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《化工CAD》2023-2024學年第二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2分，共30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、在化工傳遞過程中，熱傳導是常見的傳熱方式之一。關于熱傳導的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導率是物質的固有屬性C.熱導率不受溫度影響D.適用于穩態和非穩態傳熱2、在化學反應器的設計中，若要實現高轉化率和高選擇性，對于一個放熱反應，以下哪種操作方式可能是合適的？（）A.絕熱操作B.等溫操作C.變溫操作D.以上操作方式效果相同3、對于化工中的液液萃取設備，以下關于萃取塔的類型和特點，哪一項是準確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉盤塔等。噴灑塔結構簡單，但傳質效率低；填料塔傳質效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性小；轉盤塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類型只有填料塔一種，其他類型的萃取塔很少使用C.萃取塔的傳質效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質效率沒有影響，只需要關注塔的結構4、對于化工中的傳質過程，以下關于雙膜理論的基本假設，哪一項是正確的？（）A.雙膜理論認為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質阻力集中在這兩層膜內，相內為湍流流動B.雙膜理論假設氣液兩相的濃度在相界面處達到平衡，不存在傳質阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對高濃度氣體不適用D.雙膜理論認為傳質系數與流體的流速和物性無關5、化工原理中，對于精餾塔的設計，若要提高塔頂產品的純度，同時保持一定的處理量，以下哪種方法可行？（）A.增加塔板數B.減小回流比C.降低塔釜溫度D.增大進料量6、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關于保溫層的選擇和計算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導熱系數B.保溫層越厚越好C.要計算保溫層的經濟厚度D.考慮環境溫度對保溫效果的影響7、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零8、在化工中的吸附分離過程，關于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說法是恰當的？（）A.吸附劑應具有較大的比表面積、良好的選擇性和吸附容量，常見的吸附劑有活性炭、分子篩等。吸附劑的再生方法包括加熱再生、降壓再生和置換再生等B.吸附劑的選擇只考慮其吸附容量，其他性能不重要C.吸附劑的再生過程復雜，成本高，因此在實際應用中應盡量避免吸附劑的再生D.所有的吸附劑都可以采用同一種再生方法，且再生效果相同9、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞。在對流傳熱過程中，當流體的流速增加時，以下關于對流傳熱系數的變化，正確的是：（）A.對流傳熱系數不變B.對流傳熱系數減小C.對流傳熱系數增大D.對流傳熱系數先增大后減小10、化工過程中的精餾操作是常見的分離方法。在一個連續精餾塔中，若進料組成發生變化，塔頂和塔底產品的純度會受到怎樣的影響？（）A.塔頂和塔底產品純度均不變B.塔頂產品純度降低，塔底產品純度不變C.塔頂產品純度不變，塔底產品純度降低D.塔頂和塔底產品純度均可能發生變化11、在化工過程的優化中，數學模型的建立是重要的一步。以下關于數學模型的作用，哪種表述是不全面的？（）A.預測過程性能B.指導實驗研究C.直接確定最優操作條件D.分析過程的敏感性12、在化工分離過程的設計中，需要考慮分離設備的選型。對于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設備通常不太適用？（）A.板式精餾塔B.填料精餾塔C.離心分離器D.結晶器13、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14、在化工熱力學中，對于混合物的汽液平衡計算，以下哪種方法在高壓條件下更為適用？（）A.理想溶液模型B.活度系數法C.狀態方程法D.經驗關聯式15、在化工生產中的結晶器設計中，以下哪個因素對晶體的粒度分布影響最大？（）A.溶液的過飽和度控制B.結晶器的攪拌強度C.結晶器的材質D.結晶器的形狀二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明在化工過程的萃取操作中，萃取相和萃余相的分離方法和設備。2、（本題5分）詳細說明在化工生產的干燥器中，氣流速度對干燥效果的影響及優化方法。3、（本題5分）論述在化工設備的安裝過程中，如何進行設備的找正和找平以及精度的控制。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對一濕物料進行干燥，已知干燥速率曲線方程為：U=k(X-X*)，其中U為干燥速率，k為常數，X為物料的含水量，X*為平衡含水量。若初始含水量X0=0.3kg水/kg絕干料，干燥至含水量X1=0.1kg水/kg絕干料，所用時間為5小時，求常數k。2、（本題5分）在一個連續攪拌釜式反應器（CSTR）中進行二級不可逆反應A→B，反應速率常數為0.5L/(mol·min)，進料中A的濃度為3mol/L，進料流速為15L/min，反應器體積為80L。計算反應器出口處A的濃度和B的生成量。3、（本題5分）在一個連續攪拌釜式反應器（CSTR）和一個平推流反應器（PFR）并聯的系統中進行一級不可逆反應，CSTR的體積為1.5m3，反應速率常數為0.15h?1，進料流量為4m3/h，進料中反應物濃度為0.8mol/L，PFR的體積為2.5m3。求系統的總轉化率。4、（本題5分）進行一個化學反應動力學實驗，得到反應A→B的數據如下：時間（min）：0，10，20，30，40；A的濃度（mol/L）：1.0，0.7，0.5，0.3，0.2。假設該反應為一級反應，通過線性擬合計算反應速率常數。5、（本題5分）在一個絕熱填充床反應器中進行二級不可逆反應2A→B，反應速率常數為10L/(mol·s)。進料中A的濃度為4mol/L，進料流量為2L/s，反應器體積為50L。計算反應的轉化率。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業的生產過程中需要使用大量的水資源，而水資源短缺成為企