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《化工CAD》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15個(gè)小題，每小題2分，共30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、在化工傳遞過程中，熱傳導(dǎo)是常見的傳熱方式之一。關(guān)于熱傳導(dǎo)的基本定律——傅里葉定律，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.熱流密度與溫度梯度成正比B.熱導(dǎo)率是物質(zhì)的固有屬性C.熱導(dǎo)率不受溫度影響D.適用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱2、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對(duì)于一個(gè)放熱反應(yīng)，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(duì)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(diǎn)，哪一項(xiàng)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，但操作彈性小；轉(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(duì)傳質(zhì)效率沒有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)4、對(duì)于化工中的傳質(zhì)過程，以下關(guān)于雙膜理論的基本假設(shè)，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.雙膜理論認(rèn)為在氣液兩相界面處，存在著兩層停滯的膜，傳質(zhì)阻力集中在這兩層膜內(nèi)，相內(nèi)為湍流流動(dòng)B.雙膜理論假設(shè)氣液兩相的濃度在相界面處達(dá)到平衡，不存在傳質(zhì)阻力C.雙膜理論只適用于低濃度氣體的吸收過程，對(duì)高濃度氣體不適用D.雙膜理論認(rèn)為傳質(zhì)系數(shù)與流體的流速和物性無關(guān)5、化工原理中，對(duì)于精餾塔的設(shè)計(jì)，若要提高塔頂產(chǎn)品的純度，同時(shí)保持一定的處理量，以下哪種方法可行？（）A.增加塔板數(shù)B.減小回流比C.降低塔釜溫度D.增大進(jìn)料量6、在化工傳熱過程中，保溫層的作用不可忽視。以下關(guān)于保溫層的選擇和計(jì)算，不正確的是（）A.要考慮保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)B.保溫層越厚越好C.要計(jì)算保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度D.考慮環(huán)境溫度對(duì)保溫效果的影響7、在化工熱力學(xué)中，對(duì)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?yōu)榱悖w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(guān)于吸附劑的選擇和再生方法，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)?？（）A.吸附劑應(yīng)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(fù)雜，成本高，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)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(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在對(duì)流傳熱過程中，當(dāng)流體的流速增加時(shí)，以下關(guān)于對(duì)流傳熱系數(shù)的變化，正確的是：（）A.對(duì)流傳熱系數(shù)不變B.對(duì)流傳熱系數(shù)減小C.對(duì)流傳熱系數(shù)增大D.對(duì)流傳熱系數(shù)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(gè)連續(xù)精餾塔中，若進(jìn)料組成發(fā)生變化，塔頂和塔底產(chǎn)品的純度會(huì)受到怎樣的影響？（）A.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均不變B.塔頂產(chǎn)品純度降低，塔底產(chǎn)品純度不變C.塔頂產(chǎn)品純度不變，塔底產(chǎn)品純度降低D.塔頂和塔底產(chǎn)品純度均可能發(fā)生變化11、在化工過程的優(yōu)化中，數(shù)學(xué)模型的建立是重要的一步。以下關(guān)于數(shù)學(xué)模型的作用，哪種表述是不全面的？（）A.預(yù)測過程性能B.指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究C.直接確定最優(yōu)操作條件D.分析過程的敏感性12、在化工分離過程的設(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13、化工中的氣液傳質(zhì)設(shè)備有多種類型。對(duì)于填料塔和板式塔的比較，以下說法錯(cuò)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(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15、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶器設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)因素對(duì)晶體的粒度分布影響最大？（）A.溶液的過飽和度控制B.結(jié)晶器的攪拌強(qiáng)度C.結(jié)晶器的材質(zhì)D.結(jié)晶器的形狀二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)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(shè)備。2、（本題5分）詳細(xì)說明在化工生產(chǎn)的干燥器中，氣流速度對(duì)干燥效果的影響及優(yōu)化方法。3、（本題5分）論述在化工設(shè)備的安裝過程中，如何進(jìn)行設(shè)備的找正和找平以及精度的控制。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）對(duì)一濕物料進(jìn)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(shù)，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(shí)間為5小時(shí)，求常數(shù)k。2、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.5L/(mol·min)，進(jìn)料中A的濃度為3mol/L，進(jìn)料流速為15L/min，反應(yīng)器體積為80L。計(jì)算反應(yīng)器出口處A的濃度和B的生成量。3、（本題5分）在一個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）和一個(gè)平推流反應(yīng)器（PFR）并聯(lián)的系統(tǒng)中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，CSTR的體積為1.5m3，反應(yīng)速率常數(shù)為0.15h?1，進(jìn)料流量為4m3/h，進(jìn)料中反應(yīng)物濃度為0.8mol/L，PFR的體積為2.5m3。求系統(tǒng)的總轉(zhuǎn)化率。4、（本題5分）進(jìn)行一個(gè)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，得到反應(yīng)A→B的數(shù)據(jù)如下：時(shí)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(shè)該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，通過線性擬合計(jì)算反應(yīng)速率常數(shù)。5、（本題5分）在一個(gè)絕熱填充床反應(yīng)器中進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)2A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為10L/(mol·s)。進(jìn)料中A的濃度為4mol/L，進(jìn)料流量為2L/s，反應(yīng)器體積為50L。計(jì)算反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中需要使用大量的水資源，而水資源短缺成為企