新疆科技职业技术学院《化工原理2》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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新疆科技职业技术学院《化工原理2》
2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在化工设备的设计中，需要考虑压力对设备强度的要求。对于一个承受高压的容器，以下哪种封头形式的强度性能更好？（ ）
A. 椭圆形封头 B. 碟形封头 C. 球冠形封头 D. 平板封头

2、在化工生产中的搅拌釜中，以下哪种搅拌桨叶形式适用于高粘度流体的搅拌？（ ）
A. 螺旋桨式
B. 涡轮式
C. 锚式
D. 桨式

3、对于化工原理中的吸收操作，以下关于吸收剂的选择原则，哪一项是恰当的？（ ）
A. 吸收剂应具有良好的选择性、溶解度大、挥发性小、腐蚀性小、黏度低等特点
B. 吸收剂的价格越高越好，以保证吸收效果
C. 吸收剂的挥发性越大越好，能够提高吸收效率
D. 吸收剂的黏度对吸收过程没有影响，不需要考虑

4、对于化工中的液液萃取设备，以下关于萃取塔的类型和特点，哪一项是准确的？（ ）
A. 常见的萃取塔有喷洒塔、填料塔、筛板塔和转盘塔等。喷洒塔结构简单，但传质效率低；填料塔传质效率高，但阻力大；筛板塔处理能力大，但操作弹性小；转盘塔效率高，操作弹性大
B. 萃取塔的类型只有填料塔一种，其他类型的萃取塔很少使用
C. 萃取塔的传质效率与塔的高度成正比，塔越高，传质效果越好
D. 萃取塔的操作条件对传质效率没有影响，只需要关注塔的结构

5、在化工流体流动中，当流体流经管道时会产生阻力损失。对于层流和湍流两种流动状态，以下关于阻力损失的特点，哪项描述是不正确的？（ ）
A. 层流的阻力损失与流速的一次方成正比
B. 湍流的阻力损失与流速的平方成正比
C. 层流的阻力损失通常小于湍流
D. 湍流的阻力损失与管道粗糙度无关

6、对于化工中的传热设备，以下关于换热器的强化传热方法，哪一项是正确的？（ ）
A. 换热器的强化传热方法包括增大传热面积、提高传热系数和增大平均温差。增大传热面积可以采用翅片管、波纹管等；提高传热系数可以通过增加流体的流速、改变流动状态等；增大平均温差可以采用逆流操作等
B. 强化传热只需要增大传热面积，其他方法效果不明显
C. 提高流体的流速会增加阻力损失，因此不应采用这种方法来强化传热
D. 顺流操作比逆流操作的平均温差大，更有利于强化传热

7、在化工设备的防腐措施中，阴极保护是一种常见的方法。对于一个处于电解质溶液中的金属设备，以下哪种阴极保护方式更为有效？（ ）
A. 牺牲阳极法 B. 外加电流法 C. 涂层与阴极保护结合 D. 以上效果相同

8、在化学反应动力学中，研究反应级数的确定方法时，以下关于初始速率法的特点，不正确的是：（ ）
A. 只需要测量反应初始阶段的速率 B. 可以消除产物的影响 C. 适用于复杂反应 D. 实验操作简单

9、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离溶质在两种互不相溶的溶剂中的分配。对于一个特定的萃取体系，若萃取剂的用量增加，萃取相和萃余相的组成会如何变化？（ ）
A. 萃取相中溶质浓度增加，萃余相中溶质浓度减少 B. 萃取相中溶质浓度减少，萃余相中溶质浓度增加 C. 萃取相和萃余相中溶质浓度均增加 D. 萃取相和萃余相中溶质浓度均减少

10、在化工安全评价中，故障树分析是一种常用的方法。以下关于故障树分析的目的，不正确的是：（ ）
A. 确定系统的可靠性 B. 找出系统的薄弱环节 C. 预测系统的故障概率 D. 优化系统的工艺流程

11、在化工反应设备中，流化床反应器具有良好的传热和传质性能。若要使流化床中的固体颗粒保持良好的流化状态，以下哪种操作条件最为关键？（ ）
A. 气体流速 B. 床层高度 C. 颗粒大小 D. 温度

12、在化工设备的设计中，对于承受内压的薄壁容器，以下哪个参数是确定容器壁厚的关键因素？（ ）
A. 工作压力 B. 容器直径 C. 材料的许用应力 D. 以上因素都很关键

13、在化工过程的安全管理中，需要制定应急预案。对于一个可能发生火灾爆炸事故的化工装置，以下哪个方面在应急预案中应重点考虑？（ ）
A. 人员疏散 B. 火灾扑救 C. 环境监测 D. 以上都是

14、化工中的蒸馏操作是常见的分离方法之一。在进行共沸蒸馏时，以下哪种共沸剂的选择原则最为关键？（ ）
A. 共沸剂与原混合物的沸点差 B. 共沸剂的毒性和安全性 C. 共沸剂与原混合物的互溶性 D. 共沸剂的价格和易得性

15、在化工反应的多相催化中，催化剂的载体具有重要作用。以下关于催化剂载体的功能，哪项描述是不正确的？（ ）
A. 提高催化剂的活性
B. 增加催化剂的比表面积
C. 改善催化剂的热稳定性
D. 降低催化剂的成本

16、在化工过程控制中，反馈控制是常用的控制策略之一。当被控变量受到一个阶跃干扰时，以下关于反馈控制系统的响应，正确的是：（ ）
A. 被控变量立即回到设定值 B. 被控变量逐渐回到设定值 C. 被控变量会超过设定值 D. 被控变量不会受到干扰的影响

17、在化工分离过程中，蒸馏是一种广泛应用的分离方法。对于一个二元理想混合物的简单蒸馏过程，以下关于馏出液组成的变化，正确的是：（ ）
A. 馏出液组成逐渐降低 B. 馏出液组成逐渐升高 C. 馏出液组成保持不变 D. 馏出液组成先升高后降低

18、在化学吸收过程中，吸收剂的选择至关重要。当吸收一个具有较高溶解度的气体时，以下关于吸收剂性能的要求，不正确的是：（ ）
A. 吸收剂的化学稳定性要高 B. 吸收剂的挥发性要低 C. 吸收剂的粘度要大 D. 吸收剂与被吸收气体的反应速率要快

19、在化工生产中的干燥过程中，以下哪种干燥介质的吸湿能力相对较弱？（ ）
A. 空气
B. 氮气
C. 水蒸气
D. 烟道气

20、在化工中的吸附分离过程，关于吸附剂的选择和再生方法，以下哪种说法是恰当的？（ ）
A. 吸附剂应具有较大的比表面积、良好的选择性和吸附容量，常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。吸附剂的再生方法包括加热再生、降压再生和置换再生等
B. 吸附剂的选择只考虑其吸附容量，其他性能不重要
C. 吸附剂的再生过程复杂，成本高，因此在实际应用中应尽量避免吸附剂的再生
D. 所有的吸附剂都可以采用同一种再生方法，且再生效果相同

21、在化工过程的优化中，需要综合考虑经济和技术因素。对于一个生产过程，若要在保证产品质量的前提下降低成本，以下哪种措施通常是首先考虑的？（ ）
A. 改进工艺路线 B. 更换原材料 C. 增加设备投资 D. 减少劳动力投入

22、化工生产中的结晶操作常用于提纯物质。对于结晶过程的影响因素，以下说法不正确的是（ ）
A. 溶液过饱和度是关键因素 B. 搅拌速度对结晶粒度有影响 C. 杂质的存在总是不利于结晶 D. 冷却速率会影响结晶形态

23、在化工过程的优化设计中，需要综合考虑经济和技术因素。以下哪项不是经济因素的主要考虑内容？（ ）
A. 设备投资成本
B. 原材料价格
C. 反应动力学参数
D. 产品市场价格

24、化工过程的模拟和优化对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。在使用化工模拟软件进行过程优化时，以下哪个参数的优化对经济效益的提升最为明显？（ ）
A. 原材料的消耗 B. 产品的产量 C. 设备的投资 D. 操作工人的数量

25、在化工精馏塔的设计中，若要提高塔的分离效率，可以采取多种措施。以下哪种措施对提高分离效率的作用相对较小？（ ）
A. 增加塔板数
B. 增大塔径
C. 优化塔板结构
D. 选择合适的回流比

26、在化工过程控制中，关于自动控制系统的组成部分，以下哪种说法是正确的？（ ）
A. 自动控制系统由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成，各部分相互独立，没有关联
B. 自动控制系统中，控制器根据测量变送装置反馈的信号与设定值的偏差进行运算，输出控制信号给执行器
C. 自动控制系统的测量变送装置只负责测量被控变量，不进行信号转换和传输
D. 自动控制系统的执行器只能是电动调节阀，其他类型的执行机构不能使用

27、化工中的流化床燃烧技术在废弃物处理中有应用。在流化床燃烧过程中，以下哪个因素对燃烧效率的影响最为显著？（ ）
A. 流化速度 B. 床料的性质 C. 燃料的粒度 D. 过剩空气系数

28、在化工过程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下关于相似放大法的优点，哪种说法是不准确的？（ ）
A. 基于物理相似原理 B. 能够较好地预测放大后的性能 C. 不需要大量的实验数据 D. 适用于各种类型的化工过程

29、在化工过程的安全管理中，对于易燃易爆物质的储存和运输，以下哪种措施是最为关键的？（ ）
A. 采用密封容器 B. 控制温度和压力 C. 安装防爆设备 D. 加强人员培训

30、在化工安全管理中，危险化学品的储存需要遵循严格的规定。对于易燃液体的储存，以下关于储存条件的要求，不正确的是：（ ）
A. 通风良好 B. 远离火源 C. 高温环境 D. 采用防爆电气

二、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在一个连续搅拌釜式反应器（CSTR）中进行一级不可逆反应 A → B，反应速率常数为 0.5 h^(-1)，进料流量为 10 L/h，进料中 A 的浓度为 2 mol/L。求达到 80%转化率时反应器的体积。

2、（本题5分）一个连续干燥器在等焓干燥条件下操作，湿物料的处理量为 200 kg/h ，初始含水量为 0.4 （湿基），干燥产品的含水量为 0.1 （湿基），空气进入干燥器的温度为 90°C ，湿度为 0.02 kg 水/kg 干空气，离开干燥器的温度为 60°C ，求干燥器的热效率。

3、（本题5分）某反应釜进行一个可逆放热反应，反应的平衡常数与温度的关系为 K = 2000 / (T + 273)，反应的热效应为 -50000 J/mol。进料温度为 300 K，初始浓度为 2 mol/L，反应釜体积为 100 L，搅拌功率为 5 kW。计算在绝热条件下达到平衡时的转化率。

4、（本题5分）某反应在平推流反应器中进行，反应速率方程为 -rA = kCA²，k = 0.5 (L/mol·s)，进料流量为 5 L/min，进料中 A 的浓度为 2 mol/L。求达到 60%转化率所需的反应器体积。

5、（本题5分）某精馏塔的操作压力为 120 kPa ，进料为露点进料，组成为 xF = 0.45 （轻组分摩尔分数），塔顶产品组成为 xD = 0.95 ，塔釜产品组成为 xW = 0.05 ，相对挥发度为 2.5 ，求最小回流比和实际回流比为 2.5 时的理论塔板数。

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）随着化工行业对新型分离技术的探索，分析分子蒸馏技术的原理、特点以及在高沸点、热敏性物质分离中的应用优势。

2、（本题5分）在化学工程中，全面论述化工过程的自动化控制原理和系统组成，探讨如何通过先进控制策略实现化工生产过程的稳定运行和优化控制。

3、（本题5分）请详细阐述化工过程中的液液萃取设备，包括萃取塔、离心萃取器等的结构特点、操作性能以及在不同体系中的应用选择。

4、（本题5分）简述在化工过程的可持续性评价中，如何从资源利用、环境影响、经济性能和社会接受度等方面建立评价指标体系，评估过程的可持续性。

5、（本题5分）简述在化工过程的蒸馏塔设计与操作中，如何确定塔板数、塔径和回流比等参数，保证蒸馏塔的分离效果和生产能力。

四、案例分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）一个新的化工产品研发项目，需要考虑市场需求、技术可行性、生产成本等因素。请分析该项目的可行性及研发过程中可能遇到的问题。

2、（本题10分）一个化工项目在建设过程中需要进行项目团队建设，以提高项目团队的凝聚力和执行力。请分析项目团队建设的方法和策略。

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