學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共2頁四川文理學院《化工儀表自動化》2024-2025學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、化工過程中的干燥操作，若干燥介質(zhì)的相對濕度降低，干燥速率會怎樣變化？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢2、在化工過程的物料輸送中，壓縮氣體的功耗與氣體的壓縮比有關(guān)。以下哪種壓縮過程的功耗最??？（）A.絕熱壓縮B.等溫壓縮C.多變壓縮D.等容壓縮3、化工過程中的精餾操作是常見的分離方法。在一個連續(xù)精餾塔中，若進料組成發(fā)生變化，塔頂和塔底產(chǎn)品的純度會受到怎樣的影響？（）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4、化工生產(chǎn)中的結(jié)晶操作常用于提純物質(zhì)。對于結(jié)晶過程的影響因素，以下說法不正確的是（）A.溶液過飽和度是關(guān)鍵因素B.攪拌速度對結(jié)晶粒度有影響C.雜質(zhì)的存在總是不利于結(jié)晶D.冷卻速率會影響結(jié)晶形態(tài)5、在化工熱力學中，對于混合物的熱力學性質(zhì)計算，以下哪種方法通常需要較多的實驗數(shù)據(jù)支持？（）A.狀態(tài)方程法B.活度系數(shù)法C.理想溶液模型D.正規(guī)溶液模型6、在化工熱力學中，對于一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷絕熱過程，以下關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能和熵的變化，哪項說法是正確的？（）A.內(nèi)能不變，熵增加B.內(nèi)能增加，熵不變C.內(nèi)能減少，熵不變D.內(nèi)能不變，熵不變7、在化工結(jié)晶設(shè)備的選擇中，需要考慮多種因素。以下哪項因素對于結(jié)晶產(chǎn)品的粒度分布影響相對較??？（）A.攪拌速度B.冷卻速率C.設(shè)備的材質(zhì)D.晶種的加入量8、在化工萃取塔的操作中，以下哪種因素的變化對萃取效果的影響相對較?。浚ǎ〢.萃取劑的流量B.原料液的流量C.萃取塔的高度D.兩相的接觸時間9、在化工生產(chǎn)中的結(jié)晶器設(shè)計中，以下哪個因素對晶體的粒度分布影響最大？（）A.溶液的過飽和度控制B.結(jié)晶器的攪拌強度C.結(jié)晶器的材質(zhì)D.結(jié)晶器的形狀10、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11、在化工熱力學中，研究純物質(zhì)的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系時，安托尼方程是常用的經(jīng)驗公式。以下關(guān)于安托尼方程參數(shù)的獲取方法，不正確的是：（）A.實驗測定B.理論推導(dǎo)C.經(jīng)驗估算D.數(shù)據(jù)擬合12、在化工過程的模擬計算中，選擇合適的熱力學模型對于結(jié)果的準確性至關(guān)重要。對于一個含有極性物質(zhì)的體系，以下關(guān)于熱力學模型的選擇，不正確的是：（）A.理想氣體模型B.活度系數(shù)模型C.狀態(tài)方程模型D.基團貢獻模型13、在化工過程控制中，前饋控制可以彌補反饋控制的不足。對于一個受可測干擾影響的過程，以下關(guān)于前饋控制的特點，正確的是：（）A.根據(jù)偏差進行控制B.能夠完全消除干擾的影響C.控制作用滯后D.不需要測量干擾14、在化工蒸發(fā)過程中，提高蒸發(fā)器的真空度會對蒸發(fā)操作產(chǎn)生哪些影響？（）A.降低溶液的沸點，提高蒸發(fā)速率B.增加溶液的沸點，降低蒸發(fā)速率C.對蒸發(fā)速率沒有影響D.導(dǎo)致溶液結(jié)晶15、在化工分離過程中，萃取操作常用于分離沸點相近的混合物。以下關(guān)于萃取劑的選擇原則，哪種說法是不準確的？（）A.對溶質(zhì)有高的溶解度B.與原溶劑不互溶C.易于回收D.價格越便宜越好二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述在化工過程的優(yōu)化中，如何運用多目標優(yōu)化算法同時考慮經(jīng)濟指標、環(huán)境影響和產(chǎn)品質(zhì)量等因素，找到最優(yōu)的操作條件和工藝流程。2、（本題5分）在化工熱力學中，吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能是重要的熱力學函數(shù)。請解釋吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能的物理意義，并說明它們在判斷化學反應(yīng)和相變的自發(fā)性和方向上的應(yīng)用。3、（本題5分）在化工原理中，沉降操作常用于分離顆?；旌衔?。請闡述重力沉降和離心沉降的原理，并比較它們的優(yōu)缺點和適用范圍。4、（本題5分）簡述在制藥工程中，如何將化學工程的原理和方法應(yīng)用于藥物的合成、分離和制劑過程，保證藥品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某吸收塔中用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進塔氣體中A的摩爾分數(shù)為0.1，出塔氣體中A的摩爾分數(shù)為0.02，吸收劑用量為最小用量的1.5倍，相平衡關(guān)系為y=2x，計算吸收率和出塔液相中A的濃度。2、（本題5分）某吸收塔中用稀硫酸吸收氨氣，進氣中氨氣的體積分數(shù)為10%，氣體流量為500m3/h，吸收劑硫酸的濃度為0.5mol/L，流量為800L/h，吸收塔的傳質(zhì)單元高度為0.8m，平衡關(guān)系為y=0.9x，計算所需的傳質(zhì)單元數(shù)和塔高。3、（本題5分）在一個蒸發(fā)過程中，將某溶液從濃度10%（質(zhì)量分數(shù)）濃縮至30%，進料流量為5000kg/h，蒸發(fā)室的操作壓力下溶液的沸點升高為5°C，汽化潛熱為2200kJ/kg。加熱蒸汽的溫度為120°C，冷凝液在飽和溫度下排出。計算加熱蒸汽的消耗量。4、（本題5分）某精餾塔分離苯-甲苯混合物，進料量為100kmol/h，進料組成xF=0.4（苯的摩爾分數(shù)），要求塔頂產(chǎn)品中苯的含量xD不低于0.9，塔底產(chǎn)品中苯的含量xW不高于0.1。已知相對揮發(fā)度α=2.5，回流比為4。計算塔頂和塔底的產(chǎn)品流量。5、（本題5分）一個干燥器用于干燥某種濕物料，濕物料的初始含水量為50%（濕基），要求干燥至含水量為10%（濕基）。干燥器的處理能力為500kg/h濕物料，干燥過程中絕干物料的質(zhì)量不變。已知干燥速率與物料含水量的關(guān)系為：U=k(X-X*)，其中U為干燥速率（kg/(m2·h)），k=0.5，X為物料含水量（kg水/kg絕干物料），X為平衡含水量（假設(shè)為0.05kg水/kg絕干物料）。求干燥所需的時間和干燥器的面積。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個化工生產(chǎn)車間在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的廢棄物，對環(huán)境造成了較大壓力。請分析廢棄物產(chǎn)生的原因，評估其對環(huán)境的影響，并提出可行的廢棄物處理和減排方案。2、（本題10分）一家以生產(chǎn)染料為主的企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程