济宁学院《化工仪表及自动化》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《化工仪表及自动化》2021-2022学年第一学期期末试卷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、化学反应工程是化学工程的重要分支。在一个间歇式搅拌反应器中进行不可逆的一级反应，若要提高产物的收率，以下哪种操作方式最为有效？A.增加反应物浓度B.升高反应温度C.延长反应时间D.加快搅拌速度2、化工原理中，对于过滤操作，若过滤压差增大，过滤速率会如何变化？A.线性增大B.非线性增大C.不变D.先增大后不变3、在化工干燥过程中，干燥速率曲线通常可以分为几个阶段。以下哪个阶段的干燥速率主要受物料内部水分扩散控制？（）A.恒速干燥阶段B.降速干燥阶段C.预热阶段D.平衡阶段4、在化工物料衡算中，对于一个连续稳定的化工过程，以下关于输入和输出物料量的关系，哪项是必然成立的？（）A.输入物料的质量等于输出物料的质量B.输入物料的体积等于输出物料的体积C.输入物料的摩尔数等于输出物料的摩尔数D.输入物料的总能量等于输出物料的总能量5、对于化工中的传热设备，以下关于换热器的强化传热方法，哪一项是正确的？A.换热器的强化传热方法包括增大传热面积、提高传热系数和增大平均温差。增大传热面积可以采用翅片管、波纹管等；提高传热系数可以通过增加流体的流速、改变流动状态等；增大平均温差可以采用逆流操作等。B.强化传热只需要增大传热面积，其他方法效果不明显。C.提高流体的流速会增加阻力损失，因此不应采用这种方法来强化传热。D.顺流操作比逆流操作的平均温差大，更有利于强化传热。6、化工原理中，对于精馏塔的设计，若要提高塔顶产品的纯度，同时保持一定的处理量，以下哪种方法可行？A.增加塔板数B.减小回流比C.降低塔釜温度D.增大进料量7、在化工过程控制中，串级控制系统可以提高控制品质。以下关于串级控制系统的特点，不正确的是：A.能够克服干扰B.控制回路多C.调试简单D.适用于容量滞后较大的过程8、在化学反应器的选型中，对于反应级数较高的反应，以下哪种反应器类型通常更合适？（）A.间歇反应器B.连续搅拌釜式反应器C.管式反应器D.流化床反应器9、在化工过程的质量控制中，统计过程控制（SPC）方法被广泛应用。以下关于SPC方法的作用，哪项描述不准确？（）A.预测产品质量B.诊断过程异常C.优化生产工艺D.直接提高产品质量10、化工过程中的结晶操作常用于分离和提纯物质。对于一种溶解度随温度变化较大的物质，以下哪种结晶方法能够获得更高纯度的产品？A.冷却结晶B.蒸发结晶C.真空结晶D.溶析结晶11、在化工生产中的干燥过程中，以下哪种干燥介质的吸湿能力相对较弱？A.空气B.氮气C.水蒸气D.烟道气12、在化工中的气固相催化反应过程，关于催化剂的中毒和失活，以下哪种说法是正确的？A.催化剂的中毒是指少量杂质使催化剂的活性和选择性显著下降，且这种中毒通常是不可逆的。催化剂的失活则包括中毒、烧结、积炭等多种原因，有些失活是可逆的，有些是不可逆的。B.催化剂的中毒和失活都是由于反应物浓度过高导致的，降低反应物浓度可以避免。C.催化剂一旦中毒或失活，就无法恢复其活性，必须更换新的催化剂。D.催化剂的中毒和失活对反应速率和选择性没有影响，不需要关注。13、在化工生产中的结晶过程中，以下哪种操作条件有利于得到大颗粒晶体？A.较高的过饱和度B.较低的过饱和度C.较快的降温速度D.强烈的搅拌14、在化工热力学中，对于焓的概念，以下哪种描述是不正确的？（）A.焓是状态函数B.焓的变化量等于等压过程的热效应C.焓可以通过实验直接测量D.焓的绝对值无法确定15、在化工安全事故的预防和处理中，应急预案起着关键作用。以下关于化工应急预案的制定和实施，不正确的是（）A.要定期进行演练B.可以不考虑实际情况，照搬其他企业的预案C.要明确应急组织机构和职责D.对应急资源进行合理配置16、在化工设备的选型中，需要综合考虑性能、价格和可靠性等因素。对于一个需要长期连续运行的关键设备，以下哪个因素的权重通常最高？A.设备的性能B.设备的价格C.设备的可靠性D.设备的维护成本17、关于化工生产中的吸附操作，以下哪种吸附剂的再生方法最为常用？A.加热再生B.减压再生C.置换再生D.化学再生18、在化工中的流化床反应器，关于其特点和适用范围，以下哪种表述是准确的？A.流化床反应器内固体颗粒处于流化状态，传热传质效率高，适用于强放热反应和要求有均一温度和浓度的反应。B.流化床反应器的操作简单，对物料的粒度和密度没有要求。C.流化床反应器的气体返混严重，转化率低，只适用于一些简单的反应。D.流化床反应器内固体颗粒容易磨损和带出，增加了后续分离和回收的难度。19、在化工设备的设计中，压力容器的设计需要遵循严格的规范。对于一个承受内压的薄壁圆筒形容器，以下关于其壁厚计算的依据，不正确的是：A.材料的屈服强度B.容器的直径C.容器内的压力D.容器的长度20、在化工精馏塔的操作中，如果塔顶产品的纯度不符合要求，以下哪种调节方法可能不是有效的？（）A.增加回流比B.改变进料位置C.提高塔釜温度D.减小塔顶采出量二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）分析在化工反应工程中，如何进行反应过程的优化控制以提高产品质量和收率。2、（本题10分）化学反应的速率不仅取决于反应物的浓度，还受到温度的显著影响。请结合阿伦尼乌斯方程，详细解释温度对反应速率的影响机制。3、（本题10分）化工原理中的过滤操作是常见的固液分离方法，请详细说明过滤过程的原理和分类（如恒压过滤、恒速过滤等），包括过滤设备的结构和操作，并分析影响过滤速率的因素。4、（本题10分）在化工热力学中，克劳修斯-克拉佩龙方程在描述纯物质相变过程中的蒸汽压与温度关系时具有重要应用。请阐述克劳修斯-克拉佩龙方程的推导过程和应用条件，并举例说明如何利用该方程计算相变过程的蒸汽压。三、案例分析题（本大题共2个