站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁徐州工程學院《化工設計》

2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在化工蒸發過程中，提高蒸發器的真空度會對蒸發操作產生哪些影響？（）A.降低溶液的沸點，提高蒸發速率B.增加溶液的沸點，降低蒸發速率C.對蒸發速率沒有影響D.導致溶液結晶2、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3、對于化工中的非均相反應過程，以下關于相間傳質對反應的影響，哪一項是恰當的？（）A.相間傳質會影響非均相反應的速率和選擇性。如果傳質速率小于反應速率，反應會受到傳質的限制；如果傳質速率遠大于反應速率，反應則主要受化學反應動力學控制B.相間傳質對非均相反應沒有影響，反應速率只取決于化學反應本身C.相間傳質總是會促進非均相反應的進行，提高反應速率和選擇性D.相間傳質的影響可以忽略不計，在研究非均相反應時不需要考慮4、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5、在化工結晶過程中，影響晶體生長速度和晶體形態的因素眾多。以下哪個因素通常對晶體生長速度的影響相對較小？（）A.過飽和度B.攪拌強度C.溶液的pH值D.結晶器的材質6、在化工熱力學中，對于理想溶液，其混合過程的焓變和體積變化通常是怎樣的？（）A.焓變和體積變化均為零B.焓變為零，體積變化不為零C.焓變不為零，體積變化為零D.焓變和體積變化均不為零7、在化工反應的熱效應計算中，需要考慮反應的焓變。對于一個吸熱反應，升高溫度會對反應的平衡常數產生怎樣的影響？（）A.平衡常數增大B.平衡常數減小C.平衡常數不變D.平衡常數先增大后減小8、在化工熱力學中，研究純物質的飽和蒸汽壓與溫度的關系時，安托尼方程是常用的經驗公式。以下關于安托尼方程參數的獲取方法，不正確的是：（）A.實驗測定B.理論推導C.經驗估算D.數據擬合9、在化工流體輸送中，離心泵是常用的設備之一。當離心泵的安裝高度過高時，可能會出現什么問題？（）A.流量增大B.揚程降低C.發生氣蝕現象D.效率提高10、關于化工生產中的結晶過程，以下哪種因素對晶體的生長速度影響最小？（）A.溶液的過飽和度B.攪拌速度C.溶質的分子量D.冷卻速度11、在化工過程的傳熱強化中，以下哪種方法不是通過增加傳熱面積來實現的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板12、在化工過程的優化中，目標函數的選擇非常重要。對于一個以最小化生產成本為目標的化工過程，以下關于目標函數的構成，不正確的是：（）A.原材料成本B.設備折舊成本C.產品銷售收入D.人工成本13、化學反應工程中，對于氣固相催化反應，若催化劑的孔徑過小，會對反應產生怎樣的影響？（）A.提高反應速率B.降低反應速率C.對反應速率無影響D.可能提高也可能降低反應速率14、化工中的膜分離過程存在濃差極化現象。對于一個膜分離系統，以下哪個操作條件的改變能夠有效地減輕濃差極化？（）A.提高進料流速B.降低操作壓力C.升高操作溫度D.減小膜面積15、在化工分離過程中，離心分離是利用離心力實現分離的方法。對于一個固液混合物的離心分離過程，以下關于離心分離因數的影響因素，不正確的是：（）A.離心機的轉速B.混合物的密度差C.離心機的半徑D.分離時間二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在化學反應工程中，討論多相催化反應中的催化劑孔結構對反應性能的影響，包括孔徑分布、孔容和比表面積等因素，并說明如何優化催化劑的孔結構。2、（本題5分）解釋在化工生產的干燥過程中，影響干燥速率的因素有哪些，以及如何通過控制這些因素來提高干燥效果。3、（本題5分）請詳細闡述化工過程中的輻射加工技術，包括輻射源的類型、輻射作用原理以及在高分子材料改性、食品保鮮等領域的應用。4、（本題5分）分析在化工設備的設計中，如何進行壓力試驗和泄漏試驗以確保設備的密封性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個絕熱壓縮過程，將1mol理想氣體從初始狀態（P1=1atm，T1=300K）壓縮到終態壓力P2=5atm，已知氣體的Cp,m=29.1J/(mol·K)，求終態溫度T2及壓縮過程所做的功。2、（本題5分）在一個套管式換熱器中，熱流體走管間，進口溫度為220°C，出口溫度為160°C，流量為4000kg/h，比熱容為2.6kJ/(kg·K)；冷流體走管內，進口溫度為40°C，出口溫度為110°C，流量為6000kg/h，比熱容為4.0kJ/(kg·K)。求換熱器的傳熱系數。3、（本題5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/(m2·h·kPa)，平衡關系符合亨利定律，亨利系數為200kPa，計算氨氣的吸收率。4、（本題5分）一個連續干燥器用于干燥某種濕物料，濕物料的初始含水量為50%（濕基），要求干燥至含水量為10%（濕基）。干燥器的處理能力為500kg/h濕物料，干燥介質為熱空氣，進口溫度為120℃，出口溫度為80℃。已知濕物料的比熱容為1.8kJ/(kg·K)，干燥過程中的熱損失為10%。計算所需的空氣流量和加熱功率。5、（本題5分）某吸收塔用清水吸收混合氣中的溶質A，進口混合氣中A的摩爾分數為0.04，出口混合氣中A的摩爾分數要求降低到0.004，平衡關系為y=0.65x，氣液比為1.2。求所需的填料層高度和塔徑（假設空塔氣速為1.1m/s）。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某化學工程研究團隊在進行一項新型分離技術的研究時，遇到了分離效果不佳的問題。請探討可能影響分離效果的因素，并給出優化分離技術的方案。2、（本題10分）一家以生產膠粘劑為主的企業，在產品研發和生產過程