1、
2025年大学三年级（化学工程与工艺）化工系统工程试题及答案
（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______
第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3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. 化工系统工程中，关于系统综合的核心目标，以下正确的是
A. 降低生产成本
B. 提高产品质量
C. 实现系统整体最优
D. 增加生产规模
2. 在化工流程模拟中，常用的平衡级模型是
A. 泡点模型
B. 露点模型
C. 闪蒸模型
D. 精馏塔模型
3. 化工系统的可靠性分
2、析中，用于计算系统可靠度的方法是
A. 故障模式影响分析
B. 事件树分析
C. 可靠性框图法
D. 蒙特卡洛模拟法
4. 以下不属于化工系统工程优化方法的是
A. 线性规划
B. 动态规划
C. 随机规划
D. 目标规划
5. 化工系统中，关于物料衡算的基础是
A. 质量守恒定律
B. 能量守恒定律
C. 动量守恒定律
D. 热量传递定律
6. 化工过程控制系统中，常用的控制算法是
A. PID控制
B. 模糊控制
C. 神经网络控制
D. 以上都是
7. 在化工系统的能量分析中，有效能的概念与以下哪个因素密切相关
A. 温度
B. 压力
C.
3、物质组成
D. 以上都是
8. 化工系统工程中，关于过程集成的主要目的是
A. 减少设备投资
B. 降低能耗
C. 提高生产效率
D. 以上都是
9. 以下哪种化工系统建模方法适用于复杂非线性系统
A. 机理建模
B. 经验建模
C. 人工神经网络建模
D. 灰色系统建模
10. 化工系统的生命周期评价主要关注
A. 环境影响
B. 经济成本
C. 社会影响
D. 以上都是
第II卷（非选择题 共70分）
11. （10分）简述化工系统工程中系统分析的主要步骤。
12. （15分）在化工流程模拟中，简述精馏塔模型的主要假设和关键参数。
13. （
4、15分）某化工系统由三个子系统串联组成，子系统1、2、3的可靠度分别为0.9、0.8、0.7，求该化工系统的可靠度。
14. （15分）材料：某化工企业计划对现有生产流程进行优化。目前流程存在能耗高、产品质量不稳定等问题。已知有两种优化方案可供选择。方案一：采用新的催化剂，预计可降低能耗20%，但产品质量提升有限；方案二：更新部分关键设备，预计可提高产品质量25%，能耗降低效果不明显。
问题：请从化工系统工程的角度，分析两种方案的优缺点，并给出综合建议。
答案：
1. C
2. C
3. C
4. C
5. A
6. D
7. D
8. D
9. C
10. D
1
5、1. 化工系统工程中系统分析主要步骤：明确系统目标；收集系统相关信息；建立系统模型；对模型进行分析求解；对分析结果进行评价与决策。
12. 精馏塔模型主要假设：恒摩尔流假设；理想物系假设。关键参数：进料组成、进料流量、进料温度、回流比、塔板数、塔顶和塔底产品组成等。
13. 该化工系统可靠度=子系统1可靠度×子系统2可靠度×子系统3可靠度=0.9×0.8×0.7 = 0.504。
14. 方案一优点：能耗降低明显；缺点：产品质量提升有限。方案二优点：产品质量提升显著；缺点：能耗降低效果不佳。综合建议：若企业对能耗要求更为迫切，可选择方案一；若产品质量问题更为关键，可选择方案二；也可考虑将两种方案结合，先采用新催化剂降低能耗，再更新部分设备提升产品质量。
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