自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁四川音樂學院

《化工過程開發與試驗設計》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批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在化工過程控制中，反饋控制是一種常見的控制策略。以下關于反饋控制的特點，哪項描述是不準確的？（）A.能夠克服所有干擾B.基于被控變量的測量值進行調節C.可能存在一定的滯后D.系統結構相對簡單2、在化工設備的防腐措施中，陰極保護是一種常見的方法。對于一個處于電解質溶液中的金屬設備，以下哪種陰極保護方式更為有效？（）A.犧牲陽極法B.外加電流法C.涂層與陰極保護結合D.以上效果相同3、在化工膜分離過程中，膜的性能對分離效果有著重要影響。以下關于膜性能的描述，哪項不是關鍵指標？（）A.膜的孔徑分布B.膜的厚度C.膜的機械強度D.膜的顏色4、化工中的攪拌釜傳熱過程需要強化。對于提高攪拌釜的傳熱系數，以下哪個措施最為有效？（）A.增加攪拌槳的數量B.改變攪拌槳的類型C.在釜內安裝內盤管D.提高攪拌轉速5、在化工熱力學中，對于一個絕熱可逆膨脹過程，系統的溫度和壓力會如何變化？（）A.溫度降低，壓力降低B.溫度升高，壓力升高C.溫度不變，壓力降低D.溫度降低，壓力不變6、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7、在化學吸收過程中，吸收劑的選擇至關重要。當吸收一個具有較高溶解度的氣體時，以下關于吸收劑性能的要求，不正確的是：（）A.吸收劑的化學穩定性要高B.吸收劑的揮發性要低C.吸收劑的粘度要大D.吸收劑與被吸收氣體的反應速率要快8、在化工分離過程中，共沸精餾常用于分離共沸混合物。以下關于共沸精餾的原理和特點，不正確的是（）A.加入共沸劑形成新的共沸物B.共沸劑的選擇要考慮其與原混合物的相容性C.共沸精餾一定能實現完全分離D.操作條件較為復雜9、在化學工程中，對于均相混合物的分離，常常采用蒸餾的方法。以下關于簡單蒸餾和平衡蒸餾的特點描述，不正確的是（）A.簡單蒸餾是非穩態過程B.平衡蒸餾是穩態過程C.簡單蒸餾分離效果一定優于平衡蒸餾D.平衡蒸餾的操作簡單10、在化工過程控制中，串級控制系統可以提高控制品質。以下關于串級控制系統的特點，不正確的是：（）A.能夠克服干擾B.控制回路多C.調試簡單D.適用于容量滯后較大的過程11、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12、在化工自動化控制中，以下哪種控制方式能夠實現對被控變量的無差調節？（）A.位式控制B.比例控制C.積分控制D.微分控制13、關于化工過程中的氣液傳質設備，以下哪種設備適用于處理易發泡的物料？（）A.泡罩塔B.篩板塔C.浮閥塔D.填料塔14、化工過程中的傳熱強化技術可以提高能源利用效率。以下關于傳熱強化的方法，不正確的是（）A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.降低流體流速D.使用高效傳熱元件15、在化學反應工程中，對于氣固相催化反應，以下哪個因素對于催化劑的內擴散阻力影響最大？（）A.催化劑顆粒大小B.反應物濃度C.反應溫度D.氣體流速16、對于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導熱油17、在化工熱力學的研究中，以下哪個熱力學定律是判斷過程自發方向的依據？（）A.熱力學第一定律B.熱力學第二定律C.熱力學第三定律D.蓋斯定律18、在化學反應工程中，對于一個非均相催化反應，以下關于催化劑外擴散阻力的消除方法，不正確的是：（）A.提高攪拌速度B.減小催化劑顆粒尺寸C.增加反應物濃度D.升高反應溫度19、在化工過程的優化設計中，以下哪個方面的考慮對于減少環境污染最為重要？（）A.選擇清潔的原料B.優化反應條件C.采用高效的分離技術D.設計合理的廢物處理方案20、在化工熱力學中，熵增原理是一個重要的概念。以下關于熵增原理在化工過程中的應用，不準確的是（）A.判斷過程的可逆性B.評估能量利用效率C.熵增越大越好D.指導過程的優化二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在化工原理中，過濾操作是固液分離的常用方法。請說明過濾的基本原理和常見的過濾設備，并分析影響過濾速率的因素。2、（本題5分）化工熱力學中的Gibbs-Duhem方程在多組分系統的研究中具有重要地位，請解釋Gibbs-Duhem方程的表達式和物理意義，并說明其在相平衡計算中的應用。3、（本題5分）化工原理中的蒸發操作常用于溶液的濃縮，請詳細說明蒸發過程的原理和特點，包括蒸發器的類型（如中央循環管式、外加熱式等）和操作要點，并分析如何提高蒸發效率。4、（本題5分）分析在化工設備的強度計算中，如何進行外壓容器的穩定性分析和設計。5、（本題5分）詳細說明在化工熱力學中，如何利用狀態方程計算純物質和混合物的熱力學性質，如焓、熵等。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。2、（本題5分）一家化工企業計劃擴大生產規模，但在規劃新廠區時面臨諸多挑戰。請分析新廠區規劃可能遇到的問題，并給出合理的規劃方案和建議。3、（本題5分）某化學工程研究所在進行一項膜分離技術的應用研究時，膜的使用壽命過短，增加了運行成本。請分析膜壽命短的原因，并提出延長膜使用壽命的策略。4、（本題5分）一家以生產電子化學品為主的企業，在產品研發和生產過程中需要考慮環保和電子性能要求。分析如何開發出環保型電子化學品產品。5、（本題5分）在一項化工合成反應中，反應溫度的控制不穩定，影響了反應的選擇性和收率。請分析溫度控制不穩定的原因，并提出改進溫度控制的技術手段。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個換熱器中，用溫度為100°C的飽和水蒸氣將流量為2000kg/h的某種液體從20°C加熱到80°C。已知液體的比熱容為2.5kJ/(kg·K)，水蒸氣的冷凝潛熱為2257kJ/kg，求所需的水蒸氣質量流量。2、（本題10分）在一個固定床催化反應器中進行一級反應，反應速率常數為0.2h^-1，催化劑床層體積為0.8m^3，進料中反應物濃度為3kmol/m^3，體積流