南京林业大学《化工设备机械基础》2021-2022学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页南京林业大学《化工设备机械基础》

2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、在化工过程的控制系统中，前馈控制与反馈控制相结合可以提高控制效果。以下关于前馈控制的特点，哪种说法是不正确的？（）A.基于扰动进行控制B.能够完全消除扰动的影响C.对测量精度要求高D.通常与反馈控制配合使用2、在化工流体输送中，离心泵是常用的设备之一。当离心泵的安装高度过高时，可能会出现什么问题？（）A.流量增大B.扬程降低C.发生气蚀现象D.效率提高3、在化工精馏操作中，要实现混合物的有效分离，需要合理控制操作参数。以下哪个操作参数的改变对塔顶产品纯度的影响最为直接？（）A.回流比B.进料位置C.塔釜加热量D.塔顶采出量4、化工设备的设计需要考虑多种载荷，如风载、地震载等。对于高耸的塔设备，以下哪种载荷通常是设计的控制因素？（）A.风载B.地震载C.内压D.自重5、化工中的精馏操作可以通过改变操作条件来提高分离效果。当塔顶产品的纯度要求较高时，以下哪个操作条件的调整最为有效？（）A.增加回流比B.提高塔釜温度C.增加塔顶采出量D.降低塔压6、在化学反应工程中，对于一个气固相催化反应，以下关于催化剂颗粒内扩散阻力的影响因素，不正确的是：（）A.催化剂的孔径B.反应气体的浓度C.反应温度D.催化剂的形状7、在化工过程的物料衡算中，需要准确确定各种物料的流量和组成。对于一个复杂的化工流程，以下哪种方法能够更有效地减少物料衡算的误差？（）A.分步骤衡算B.采用经验公式C.忽略次要物料D.增加测量次数8、化工生产中的膜分离过程除了反渗透，还有超滤、纳滤等。以下关于这些膜分离过程的特点和应用，不正确的是（）A.超滤能截留大分子物质B.纳滤的截留分子量介于超滤和反渗透之间C.膜分离过程不受操作压力影响D.可以用于废水处理和物质分离9、在化工流体力学中，对于非牛顿流体的流动，其粘度通常不是常数。若一种非牛顿流体的表观粘度随剪切速率的增加而减小，这种流体被称为？（）A.假塑性流体B.胀塑性流体C.宾汉流体D.触变性流体10、化工中的膜分离技术在许多领域得到了广泛应用。对于分离小分子和大分子混合物，以下哪种膜材料和膜结构的组合最为合适？（）A.陶瓷膜，对称结构B.聚合物膜，不对称结构C.金属膜，多孔结构D.无机膜，复合结构11、在化工流体力学中，对于流体在管道中的流动阻力，摩擦系数与雷诺数之间存在一定的关系。当雷诺数在2000到4000之间时，流体的流动状态是什么？（）A.层流B.湍流C.过渡流D.不确定12、在化工设备的防腐措施中，涂层防腐是一种常见的方法。对于一个处于腐蚀性环境中的设备，以下关于涂层选择的考虑因素，不正确的是：（）A.涂层的颜色B.涂层的耐腐蚀性C.涂层与基体的结合力D.涂层的施工性能13、在化工热力学的研究中，以下哪个热力学定律是判断过程自发方向的依据？（）A.热力学第一定律B.热力学第二定律C.热力学第三定律D.盖斯定律14、在化工生产中，常常需要对物料进行干燥处理。对于一种湿物料，若采用热风干燥，风的温度越高，物料的干燥速率一定越快吗？（）A.一定B.不一定C.取决于物料的性质D.取决于干燥设备的类型15、对于化工过程中的精馏塔塔顶冷凝器，以下哪种冷却介质的冷却效果最好？（）A.水B.空气C.冷冻盐水D.导热油二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释在化工热力学的实际气体状态方程中，对比态原理的应用和意义。2、（本题5分）化工原理中涉及到的吸收操作常用于气体混合物的分离，请阐述吸收过程的基本原理，包括吸收剂的选择原则和吸收塔的设计要点。3、（本题5分）结合化工生产中的安全管理，深入探讨静电危害的形成原因、防范措施以及在化工物料输送、混合等过程中的静电控制。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个萃取过程中，用有机溶剂从水溶液中萃取溶质A。已知水相体积为80L，初始溶质A浓度为8g/L，有机相体积为40L，分配系数为1.8。求一次萃取后水相中溶质A的浓度。2、（本题5分）一个化工厂有一个反应釜，釜内进行着一个复杂的化学反应。反应釜的体积为20m³，反应物A的初始浓度为5mol/m³，反应速率方程为r=k*C_A^1.5，其中反应速率常数k=0.2m³/(mol·s)。反应进行4小时后，计算反应物A的浓度。3、（本题5分）进行一个化学反应动力学实验，得到反应A→2B的数据如下：时间（min）：0，15，30，45，60；A的浓度（mol/L）：2.0，1.5，1.0，0.7，0.4。假设该反应为二级反应，通过线性拟合计算反应速率常数。4、（本题5分）一个吸收塔用含溶质0.002（摩尔分数）的水溶液吸收混合气体中的溶质A，进口气体中A的摩尔分数为0.05，气体流量为500kmol/h，要求吸收率为90%。平衡关系为y=0.5x，液气比为1.2倍最小液气比。计算吸收剂的流量和塔底溶液中溶质A的摩尔分数。5、（本题5分）在一个板式塔中进行精馏操作，塔板间距为0.45m，堰高为0.06m，液流强度为18m³/(m·h)，液体密度为900kg/m³，求堰上液层高度和降液管内液体停留时间。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家化工企业在扩大生产规模时，需要考虑新厂址的选择、设备的安装调试、人员培