學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁佳木斯大學(xué)《化工計(jì)算與流程模擬》

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、在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中，對(duì)于一個(gè)一級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系是怎樣的？反應(yīng)半衰期又如何隨初始濃度變化？（）A.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成正比，半衰期與初始濃度無關(guān)B.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度成正比C.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，半衰期與初始濃度無關(guān)D.反應(yīng)速率常數(shù)與濃度成反比，半衰期與初始濃度成反比2、化工中的蒸發(fā)操作常用于濃縮溶液。在多效蒸發(fā)過程中，以下哪個(gè)因素對(duì)蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)影響最大？（）A.加熱蒸汽的溫度B.溶液的沸點(diǎn)升高C.蒸發(fā)器的結(jié)垢D.效間的溫差損失3、化工過程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對(duì)濕度降低，干燥速率會(huì)怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢4、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)方面的考慮對(duì)于減少環(huán)境污染最為重要？（）A.選擇清潔的原料B.優(yōu)化反應(yīng)條件C.采用高效的分離技術(shù)D.設(shè)計(jì)合理的廢物處理方案5、化工過程中的傳熱強(qiáng)化技術(shù)可以提高能源利用效率。以下關(guān)于傳熱強(qiáng)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6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于一個(gè)平行反應(yīng)，如果主反應(yīng)的級(jí)數(shù)高于副反應(yīng)，以下哪種操作條件有利于提高主反應(yīng)的選擇性？（）A.提高反應(yīng)物濃度B.降低反應(yīng)溫度C.增加反應(yīng)時(shí)間D.以上操作條件都不利7、化工原理中，對(duì)于過濾操作，若過濾壓差增大，過濾速率會(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8、在化工結(jié)晶過程中，影響晶體生長速度和晶體形態(tài)的因素眾多。以下哪個(gè)因素通常對(duì)晶體生長速度的影響相對(duì)較??？（）A.過飽和度B.攪拌強(qiáng)度C.溶液的pH值D.結(jié)晶器的材質(zhì)9、在化工生產(chǎn)中的干燥過程，以下關(guān)于濕物料中水分的分類，哪種說法是正確的？（）A.結(jié)合水比非結(jié)合水更難去除B.自由水比結(jié)合水更容易去除C.平衡水分可以通過干燥完全去除D.以上說法都不正確10、對(duì)于化工過程中的精餾塔塔頂冷凝器，以下哪種冷卻介質(zhì)的冷卻效果最好？（）A.水B.空氣C.冷凍鹽水D.導(dǎo)熱油11、化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散影響，以下描述不正確的是（）A.會(huì)降低反應(yīng)速率B.可以通過減小催化劑顆粒尺寸來消除C.對(duì)所有反應(yīng)的影響程度相同D.與反應(yīng)物的分子大小有關(guān)12、在化工原理中，研究流體在管道中的流動(dòng)阻力時(shí)，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管道粗糙度有關(guān)。對(duì)于光滑管道，當(dāng)雷諾數(shù)增加時(shí)，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的變化，正確的是：（）A.摩擦系數(shù)增大B.摩擦系數(shù)減小C.摩擦系數(shù)不變D.摩擦系數(shù)先減小后增大13、對(duì)于化工過程中的萃取過程，以下哪種情況下萃取劑的用量需要增加？（）A.溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度增大B.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度減小C.原溶劑與萃取劑的互溶性增強(qiáng)D.萃取相和萃余相的分離難度增大14、化工中的結(jié)晶過程受到多種因素的影響。對(duì)于一個(gè)結(jié)晶體系，以下哪個(gè)因素對(duì)晶體的形態(tài)和粒度分布影響最為顯著？（）A.過飽和度B.冷卻速率C.攪拌強(qiáng)度D.晶種的加入量15、化工生產(chǎn)過程中常常需要進(jìn)行分離操作。在精餾塔中分離兩種沸點(diǎn)相近的有機(jī)化合物時(shí)，以下哪種操作條件的改變對(duì)分離效果的提升最為關(guān)鍵？（）A.增加塔板數(shù)B.提高回流比C.增大進(jìn)料量D.升高操作壓力二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）化工過程中的干燥操作中，干燥速率曲線對(duì)于分析干燥過程和確定干燥時(shí)間具有重要意義。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹干燥速率曲線的繪制方法和特點(diǎn)，并討論如何根據(jù)干燥速率曲線來優(yōu)化干燥過程的操作條件。2、（本題5分）化工過程中的傳熱設(shè)備，如換熱器、加熱爐等，其性能評(píng)估和優(yōu)化對(duì)于提高能源利用效率具有重要意義。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹傳熱設(shè)備性能評(píng)估的指標(biāo)和方法，并討論如何通過設(shè)備結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和操作條件的優(yōu)化來提高傳熱效率。3、（本題5分）在化工原理中，沉降操作常用于分離顆?；旌衔铩Ｕ?qǐng)闡述重力沉降和離心沉降的原理，并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)萃取精餾塔中，用溶劑S分離混合物A和B，相對(duì)揮發(fā)度為1.5，溶劑比（溶劑流量與進(jìn)料流量之比）為2，進(jìn)料組成中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，塔頂產(chǎn)品中A的摩爾分?jǐn)?shù)要求達(dá)到0.9。計(jì)算最小回流比和實(shí)際回流比。2、（本題5分）在一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行固相催化反應(yīng)，催化劑顆粒直徑為0.5mm，密度為2000kg/m3，流化氣體的密度為1.2kg/m3，粘度為0.018Pa·s。求流化床的起始流化速度和帶出速度。3、（本題5分）一理想氣體在絕熱可逆膨脹過程中，從初始狀態(tài)（T1=300K，P1=2atm）膨脹到終態(tài)體積為初始體積的2倍，求終態(tài)溫度T2。已知該氣體的Cv,m=20.79J/(mol·K)。4、（本題5分）在一個(gè)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，氣體的表觀流速為1m/s，床層空隙率為0.5，求最小流化速度。5、（本題5分）在一個(gè)吸收塔中，用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進(jìn)塔氣體中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，出塔氣體中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.02，液氣比為2，平衡關(guān)系為y=0.5x。求吸收率和傳質(zhì)單元數(shù)。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)的某個(gè)產(chǎn)品在市場上的需求出現(xiàn)季節(jié)性波動(dòng)，給生產(chǎn)計(jì)劃帶來挑戰(zhàn)。請(qǐng)分析需求波動(dòng)的原因，并提出應(yīng)對(duì)