自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁天津財經(jīng)大學(xué)珠江學(xué)院《化工自動化與儀表》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、對于化工中的液液萃取設(shè)備，以下關(guān)于萃取塔的類型和特點，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.常見的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉(zhuǎn)盤塔等。噴灑塔結(jié)構(gòu)簡單，但傳質(zhì)效率低；填料塔傳質(zhì)效率高，但阻力大；篩板塔處理能力大，但操作彈性?。晦D(zhuǎn)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(zhì)效率與塔的高度成正比，塔越高，傳質(zhì)效果越好D.萃取塔的操作條件對傳質(zhì)效率沒有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)2、在化工分離過程的設(shè)計中，需要考慮分離設(shè)備的選型。對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3、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，需要考慮物料的流動模式。對于理想的平推流反應(yīng)器，以下關(guān)于其特點的描述，不正確的是：（）A.不存在返混B.反應(yīng)物濃度沿反應(yīng)器長度逐漸變化C.不同停留時間的物料之間會混合D.反應(yīng)速率只與反應(yīng)器內(nèi)位置有關(guān)4、在化工設(shè)備的防腐措施中，涂層防腐是一種常見的方法。對于一個處于腐蝕性環(huán)境中的設(shè)備，以下關(guān)于涂層選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.涂層的顏色B.涂層的耐腐蝕性C.涂層與基體的結(jié)合力D.涂層的施工性能5、在化工過程的能量分析中，需要考慮各種能量的輸入和輸出。對于一個絕熱反應(yīng)過程，以下哪個能量項的變化對反應(yīng)結(jié)果的影響可以忽略不計？（）A.內(nèi)能的變化B.焓的變化C.熵的變化D.自由能的變化6、在化工過程的優(yōu)化中，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。對于一個生產(chǎn)過程，若要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本，以下哪種措施通常是首先考慮的？（）A.改進(jìn)工藝路線B.更換原材料C.增加設(shè)備投資D.減少勞動力投入7、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的熱效應(yīng)對于設(shè)計反應(yīng)器和控制反應(yīng)過程非常重要。對于一個強(qiáng)放熱反應(yīng)，以下哪種措施能夠有效地控制反應(yīng)溫度？（）A.采用夾套冷卻B.通入惰性氣體C.分段進(jìn)料D.以上都是8、在化工燃燒過程中，為了實現(xiàn)完全燃燒，需要控制合適的空氣量。當(dāng)空氣量不足時，會產(chǎn)生哪些不良后果？（）A.燃燒溫度升高B.燃料利用率提高C.產(chǎn)生有害氣體D.燃燒速度加快9、在化工設(shè)備的設(shè)計中，壓力容器的強(qiáng)度計算是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于一個承受內(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如何變化？（）A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?/2D.變?yōu)樵瓉淼?/410、在化工反應(yīng)工程中，研究反應(yīng)的動力學(xué)方程對于優(yōu)化反應(yīng)過程非常重要。對于一個復(fù)雜的多步反應(yīng)，以下哪種實驗方法能夠更準(zhǔn)確地確定動力學(xué)方程？（）A.間歇實驗B.連續(xù)實驗C.半連續(xù)實驗D.以上方法結(jié)合11、化學(xué)反應(yīng)工程是化學(xué)工程的重要分支。對于一個復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)體系，以下關(guān)于反應(yīng)級數(shù)的確定方法，不準(zhǔn)確的是（）A.實驗測定法B.初始速率法C.憑經(jīng)驗隨意猜測D.積分法12、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個連續(xù)流動的管式反應(yīng)器中的二級反應(yīng)，以下哪個因素對于反應(yīng)器體積的影響最大？（）A.反應(yīng)物的初始濃度B.反應(yīng)速率常數(shù)C.進(jìn)料流量D.反應(yīng)溫度13、在化工精餾過程中，進(jìn)料熱狀態(tài)會影響精餾塔的操作。以下哪種進(jìn)料熱狀態(tài)會使精餾段的塔板數(shù)增加，提餾段的塔板數(shù)減少？（）A.過熱蒸汽進(jìn)料B.飽和蒸汽進(jìn)料C.氣液混合物進(jìn)料D.冷液進(jìn)料14、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，對于一個自催化反應(yīng)，反應(yīng)初期和后期的反應(yīng)速率變化趨勢是怎樣的？（）A.初期慢，后期快B.初期快，后期慢C.一直保持較快D.一直保持較慢15、化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個串聯(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16、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中，關(guān)于間歇式反應(yīng)器的特點，以下哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.間歇式反應(yīng)器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高B.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的組成和溫度等參數(shù)隨時間變化，操作靈活，但輔助時間長C.間歇式反應(yīng)器內(nèi)物料的反應(yīng)速率始終保持不變，容易控制D.間歇式反應(yīng)器不需要攪拌裝置，物料能夠自動混合均勻17、在化工安全工程中，火災(zāi)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(guān)于預(yù)防火災(zāi)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(qiáng)通風(fēng)D.采用防爆電氣設(shè)備18、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19、化工中的蒸餾操作是常見的分離方法之一。在進(jìn)行共沸蒸餾時，以下哪種共沸劑的選擇原則最為關(guān)鍵？（）A.共沸劑與原混合物的沸點差B.共沸劑的毒性和安全性C.共沸劑與原混合物的互溶性D.共沸劑的價格和易得性20、在化工熱力學(xué)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(zhǔn)確的？（）A.總壓等于各組分分壓之和B.各組分分壓與摩爾分?jǐn)?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?jǐn)?shù)計算21、在化工設(shè)備設(shè)計中，材料的選擇需要考慮多種因素。對于一個在高溫高壓下工作的反應(yīng)器，以下關(guān)于材料性能的要求，不正確的是：（）A.材料的強(qiáng)度要高B.材料的耐腐蝕性要好C.材料的導(dǎo)熱性要差D.材料的韌性要足22、對于化工過程中的結(jié)晶器類型，以下哪種結(jié)晶器適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)？（）A.攪拌釜式結(jié)晶器B.奧斯陸結(jié)晶器C.流化床結(jié)晶器D.蒸發(fā)結(jié)晶器23、在化工過程的節(jié)能減排措施中，能量集成技術(shù)發(fā)揮著重要作用。對于一個包含多個熱交換過程的化工系統(tǒng)，以下哪種能量集成方法能夠最大程度地提高能源利用效率？（）A.熱交換網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化B.熱泵技術(shù)應(yīng)用C.余熱鍋爐利用D.以上都是24、在化工熱力學(xué)中，對于真實氣體的壓縮因子，以下哪個因素對其影響最大？（）A.溫度B.壓力C.氣體的種類D.以上因素影響程度相同25、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對于一個均相催化反應(yīng)，催化劑的濃度增加，反應(yīng)速率會如何變化？（）A.線性增加B.先增加后趨于平穩(wěn)C.指數(shù)增加D.不變26、化工中的萃取操作常用于分離混合物中的溶質(zhì)。當(dāng)使用有機(jī)溶劑從水溶液中萃取溶質(zhì)時，以下哪個因素對萃取效率的影響最為顯著？（）A.萃取劑的選擇B.萃取溫度C.相比（有機(jī)相和水相的體積比）D.攪拌速度27、在化工設(shè)備設(shè)計中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對于高溫高壓的化工設(shè)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28、在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中，研究反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系時，除了阿倫尼烏斯方程，還有其他模型。以下關(guān)于這些模型的特點，不正確的是：（）A.適用范圍不同B.計算精度相同C.考慮因素不同D.表達(dá)形式不同29、在化學(xué)工程中，吸附操作常用于氣體或液體的凈化和分離。以下關(guān)于吸附劑的選擇和再生，不準(zhǔn)確的是（）A.吸附劑要有大的比表面積B.吸附劑的再生方法多樣C.吸附劑的選擇不考慮成本D.吸附劑的吸附性能會隨使用次數(shù)下降30、化工中的氣液傳質(zhì)設(shè)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二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行二級反應(yīng)2A→B，初始濃度[A]?=4mol/L，反應(yīng)速率常數(shù)k=2L/(mol·h)。反應(yīng)進(jìn)行3小時后，計算A的濃度和反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。2、（本題5分）一個流化床反應(yīng)器中進(jìn)行催化反應(yīng)，催化劑顆粒的平均直徑為0.1mm，密度為2000kg/m3，氣體流速為2m/s，氣體密度為1.2kg/m3，摩擦系數(shù)為0.8，計算催化劑的帶出速度。3、（本題5分）在一個流化床反應(yīng)器中，顆粒的平均直徑為0.2mm，床層孔隙率為0.35，流體的表觀流速為1.2m/s，計算顆粒的終端沉降速度。4、（本題5分）某換熱器中用熱油加熱冷油，熱油進(jìn)口溫度為200°C，出口溫度為150°C，流量為5kg/s，比熱容為2.5kJ/(kg·K)；冷油進(jìn)口溫度為50°C，流量為8kg/s，比熱容為2.1kJ/(kg·K)，計算冷油出口溫度。5、（本題5分）進(jìn)行一個化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)實驗，得到反應(yīng)A→2B的數(shù)據(jù)如下：時間（min）：0，15，30，45，60；A的濃度（mol/L）：2.0，1.5，1.0，0.7，0.4。假設(shè)該反應(yīng)為二級反應(yīng)，通過線性擬合計算反應(yīng)速率常數(shù)。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述在化工過程的吸附過程中的吸附等溫線擬合中，如何選擇合適的數(shù)學(xué)模型對吸附等溫線進(jìn)行擬合，獲取吸附劑的性能參數(shù)。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在化工生產(chǎn)的結(jié)晶過程中，如何通過控制溶液的pH值和添加劑來改善晶體的性能。3、（本題5分）隨著化工行業(yè)對智能化生產(chǎn)的追求，分析人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)在化學(xué)工程中的應(yīng)用前景，包括生產(chǎn)預(yù)測、故障診斷、優(yōu)化決策等方面。4、（本題5分）分析在化工過程的萃取操作中，萃取劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)和常