學模型對吸附等溫線進行擬合，獲取吸附劑的性能參數。2、（本題5分）詳細闡述在化工生產的結晶過程中，如何通過控制溶液的pH值和添加劑來改善晶體的性能。3、（本題5分）隨著化工行業對智能化生產的追求，分析人工智能和大數據技術在化學工程中的應用前景，包括生產預測、故障診斷、優化決策等方面。4、（本題5分）分析在化工過程的萃取操作中，萃取劑的選擇標準和常