裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁石河子大學《高材化工設計》

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25個小題，每小題1分，共25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2、在化工流體流動的測量中，以下哪種流量計適用于測量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計B.電磁流量計C.孔板流量計D.超聲波流量計3、化工中的膜分離技術在許多領域得到了廣泛應用。對于分離小分子和大分子混合物，以下哪種膜材料和膜結構的組合最為合適？（）A.陶瓷膜，對稱結構B.聚合物膜，不對稱結構C.金屬膜，多孔結構D.無機膜，復合結構4、在化學反應工程中，對于一個可逆放熱反應，隨著反應的進行，溫度升高會導致平衡常數如何變化？同時，對反應速率又會產生怎樣的影響？（）A.平衡常數增大，反應速率加快B.平衡常數減小，反應速率加快C.平衡常數減小，反應速率減慢D.平衡常數增大，反應速率減慢5、在化工反應的催化劑研究中，催化劑的活性中心結構對反應性能起著關鍵作用。以下哪種方法通常不能用于研究催化劑的活性中心？（）A.電子顯微鏡觀察B.化學分析C.紅外光譜分析D.肉眼直接觀察6、關于化工過程中的膜分離應用，以下哪種膜分離過程不是用于分離氣體混合物？（）A.反滲透B.氣體滲透C.膜基吸收D.變壓吸附7、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8、化工生產中的萃取精餾常用于分離沸點相近的混合物。對于萃取精餾的原理和操作要點，以下說法不準確的是（）A.加入萃取劑改變相對揮發度B.萃取劑的選擇至關重要C.操作壓力對分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量9、在化工流體流動的阻力計算中，摩擦系數與雷諾數之間存在一定的關系。對于光滑管內的湍流流動，以下哪個公式常用于計算摩擦系數？（）A.泊肅葉公式B.范寧公式C.布拉修斯公式D.哈根-泊謖葉公式10、化工中的干燥操作常用于去除物料中的水分。對于一種熱敏性物料，以下哪種干燥方法能夠最大程度地保持物料的性質不發生改變？（）A.熱風干燥B.冷凍干燥C.真空干燥D.噴霧干燥11、在化工精餾操作中，要實現混合物的有效分離，需要合理控制操作參數。以下哪個操作參數的改變對塔頂產品純度的影響最為直接？（）A.回流比B.進料位置C.塔釜加熱量D.塔頂采出量12、對于化工熱力學中的理想氣體狀態方程，以下關于其適用條件的說法，哪一個是準確的？（）A.理想氣體狀態方程適用于任何壓力和溫度下的氣體B.理想氣體狀態方程只適用于高溫、低壓且分子間無相互作用力的氣體C.理想氣體狀態方程對所有真實氣體在任何條件下都能準確描述其性質D.理想氣體狀態方程主要適用于液體，對氣體的適用性較差13、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14、在化工過程的節能措施中，熱集成技術能夠有效地提高能源利用效率。以下關于熱集成技術的原理，哪種說法是不準確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實現熱量的回收和再利用15、化工過程中的傳熱問題至關重要。在一個列管式換熱器中，用熱水加熱冷水，若要提高傳熱效率，以下哪種措施是不合適的？（）A.增加換熱管的數量B.提高熱水的流速C.減小換熱管的管徑D.降低冷水的流速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、在化工生產中的液液萃取過程中，以下哪種因素對萃取效果的影響相對較小？（）A.兩相的接觸時間B.萃取劑的用量C.萃取溫度D.萃取設備的類型18、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19、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下哪個因素對于催化劑的外擴散阻力影響最大？（）A.流體的流速B.催化劑的顆粒大小C.反應物的濃度D.反應溫度20、在化工熱力學中，研究混合物的汽液平衡時，泡點和露點的計算是重要內容。對于一個二元混合物，以下關于泡點和露點的關系，正確的是：（）A.泡點總是低于露點B.泡點總是高于露點C.泡點和露點可能相等D.泡點和露點沒有關系21、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22、化工中的結晶器有多種類型。對于蒸發結晶器和冷卻結晶器的特點和適用范圍，以下描述不正確的是（）A.蒸發結晶器適用于溶解度隨溫度變化不大的物質B.冷卻結晶器需要控制冷卻速度C.兩者的操作原理相同D.結晶器的選型要根據具體情況23、化學反應工程中的催化反應，催化劑起著關鍵作用。以下關于催化劑的性能和失活原因，不正確的是（）A.能提高反應速率B.催化劑的活性會永久保持C.中毒和燒結會導致失活D.可以改變反應的選擇性24、在化工管道設計中，需要考慮管道的應力和振動問題。對于一個高溫高壓的化工管道系統，以下哪種管道支撐方式能夠有效地減少管道的應力和振動？（）A.固定支架B.滑動支架C.導向支架D.彈簧支架25、化工中的蒸發操作常用于濃縮溶液。在多效蒸發過程中，以下哪個因素對蒸發器的總傳熱系數影響最大？（）A.加熱蒸汽的溫度B.溶液的沸點升高C.蒸發器的結垢D.效間的溫差損失二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工過程的干燥技術中，如何根據物料的性質和干燥要求選擇合適的干燥方法，如噴霧干燥、流化床干燥等，并優化干燥工藝參數。2、（本題5分）化工過程中的傳熱強化技術可以提高傳熱效率和節約能源。請詳細闡述傳熱強化的原理和方法，并舉例說明其在工業生產中的應用。3、（本題5分）在化工原理中，流體流動的阻力計算是管道設計和輸送系統優化的基礎。請闡述流體流動阻力的產生原因和計算方法，并分析如何減少流體流動阻力。4、（本題5分）解釋在化工過程的膜分離應用中，如何進行膜分離過程的成本分析和經濟性評價。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家食品加工企業需要對生產過程中的異味進行去除。請分析可行的方法。2、（本題5分）一家化妝品生產企業的產品出現了穩定性問題。請分析可能的原因并提出解決方案。3、（本題5分）在一項化工反應過程中，反應速率受到反應物濃度和催化劑濃度的共同影響。請分析反應物濃度和催化劑濃度對反應速率的影響機制，并提出優化反應條件的方案。4、（本題5分）一家化工企業在市場競爭中需要進行品牌建設和推廣，以提高企業的知名度和美譽度。分析品牌建設和推廣的策略和方法。5、（本題5分）一個化工產品的儲存過程中，出現了產品變質的情況，影響了產品質量和銷售。請分析導致產品變質的原因，并提出相應的儲存條件優化建議。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個列管式換熱器，用20℃的冷水將80℃的熱流體冷卻到50℃，熱流體的流量為2000kg/h，比熱容為2.2kJ/(kg·℃)，冷水的流量為3000kg/h，比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。假設總傳熱系數為1000W/(m2·℃)，換熱面積為15m2。計算冷流體的出口溫度。2、（本題10分）一個吸收塔用于吸收空氣中的氨氣，進氣中氨氣的摩爾分數為0.05，吸收劑為水，流量為2000kg/h，氣液接觸面積為100m2，傳質系數為0.05kmol/