學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁新疆農業職業技術學院

《能源化工設計》2023-2024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、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2、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3、在化工傳熱計算中，當冷熱流體進行并流換熱和逆流換熱時，在相同的進出口溫度條件下，哪種換熱方式的平均溫差較大？（）A.并流換熱B.逆流換熱C.兩者平均溫差相同D.取決于流體的性質4、化工過程中的結晶操作常用于提純物質。在一個冷卻結晶過程中，若冷卻速度過快，可能會導致什么問題？（）A.晶體粒度均勻B.晶體純度提高C.形成大量細小晶體D.提高結晶收率5、在化工過程的質量控制中，統計過程控制（SPC）方法被廣泛應用。以下關于SPC方法的作用，哪項描述不準確？（）A.預測產品質量B.診斷過程異常C.優化生產工藝D.直接提高產品質量6、在化工過程的物料衡算中，若一個連續生產過程沒有物料的積累，以下關于輸入和輸出物料量的關系，哪種表述是正確的？（）A.輸入物料量一定大于輸出物料量B.輸入物料量一定等于輸出物料量C.輸入物料量一定小于輸出物料量D.輸入物料量與輸出物料量的大小關系不確定7、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8、化工中的流化床反應器具有良好的傳熱和傳質性能。對于流化床反應器的特點和應用，以下說法不正確的是（）A.適用于氣固相反應B.顆粒容易帶出C.操作條件容易控制D.對催化劑要求不高9、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10、在化工原理實驗中，測量數據的誤差分析是必不可少的。以下關于誤差的來源和處理方法，不正確的是（）A.系統誤差可以通過校準消除B.隨機誤差可以通過多次測量平均減小C.粗大誤差對結果影響不大，可以忽略D.誤差分析可以評估實驗結果的可靠性11、在化工過程控制中，PID控制器被廣泛應用。對于一個具有較大滯后特性的化工過程，以下哪種PID參數的調整方法能夠更好地提高控制效果？（）A.增大比例系數B.增大積分時間C.增大微分時間D.同時增大比例系數和積分時間12、在化工分離過程中，精餾塔的操作壓力對分離效果有重要影響。一般來說，降低操作壓力會導致以下哪種情況？（）A.相對揮發度增大B.相對揮發度減小C.塔板效率提高D.塔板數增加13、化工安全是化工生產的首要問題。在處理易燃易爆的化工物料時，以下哪種安全措施是最為基礎和關鍵的？（）A.安裝防爆電氣設備B.制定嚴格的操作規程C.進行靜電消除處理D.配備消防滅火設備14、化學反應工程中，對于復雜反應體系的動力學分析，以下方法不正確的是（）A.簡化假設B.實驗測定C.忽略次要反應D.主觀猜測15、在化工過程的優化中，目標函數的建立是關鍵步驟之一。以下關于目標函數的選擇和構建，不正確的是（）A.可以是經濟效益最大化B.可以是能耗最小化C.目標函數的構建不考慮約束條件D.要綜合考慮多方面因素16、在化工分離過程中，吸附分離常用于分離微量雜質。以下關于吸附劑的再生方法，哪種方式通常能耗較低？（）A.加熱再生B.降壓再生C.置換再生D.吹掃再生17、化工中的結晶過程受到多種因素的影響。對于一個結晶體系，以下哪個因素對晶體的形態和粒度分布影響最為顯著？（）A.過飽和度B.冷卻速率C.攪拌強度D.晶種的加入量18、化工過程中的膜分離技術應用越來越廣泛。對于反滲透膜分離過程，若要提高水的透過率，以下哪種方法可行？（）A.增加膜兩側的壓力差B.降低膜兩側的壓力差C.提高進料溶液的濃度D.降低進料溶液的溫度19、在化工過程的物料衡算中，需要準確確定各種物料的流量和組成。對于一個復雜的化工流程，以下哪種方法能夠更有效地減少物料衡算的誤差？（）A.分步驟衡算B.采用經驗公式C.忽略次要物料D.增加測量次數20、在化工生產中，經常需要對混合物進行干燥處理。對于一個恒速干燥階段，以下關于干燥速率的主要影響因素，正確的是：（）A.物料的含水量B.干燥介質的溫度C.干燥介質的流速D.物料的性質21、對于化工中的傳熱設備，以下關于換熱器的強化傳熱方法，哪一項是正確的？（）A.換熱器的強化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數可以通過增加流體的流速、改變流動狀態等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會增加阻力損失，因此不應采用這種方法來強化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強化傳熱22、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23、在化工熱力學中，對于一個封閉系統經歷絕熱過程，以下關于系統內能和熵的變化，哪項說法是正確的？（）A.內能不變，熵增加B.內能增加，熵不變C.內能減少，熵不變D.內能不變，熵不變24、在化工熱力學中，對于真實氣體的狀態方程，范德華方程在一定條件下能夠較好地描述氣體的行為。若氣體的壓力較高，范德華方程的計算結果與實驗值相比會如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無法確定25、在化工分離過程中，以下哪種方法常用于分離分子量差異較大的混合物？（）A.電泳B.超濾C.滲析D.電滲析二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在化學工程領域，如何應用計算流體力學（CFD）來模擬化工設備內的流動、傳熱和傳質過程，為設備的優化設計提供依據。2、（本題5分）化工熱力學中的超額函數在描述溶液的非理想性方面具有重要作用，請解釋超額Gibbs自由能、超額焓和超額熵的概念，并說明它們之間的關系。3、（本題5分）化工熱力學中的相平衡知識對于分離和提純過程具有重要指導意義。請詳細闡述氣液平衡和液液平衡的概念，并舉例說明其在化工生產中的應用。4、（本題5分）解釋在化工過程的噴霧干燥過程模擬中，如何建立數學模型描述噴霧干燥室內的傳熱傳質和顆粒運動，優化噴霧干燥工藝。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家化工企業在進行生產計劃安排時，經常出現生產任務不均衡的情況。請分析生產任務不均衡的原因，并提出優化生產計劃的措施。2、（本題5分）一家以生產橡膠助劑為主的企業，在產品研發和生產過程中需要考慮環保和可持續發展要求。分析如何實現環保和可持續發展目標。3、（本題5分）一家食品加工企業需要對生產過程中的廢氣進行處理。請分析可行的廢氣處理技術。4、（本題5分）某化工企業計劃進行技術改造，以提高生產效率、降低能耗和減少污染。請分析可行的技術改造方向及可能面臨的挑戰。5、（本題5分）在醫藥中間體生產企業中，某工廠需要提高產品的干燥效率。請分析可以采取哪些化學工程手段。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個連續攪拌釜式反應器（CSTR）中進行一級不可逆反應A→B，反應速率常數為0.5h?1。進料中A的濃度為2mol/L，進料流量為5L/h。假設反應器體積為20L，計算反應器出口處A和B的濃度各是多少。2、（本題10分）在一個連續攪拌釜式反應器（CSTR）中進行一級不可逆反應A→B，反應速率常數為0.2h^-1。進料中A的濃度為2mol/L，進料流速為