站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)首鋼工學(xué)院

《化工原理A》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工生產(chǎn)中的固體物料輸送，以下哪種輸送方式適用于長(zhǎng)距離輸送？（）A.皮帶輸送機(jī)B.螺旋輸送機(jī)C.斗式提升機(jī)D.氣力輸送2、在化工過(guò)程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過(guò)程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是（）A.可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進(jìn)行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設(shè)計(jì)工藝流程3、化工熱力學(xué)在化工過(guò)程的設(shè)計(jì)和分析中起著重要作用。對(duì)于一個(gè)理想氣體的絕熱膨脹過(guò)程，若溫度從300K下降到200K，其熵變是正值還是負(fù)值？（）A.正值B.負(fù)值C.零D.無(wú)法確定4、對(duì)于化工中的非均相反應(yīng)過(guò)程，以下關(guān)于相間傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)的影響，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.相間傳質(zhì)會(huì)影響非均相反應(yīng)的速率和選擇性。如果傳質(zhì)速率小于反應(yīng)速率，反應(yīng)會(huì)受到傳質(zhì)的限制；如果傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，反應(yīng)則主要受化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制B.相間傳質(zhì)對(duì)非均相反應(yīng)沒(méi)有影響，反應(yīng)速率只取決于化學(xué)反應(yīng)本身C.相間傳質(zhì)總是會(huì)促進(jìn)非均相反應(yīng)的進(jìn)行，提高反應(yīng)速率和選擇性D.相間傳質(zhì)的影響可以忽略不計(jì)，在研究非均相反應(yīng)時(shí)不需要考慮5、在化工流體流動(dòng)的測(cè)量中，以下哪種流量計(jì)適用于測(cè)量大管徑、低流速的流體流量？（）A.渦輪流量計(jì)B.電磁流量計(jì)C.孔板流量計(jì)D.超聲波流量計(jì)6、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的汽液平衡計(jì)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(shù)法C.狀態(tài)方程法D.經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式7、化工中的流化床反應(yīng)器具有許多優(yōu)點(diǎn)。在使用流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，以下哪個(gè)操作條件對(duì)反應(yīng)的穩(wěn)定性和產(chǎn)物質(zhì)量影響最大？（）A.流化速度B.床層高度C.顆粒大小D.反應(yīng)溫度8、在化工傳熱計(jì)算中，當(dāng)冷熱流體進(jìn)行并流換熱和逆流換熱時(shí)，在相同的進(jìn)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(zhì)9、在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)中，壓力容器的強(qiáng)度計(jì)算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于一個(gè)承受內(nèi)壓的薄壁圓筒形容器，若其直徑增大一倍，而壁厚不變，容器所能承受的最大壓力會(huì)如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.變?yōu)樵瓉?lái)的1/410、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)混合物進(jìn)行干燥處理。對(duì)于一個(gè)恒速干燥階段，以下關(guān)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(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的流速D.物料的性質(zhì)11、化工原理中，對(duì)于過(guò)濾操作，若過(guò)濾壓差增大，過(guò)濾速率會(huì)如何變化？（）A.線性增大B.非線性增大C.不變D.先增大后不變12、在化學(xué)工程中，對(duì)于多相反應(yīng)體系的研究至關(guān)重要。當(dāng)進(jìn)行氣液固三相反應(yīng)時(shí)，以下哪個(gè)因素對(duì)反應(yīng)速率的影響最為復(fù)雜且難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)？（）A.氣體的擴(kuò)散速率B.液體的攪拌速度C.固體催化劑的孔隙結(jié)構(gòu)D.三相之間的接觸面積13、在化工熱力學(xué)中，對(duì)于真實(shí)氣體的狀態(tài)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(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比會(huì)如何？（）A.更接近B.偏差更大C.完全一致D.無(wú)法確定14、在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)物料進(jìn)行加熱。對(duì)于一種需要精確控制加熱溫度的物料，以下哪種加熱方式的溫度控制精度最高？（）A.電加熱B.蒸汽加熱C.熱油加熱D.紅外線加熱15、對(duì)于化工過(guò)程中的吸附平衡，以下哪種吸附等溫線模型常用于描述低濃度下的吸附行為？（）A.Langmuir吸附等溫線B.Freundlich吸附等溫線C.BET吸附等溫線D.以上模型均可16、化工熱力學(xué)中，對(duì)于混合物的汽液平衡計(jì)算，活度系數(shù)模型是常用的方法之一。若混合物的非理想性較強(qiáng)，以下哪種活度系數(shù)模型可能更準(zhǔn)確？（）A.威爾遜模型B.理想溶液模型C.正規(guī)溶液模型D.非隨機(jī)雙液模型17、化工生產(chǎn)中的萃取精餾常用于分離沸點(diǎn)相近的混合物。對(duì)于萃取精餾的原理和操作要點(diǎn)，以下說(shuō)法不準(zhǔn)確的是（）A.加入萃取劑改變相對(duì)揮發(fā)度B.萃取劑的選擇至關(guān)重要C.操作壓力對(duì)分離效果影響不大D.要控制好萃取劑的流量18、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)，若中間產(chǎn)物是目標(biāo)產(chǎn)物，以下哪種操作條件有利于提高中間產(chǎn)物的選擇性？（）A.提高反應(yīng)溫度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)物濃度D.減少反應(yīng)物濃度19、在化工分離過(guò)程的設(shè)計(jì)中，需要考慮分離設(shè)備的選型。對(duì)于處理量較大的混合物分離，以下哪種分離設(shè)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(jié)晶器20、在化工設(shè)備的密封形式中，以下哪種密封適用于高溫高壓且有毒有害介質(zhì)的場(chǎng)合？（）A.填料密封B.機(jī)械密封C.迷宮密封D.液封21、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮熱穩(wěn)定性問(wèn)題。以下關(guān)于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過(guò)絕熱操作線分析B.與反應(yīng)的放熱量和傳熱速率有關(guān)C.反應(yīng)物濃度對(duì)熱穩(wěn)定性沒(méi)有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性22、在化工吸收過(guò)程中，吸收劑的選擇至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)氣體吸收操作，以下哪種吸收劑的性質(zhì)不是主要的考量因素？（）A.吸收劑的化學(xué)穩(wěn)定性B.吸收劑的再生難度C.吸收劑的密度D.吸收劑對(duì)溶質(zhì)的選擇性23、在化工傳熱過(guò)程中，增加傳熱面積可以提高傳熱效率。以下哪種方式增加傳熱面積的效果最顯著？（）A.增加管道長(zhǎng)度B.增加管道直徑C.使用翅片管D.增加換熱器的數(shù)量24、在化工精餾塔的操作中，如果塔頂產(chǎn)品的純度不符合要求，以下哪種調(diào)節(jié)方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改變進(jìn)料位置C.提高塔釜溫度D.減小塔頂采出量25、關(guān)于化工過(guò)程中的流化床反應(yīng)器，以下哪種情況不是其常見(jiàn)的操作問(wèn)題？（）A.溝流現(xiàn)象B.騰涌現(xiàn)象C.催化劑磨損D.反應(yīng)溫度過(guò)低二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）化工原理中的液液萃取設(shè)備有多種形式，請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明常見(jiàn)的液液萃取設(shè)備（如混合澄清槽、萃取塔等）的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并分析其操作要點(diǎn)和適用范圍。2、（本題5分）化工分離過(guò)程中的萃取操作中，萃取相和萃余相的組成計(jì)算是工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹萃取相和萃余相組成的計(jì)算方法，如三角形相圖法、杠桿規(guī)則等，并舉例說(shuō)明如何應(yīng)用這些方法進(jìn)行萃取過(guò)程的設(shè)計(jì)計(jì)算。3、（本題5分）論述在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，如何考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工作條件，如高溫、高壓、腐蝕等。4、（本題5分）分析在化學(xué)工程領(lǐng)域，如何應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）來(lái)模擬化工設(shè)備內(nèi)的流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，為設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家以生產(chǎn)醫(yī)藥中間體為主的企業(yè)，在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中需要嚴(yán)格控制質(zhì)量和純度。分析如何進(jìn)行質(zhì)量控制和純度檢測(cè)。2、（本題5分）在化工新材料領(lǐng)域，某企業(yè)計(jì)劃開(kāi)發(fā)一種具有特殊光學(xué)性能的材料。請(qǐng)分析該項(xiàng)目在化學(xué)工程方面的技術(shù)難點(diǎn)。3、（本題5分）某化工企業(yè)計(jì)劃引入自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。分析引入自動(dòng)化設(shè)備的可行性及可能帶來(lái)的影響。4、（本題5分）某化工廠的某個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，副產(chǎn)物的生成量過(guò)多，增加了分離和處理的難度。請(qǐng)分析副產(chǎn)物產(chǎn)生過(guò)多的原因，并提出減少副產(chǎn)物生成的策略。5、（本題5分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)釜在進(jìn)行高溫高壓反應(yīng)時(shí)，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。請(qǐng)分析如何降低風(fēng)險(xiǎn)并確保安全。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)絕熱管式反應(yīng)器中進(jìn)行如下反應(yīng)：2A→B，反應(yīng)熱為-50kJ/mol，進(jìn)料溫度為300K，進(jìn)料中A的濃度為2mol/L，流速為5L/min，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.1min^-1。假設(shè)比熱容Cp=100J/(mol·K)，計(jì)算出口溫度和A的轉(zhuǎn)化率。2、（本題10分）某化工廠使用精餾塔分離二元混合物A和B，相對(duì)揮發(fā)度為2.5。進(jìn)料組成為0.4（摩爾