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頁山西師范大學

《化工熱力學》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一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在化工工藝流程設(shè)計中，需要考慮多種因素以確保生產(chǎn)的高效和穩(wěn)定。對于一個涉及多個反應(yīng)和分離步驟的流程，以下哪個因素對于優(yōu)化流程順序最為關(guān)鍵？（）A.反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率B.產(chǎn)物的純度要求C.各步驟的成本D.原料的供應(yīng)穩(wěn)定性2、關(guān)于化工過程中的氣液傳質(zhì)設(shè)備，以下哪種設(shè)備適用于處理易發(fā)泡的物料？（）A.泡罩塔B.篩板塔C.浮閥塔D.填料塔3、在化工分離過程中，蒸餾是一種廣泛應(yīng)用的分離方法。對于一個二元理想混合物的簡單蒸餾過程，以下關(guān)于餾出液組成的變化，正確的是：（）A.餾出液組成逐漸降低B.餾出液組成逐漸升高C.餾出液組成保持不變D.餾出液組成先升高后降低4、化工傳遞過程包括動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在一個熱傳導過程中，若兩種材料的熱導率相差較大，界面處的溫度分布會呈現(xiàn)怎樣的特點？（）A.溫度分布均勻B.溫度在界面處發(fā)生突變C.溫度在界面附近有較大的梯度D.溫度在遠離界面處有較大的梯度5、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)的調(diào)整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數(shù)可以加快響應(yīng)速度B.增大積分時間可以消除穩(wěn)態(tài)誤差C.增大微分時間可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.PID參數(shù)的調(diào)整不依賴于系統(tǒng)的特性6、化學反應(yīng)工程中，對于復雜反應(yīng)體系的動力學分析，以下方法不正確的是（）A.簡化假設(shè)B.實驗測定C.忽略次要反應(yīng)D.主觀猜測7、關(guān)于化工過程中的干燥速率曲線，以下哪個階段的干燥速率基本不變？（）A.預(yù)熱階段B.恒速干燥階段C.降速干燥階段D.以上階段均有可能8、在化工過程控制中，比例積分微分（PID）控制器是常用的控制器類型。以下關(guān)于PID控制器參數(shù)整定的方法，不正確的是：（）A.試湊法B.臨界比例度法C.衰減曲線法D.理論計算法9、化工過程中的傳熱強化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)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10、在化工過程模擬中，常用的軟件可以幫助優(yōu)化工藝參數(shù)。以下關(guān)于化工過程模擬軟件的功能和應(yīng)用，不準確的是（）A.可以預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量B.不能進行成本估算C.能夠優(yōu)化操作條件D.輔助設(shè)計工藝流程11、在化工傳熱設(shè)備中，熱管具有高效的傳熱性能。熱管內(nèi)部的工作液體在蒸發(fā)段蒸發(fā)，在冷凝段冷凝，其傳熱過程主要依靠什么原理？（）A.熱傳導B.熱對流C.熱輻射D.相變傳熱12、化工生產(chǎn)中的精餾操作，塔板上氣液接觸方式有多種。以下關(guān)于不同氣液接觸方式的特點，不正確的是（）A.鼓泡接觸傳質(zhì)效率高B.噴射接觸適用于大液量C.泡沫接觸穩(wěn)定性好D.選擇接觸方式不考慮工藝要求13、在化學反應(yīng)工程中，對于氣固相催化反應(yīng)，以下哪個因素對于催化劑的內(nèi)擴散阻力影響最大？（）A.催化劑顆粒大小B.反應(yīng)物濃度C.反應(yīng)溫度D.氣體流速14、化工原理中，對于吸收塔的設(shè)計，若氣體的流量增大，而其他條件不變，為了保持相同的吸收率，以下哪種措施需要采取？（）A.增大吸收劑的流量B.減小吸收劑的流量C.增加塔板數(shù)D.減少塔板數(shù)15、在化學反應(yīng)器的設(shè)計中，需要考慮熱穩(wěn)定性問題。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)物濃度對熱穩(wěn)定性沒有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性16、在化工分離過程中，離心分離是利用離心力實現(xiàn)分離的方法。對于一個固液混合物的離心分離過程，以下關(guān)于離心分離因數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.離心機的轉(zhuǎn)速B.混合物的密度差C.離心機的半徑D.分離時間17、在化工熱力學研究中，對于理想氣體混合物，其壓力與各組分氣體的分壓之間存在特定關(guān)系。以下關(guān)于這種關(guān)系的描述，哪一項是不準確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分數(shù)成正比C.分壓大小取決于氣體的體積D.分壓可以通過總壓和摩爾分數(shù)計算18、在化工設(shè)計中，需要考慮設(shè)備的布局和管道的走向。對于一個具有多個反應(yīng)釜和分離設(shè)備的化工廠，以下哪個原則在設(shè)備布局時應(yīng)首先遵循？（）A.流程順暢B.節(jié)省空間C.便于操作和維修D(zhuǎn).符合安全規(guī)范19、化學反應(yīng)器的設(shè)計和優(yōu)化是化工生產(chǎn)的核心問題之一。對于理想間歇反應(yīng)器和連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，以下比較錯誤的是（）A.間歇反應(yīng)器適合小批量生產(chǎn)B.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器生產(chǎn)效率一定更高C.兩者的反應(yīng)時間計算方法不同D.物料混合情況有所差異20、在化工流體輸送過程中，需要考慮管道阻力的影響。當輸送高粘度液體時，以下哪種管道材質(zhì)和內(nèi)徑的組合能夠最大程度地減小阻力損失？（）A.不銹鋼管道，內(nèi)徑較大B.塑料管道，內(nèi)徑較小C.玻璃管道，內(nèi)徑適中D.鑄鐵管道，內(nèi)徑較大二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）分析在化工分離過程的新型萃取技術(shù)中，如雙水相萃取、反膠團萃取等，如何利用其特殊的相平衡和傳質(zhì)特性實現(xiàn)高效分離。2、（本題5分）分析在化工設(shè)備的設(shè)計中，如何進行封頭的設(shè)計和計算。3、（本題5分）化工過程中的傳質(zhì)設(shè)備，如填料塔、板式塔等，其傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)的計算對于設(shè)備設(shè)計和操作具有重要意義。請詳細介紹傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)的概念和計算方法，并舉例說明如何應(yīng)用它們進行傳質(zhì)設(shè)備的設(shè)計和性能評估。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家以生產(chǎn)防水材料為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中需要考慮環(huán)保和防水性能要求。分析如何開發(fā)出環(huán)保型防水材料產(chǎn)品。2、（本題5分）在化肥生產(chǎn)企業(yè)中，某工廠需要提高氮肥的生產(chǎn)效率。請分析可以從哪些方面進行改進。3、（本題5分）某化工企業(yè)的廢水處理后可以達到零排放嗎？如果可以，需要哪些技術(shù)支持？請分析。4、（本題5分）某化工企業(yè)在進行工藝優(yōu)化時，發(fā)現(xiàn)新的工藝流程在實際運行中存在諸多問題。請對這些問題進行詳細分析，并提出改進工藝流程的具體方法。5、（本題5分）某化工廠的一個生產(chǎn)車間在進行節(jié)能減排改造后，能源消耗和污染物排放仍然較高。請分析改造效果不佳的原因，并提出進一步節(jié)能減排的方案。四、計算題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某理想氣體經(jīng)歷絕熱可逆壓縮過程，初始壓力為100kPa，初始溫度為300K，壓縮后壓力為300kPa，已知氣體的比熱容比為1.4。計算終態(tài)溫度和壓縮功。2、（本題10分）一個吸