學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共2頁(yè)西南科技大學(xué)《化工設(shè)備與機(jī)械》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在化工熱力學(xué)中，以下哪種狀態(tài)方程在計(jì)算高溫高壓下氣體的性質(zhì)時(shí)較為準(zhǔn)確？（）A.理想氣體狀態(tài)方程B.范德華方程C.Redlich-Kwong方程D.Peng-Robinson方程2、對(duì)于化工中的液液萃取設(shè)備，以下關(guān)于萃取塔的類(lèi)型和特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.常見(jiàn)的萃取塔有噴灑塔、填料塔、篩板塔和轉(zhuǎn)盤(pán)塔等。噴灑塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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??；轉(zhuǎn)盤(pán)塔效率高，操作彈性大B.萃取塔的類(lèi)型只有填料塔一種，其他類(lèi)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(méi)有影響，只需要關(guān)注塔的結(jié)構(gòu)3、在化工過(guò)程的物料衡算中，以下哪種情況通?？梢约僭O(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以4、化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是化工生產(chǎn)的核心問(wèn)題之一。對(duì)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(cuò)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(shí)間計(jì)算方法不同D.物料混合情況有所差異5、化工中的蒸餾操作是常見(jiàn)的分離方法之一。在進(jìn)行共沸蒸餾時(shí)，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(diǎn)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(jià)格和易得性6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，催化劑能夠顯著改變反應(yīng)速率和選擇性。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，加入合適的催化劑后，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)會(huì)如何變化？（）A.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)不變B.正反應(yīng)速率常數(shù)增大，逆反應(yīng)速率常數(shù)減小C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大D.正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率常數(shù)均不變7、在化工傳熱過(guò)程中，當(dāng)熱流體通過(guò)間壁將熱量傳遞給冷流體時(shí)，若要提高傳熱效率，可以采取多種措施。以下哪種方法通常不是有效的手段？（）A.增大傳熱面積B.提高冷熱流體的溫差C.增加間壁的厚度D.提高流體的流速8、在化工熱力學(xué)中，研究混合氣體的性質(zhì)時(shí)，道爾頓分壓定律和阿馬格分體積定律具有重要意義。對(duì)于一個(gè)由兩種理想氣體組成的混合氣體，以下關(guān)于分壓和分體積的說(shuō)法，正確的是：（）A.分壓之和等于總壓，分體積之和等于總體積B.分壓之和大于總壓，分體積之和大于總體積C.分壓之和小于總壓，分體積之和小于總體積D.分壓與分體積之間沒(méi)有確定的關(guān)系9、在化工中的過(guò)濾操作，關(guān)于過(guò)濾介質(zhì)的選擇和過(guò)濾機(jī)的類(lèi)型，以下哪種說(shuō)法是準(zhǔn)確的？（）A.過(guò)濾介質(zhì)應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和適當(dāng)?shù)目紫洞笮　３Ｒ?jiàn)的過(guò)濾介質(zhì)有織物介質(zhì)、多孔固體介質(zhì)和堆積介質(zhì)等。過(guò)濾機(jī)有板框壓濾機(jī)、葉濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)等，不同類(lèi)型的過(guò)濾機(jī)適用于不同的過(guò)濾任務(wù)B.過(guò)濾介質(zhì)的孔隙越小越好，能夠提高過(guò)濾精度C.所有的過(guò)濾機(jī)都采用相同的過(guò)濾原理和操作方式，只是結(jié)構(gòu)不同D.過(guò)濾機(jī)的處理能力只取決于過(guò)濾面積，與過(guò)濾介質(zhì)和操作條件無(wú)關(guān)10、化學(xué)反應(yīng)的選擇性對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和原料利用率非常重要。以下關(guān)于提高化學(xué)反應(yīng)選擇性的方法，不正確的是（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應(yīng)條件C.隨意改變反應(yīng)物比例D.優(yōu)化反應(yīng)路徑11、在化工分離過(guò)程中，液液萃取的分配系數(shù)是衡量萃取效果的重要參數(shù)。對(duì)于一個(gè)特定的萃取體系，以下關(guān)于分配系數(shù)的影響因素，不正確的是：（）A.萃取劑的種類(lèi)B.被萃取物質(zhì)的濃度C.溫度D.壓力12、化工傳熱過(guò)程在許多工藝中都有應(yīng)用。在一個(gè)需要快速加熱的化工反應(yīng)中，以下哪種傳熱方式能夠最迅速地將熱量傳遞給反應(yīng)物料？（）A.對(duì)流傳熱B.熱傳導(dǎo)C.輻射傳熱D.以上三種方式結(jié)合13、在化工過(guò)程控制中，反饋控制是常用的控制策略之一。當(dāng)被控變量受到一個(gè)階躍干擾時(shí)，以下關(guān)于反饋控制系統(tǒng)的響應(yīng)，正確的是：（）A.被控變量立即回到設(shè)定值B.被控變量逐漸回到設(shè)定值C.被控變量會(huì)超過(guò)設(shè)定值D.被控變量不會(huì)受到干擾的影響14、對(duì)于化工中的傳熱設(shè)備，以下關(guān)于換熱器的強(qiáng)化傳熱方法，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.換熱器的強(qiáng)化傳熱方法包括增大傳熱面積、提高傳熱系數(shù)和增大平均溫差。增大傳熱面積可以采用翅片管、波紋管等；提高傳熱系數(shù)可以通過(guò)增加流體的流速、改變流動(dòng)狀態(tài)等；增大平均溫差可以采用逆流操作等B.強(qiáng)化傳熱只需要增大傳熱面積，其他方法效果不明顯C.提高流體的流速會(huì)增加阻力損失，因此不應(yīng)采用這種方法來(lái)強(qiáng)化傳熱D.順流操作比逆流操作的平均溫差大，更有利于強(qiáng)化傳熱15、在化工過(guò)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(duì)于一個(gè)包含多個(gè)熱交換過(guò)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.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）分析在化工生產(chǎn)的結(jié)晶過(guò)程中，如何控制結(jié)晶條件以獲得理想的晶體形態(tài)和粒度分布。2、（本題5分）解釋在化工過(guò)程的聚合反應(yīng)過(guò)程中的分子量分布控制中，如何通過(guò)調(diào)整反應(yīng)條件和使用鏈轉(zhuǎn)移劑等方法控制聚合物的分子量分布。3、（本題5分）闡述在化工反應(yīng)過(guò)程的強(qiáng)化技術(shù)中，如微通道反應(yīng)、超重力反應(yīng)等，如何通過(guò)創(chuàng)新的設(shè)備和工藝手段提高反應(yīng)速率和選擇性。4、（本題5分）隨著化工行業(yè)對(duì)資源綜合利用的重視，分析共沸精餾、萃取精餾等特殊精餾技術(shù)在分離近沸點(diǎn)混合物和共沸物中的應(yīng)用和工藝優(yōu)化。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)氣體壓縮過(guò)程中，初始狀態(tài)下氣體的壓力為1MPa，溫度為300K，體積為1m3。經(jīng)過(guò)絕熱壓縮后，壓力升高到3MPa，絕熱指數(shù)為1.4，計(jì)算壓縮后的體積和溫度。2、（本題5分）一個(gè)化工廠需要用板式換熱器將一種熱流體從100℃冷卻到60℃，冷流體從20℃加熱到50℃。熱流體的流量為2000kg/h，比熱容為2.5kJ/(kg·K)，冷流體的比熱容為4.2kJ/(kg·K)。若換熱器的總傳熱系數(shù)為1000W/(m2·K)，計(jì)算所需的換熱面積。3、（本題5分）一個(gè)穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)過(guò)程，氣液界面處氣相中溶質(zhì)的分壓為8kPa，液相中溶質(zhì)的濃度為0.02mol/L，亨利系數(shù)為40kPa·L/mol，液相傳質(zhì)系數(shù)為0.03m/s，計(jì)算傳質(zhì)速率。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(jì)算冷油出口溫度。5、（本題5分）一個(gè)絕熱壓縮過(guò)程，將1mol理想氣體從初始狀態(tài)（P1=1atm，T1=300K）壓縮到終態(tài)壓力P2=5atm，已知?dú)怏w的Cp,m=29.1J/(mol·K)，求終態(tài)溫度T2及壓縮過(guò)程所做的功。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某化工項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，需要進(jìn)行環(huán)境保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新，以提高企業(yè)的環(huán)保水平。請(qǐng)分析環(huán)境保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新的方向和途徑。2