常州大学《高等化工热力学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《高等化工热力学》2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、化工中的流化床干燥器在运行过程中需要控制合适的流化状态。以下哪个参数对判断流化状态的好坏最为关键？A.流化床的压降B.颗粒的带出速度C.气体的空塔速度D.床层的膨胀比2、在化工过程的放大中，相似放大法是常用的方法之一。以下关于相似放大法的优点，哪种说法是不准确的？（）A.基于物理相似原理B.能够较好地预测放大后的性能C.不需要大量的实验数据D.适用于各种类型的化工过程3、化学反应的平衡常数与反应的温度和压力有关。对于一个吸热反应，升高温度，平衡常数会如何变化？A.增大B.减小C.不变D.取决于压力4、在化工流体流动领域，对于非牛顿流体的流动特性，以下哪种描述是不准确的？（）A.其黏度不是常数B.流动阻力计算方法与牛顿流体相同C.可能存在剪切稀化或剪切稠化现象D.其流动行为受剪切速率影响5、在化工中的结晶过程，关于影响结晶产品粒度分布的因素，以下哪种说法是正确的？A.结晶产品的粒度分布主要受溶液的过饱和度、搅拌强度、冷却速率和晶种的加入等因素的影响。B.结晶过程中，溶液的过饱和度越低，结晶产品的粒度越大。C.搅拌强度对结晶产品的粒度分布没有影响，只影响结晶的速率。D.晶种的加入会使结晶产品的粒度变小，不利于得到大颗粒的结晶产品。6、在化学吸收过程中，吸收剂的选择至关重要。当吸收一个具有较高溶解度的气体时，以下关于吸收剂性能的要求，不正确的是：A.吸收剂的化学稳定性要高B.吸收剂的挥发性要低C.吸收剂的粘度要大D.吸收剂与被吸收气体的反应速率要快7、化学反应的速率常数不仅与温度有关，还与反应物的浓度有关。对于一个一级反应，当反应物浓度增加一倍时，速率常数会？A.增加一倍B.不变C.减小一半D.增加两倍8、化工生产中的干燥操作常用于去除物料中的水分。对于干燥过程中的热质传递，以下描述不准确的是（）A.热量传递和质量传递同时进行B.干燥速率取决于内部扩散和表面汽化C.湿空气的性质对干燥效果影响不大D.干燥介质的选择很重要9、在化工流体流动中，阻力损失是不可避免的。关于直管阻力损失和局部阻力损失的计算方法，不正确的是（）A.直管阻力损失可用范宁公式计算B.局部阻力损失系数只与管件形状有关C.两者都与流速的平方成正比D.可以忽略局部阻力损失10、化工中的过滤操作常用于分离固体和液体。对于一种颗粒细小且粘性较大的悬浮液，以下哪种过滤设备的过滤效果更好？A.板框压滤机B.真空转鼓过滤机C.离心过滤机D.袋式过滤器11、化工生产中的蒸发操作，蒸发器的类型有多种。以下关于各种蒸发器的特点和适用场合，不正确的是（）A.中央循环管式蒸发器结构简单B.升膜蒸发器适用于高粘度溶液C.降膜蒸发器传热效率高D.蒸发器的选择要根据物料性质12、在化学反应器的设计中，关于间歇式反应器的特点，以下哪种说法是准确的？A.间歇式反应器适用于大规模连续生产，生产效率高。B.间歇式反应器内物料的组成和温度等参数随时间变化，操作灵活，但辅助时间长。C.间歇式反应器内物料的反应速率始终保持不变，容易控制。D.间歇式反应器不需要搅拌装置，物料能够自动混合均匀。13、在化工设备的设计中，对于承受内压的薄壁容器，以下哪个参数是确定容器壁厚的关键因素？（）A.工作压力B.容器直径C.材料的许用应力D.以上因素都很关键14、关于化工过程中的精馏塔节能措施，以下哪种方法不是有效的节能途径？A.增加回流比B.采用高效塔板或填料C.优化进料热状态D.余热回收利用15、在化工生产中的流化床燃烧炉中，以下哪种因素不是影响燃烧效率的关键因素？A.燃料颗粒大小B.流化速度C.空气过剩系数D.炉膛压力16、在化工过程控制中，前馈控制可以弥补反馈控制的不足。对于一个受可测干扰影响的过程，以下关于前馈控制的特点，正确的是：A.根据偏差进行控制B.能够完全消除干扰的影响C.控制作用滞后D.不需要测量干扰17、在化工过程控制中，比例积分微分（PID）控制器是常用的控制器类型。以下关于PID控制器参数整定的方法，不正确的是：A.试凑法B.临界比例度法C.衰减曲线法D.理论计算法18、在化工分离过程中，以下哪种方法常用于分离分子量差异较大的混合物？A.电泳B.超滤C.渗析D.电渗析19、在化工传热设备中，热管具有高效的传热性能。热管内部的工作液体在蒸发段蒸发，在冷凝段冷凝，其传热过程主要依靠什么原理？A.热传导B.热对流C.热辐射D.相变传热20、在化工传热过程中，增加传热面积可以提高传热效率。以下哪种方式增加传热面积的效果最显著？（）A.增加管道长度B.增加管道直径C.使用翅片管D.增加换热器的数量二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）解释在化工反应工程中，催化剂的作用机制和如何选择合适的催化剂。2、（本题10分）化学反应工程中，讨论非均相催化反应的特点和过程，包括催化剂的外扩散、内扩散和表面反应步骤，并说明如何消除内外扩散的影响以提高反应速率。3、（本题10分）在化工热力学中，吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能是重要的热力学函数。请解释吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能的物理意义，并说明它们在判断化学反应和相变的自发性和方向上的应用。4、（本题10分）阐述在化工过程的渗透汽化技术中，如何通过选择合适的膜材料和操作条件实现液体混合物的分离，以及该技术在有机溶剂脱水等领域的应用。三、案例分析题（本大题共2个小题，共