2025年大學(xué)大二（化學(xué)工程）化工設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)綜合測試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3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.化工設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，對于反應(yīng)釜的溫度控制，以下哪種傳感器最為常用？（）A.熱電偶B.熱電阻C.壓力傳感器D.液位傳感器2.在進(jìn)行化工設(shè)備流體輸送實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下關(guān)于流量測量的說法正確的是（）A.轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù)與流體密度無關(guān)B.孔板流量計(jì)的流量系數(shù)只與管徑有關(guān)C.文丘里流量計(jì)能量損失比孔板流量計(jì)大D.電磁流量計(jì)適用于測量各種流體流量3.對于化工設(shè)備傳熱實(shí)驗(yàn)，以下哪種強(qiáng)化傳熱的方法是基于增加傳熱面積？（）A.采用翅片管B.提高流體流速C.加入添加劑D.改變流體流向4.在化工設(shè)備精餾實(shí)驗(yàn)中，回流比的大小對精餾效果有很大影響，當(dāng)回流比增大時(shí)（）A.塔頂產(chǎn)品純度提高，塔釜產(chǎn)品純度降低B.塔頂產(chǎn)品純度降低，塔釜產(chǎn)品純度提高C.塔頂和塔釜產(chǎn)品純度都提高D.塔頂和塔釜產(chǎn)品純度都降低5.化工設(shè)備干燥實(shí)驗(yàn)中，以下哪種干燥方式屬于對流干燥？（）A.真空干燥B.冷凍干燥C.熱風(fēng)干燥D.噴霧干燥6.關(guān)于化工設(shè)備實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.采集頻率越高，數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確B.傳感器的精度會(huì)影響采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性C.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只能采集模擬量信號D.采集的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行存儲(chǔ)和處理7.在化工設(shè)備反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，催化劑的活性對反應(yīng)速率有重要影響，以下哪種因素不會(huì)影響催化劑活性？（）A.反應(yīng)溫度B.反應(yīng)物濃度C.催化劑顆粒大小D.反應(yīng)壓力8.化工設(shè)備吸收實(shí)驗(yàn)中，吸收劑的選擇需要考慮多種因素，以下哪種因素不是主要考慮因素？（）A.對溶質(zhì)的溶解度B.揮發(fā)性C.價(jià)格D.密度9.在化工設(shè)備過濾實(shí)驗(yàn)中，過濾介質(zhì)的選擇取決于多種因素，以下哪種情況適合選擇織物介質(zhì)？（）A.過濾精度要求高B.處理量大C.懸浮液濃度高D.對濾液澄清度要求高10.化工設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，對于實(shí)驗(yàn)安全，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.實(shí)驗(yàn)前要熟悉實(shí)驗(yàn)流程和安全注意事項(xiàng)B.實(shí)驗(yàn)過程中要佩戴好個(gè)人防護(hù)用品C.可以在實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行時(shí)進(jìn)行維修操作D.發(fā)生事故要及時(shí)采取正確的應(yīng)急措施第II卷（非選擇題共7分）11.（10分）簡述化工設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)？12.（15分）在化工設(shè)備傳熱實(shí)驗(yàn)中，如何提高傳熱系數(shù)？請從傳熱過程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。13.（15分）某化工設(shè)備反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)物A的初始濃度為2mol/L，反應(yīng)速率方程為r=kC_A²，k=0.5L/(mol·min)。求反應(yīng)進(jìn)行10min后反應(yīng)物A的濃度。14.（20分）閱讀以下材料：在化工設(shè)備精餾實(shí)驗(yàn)中，某精餾塔用于分離乙醇和水的混合液。實(shí)驗(yàn)測得進(jìn)料流量為100kmol/h，進(jìn)料中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4。塔頂餾出液流量為40kmol/h，餾出液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.9。塔釜出料流量為60kmol/h。（1）計(jì)算塔頂和塔釜出料中乙醇的摩爾流量。（2）計(jì)算該精餾塔的乙醇回收率。15.（20分）閱讀以下材料：在化工設(shè)備干燥實(shí)驗(yàn)中，對某濕物料進(jìn)行干燥。已知濕物料初始質(zhì)量為100kg，含水量為20%（濕基）。干燥后物料質(zhì)量為80kg，含水量為10%（濕基）。（1）計(jì)算濕物料中水分的初始質(zhì)量和干燥后水分的質(zhì)量。（2）計(jì)算該干燥過程中除去的水分質(zhì)量。答案：1.A2.A3.A4.C5.C6.C7.D8.D9.D10.C11.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)需考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，明確要研究的問題。確定實(shí)驗(yàn)變量，包括自變量、因變量和控制變量。選擇合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器。規(guī)劃實(shí)驗(yàn)步驟，包括實(shí)驗(yàn)操作順序、數(shù)據(jù)采集方法等?？紤]實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和可靠性，設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)次數(shù)。同時(shí)要確保實(shí)驗(yàn)安全，制定相應(yīng)的安全措施。12.提高傳熱系數(shù)可從以下方面入手：增加傳熱面積，如采用翅片管等；提高流體流速，增強(qiáng)流體的湍動(dòng)程度；改善傳熱面的表面狀況，如定期清理污垢等；選擇合適的載熱體，提高其熱容量和導(dǎo)熱性能；優(yōu)化傳熱過程的流程布置，減少熱阻。13.根據(jù)反應(yīng)速率方程r=kC_A²，積分可得ln(C_A0/C_A)=kt。已知C_A0=2mol/L，k=0.5L/(mol·min)，t=10min，代入可得ln(2/C_A)=0.5×10，解得C_A=0.67mol/L。14.（1）塔頂乙醇摩爾流量=40×0.9=36kmol/h，塔釜乙醇摩爾流量=100×0.4-36=4kmol/h。（2）乙醇回收率=(36/(100×0.4))×100%=90%。15.（1）