浙江农林大学暨阳学院《化工基础实验》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《化工基础实验》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、在化工流体力学中，伯努利方程有着广泛的应用。以下关于伯努利方程的适用条件和局限性，不正确的是（）A.适用于理想流体B.忽略了流体的粘性C.对于可压缩流体也适用D.可以精确计算实际流体的能量2、在化工生产中，经常需要对物料进行加热。对于一种需要精确控制加热温度的物料，以下哪种加热方式的温度控制精度最高？（）A.电加热B.蒸汽加热C.热油加热D.红外线加热3、化工热力学在化学工程中具有重要地位，对于一个封闭系统经历绝热不可逆过程，以下关于其熵变的描述，正确的是：（）A.熵变为零B.熵变小于零C.熵变大于零D.熵变的正负无法确定4、化工中的蒸馏操作是常见的分离方法之一。在进行共沸蒸馏时，以下哪种共沸剂的选择原则最为关键？（）A.共沸剂与原混合物的沸点差B.共沸剂的毒性和安全性C.共沸剂与原混合物的互溶性D.共沸剂的价格和易得性5、在化学反应工程中，对于一个非均相催化反应，以下哪个因素对于催化剂的外扩散阻力影响最大？（）A.流体的流速B.催化剂的颗粒大小C.反应物的浓度D.反应温度6、化学反应的速率不仅取决于反应物的浓度，还受温度的影响。关于温度对反应速率的影响，以下表述不准确的是（）A.温度升高，反应速率一定加快B.符合阿伦尼乌斯方程C.存在一个最佳反应温度D.不同反应对温度的敏感程度不同7、在化工中的吸附分离过程，关于吸附剂的选择和再生方法，以下哪种说法是恰当的？（）A.吸附剂应具有较大的比表面积、良好的选择性和吸附容量，常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。吸附剂的再生方法包括加热再生、降压再生和置换再生等B.吸附剂的选择只考虑其吸附容量，其他性能不重要C.吸附剂的再生过程复杂，成本高，因此在实际应用中应尽量避免吸附剂的再生D.所有的吸附剂都可以采用同一种再生方法，且再生效果相同8、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9、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10、在化学反应动力学中，研究温度对反应速率的影响时，通常采用阿伦尼乌斯方程。当活化能增大时，以下关于温度对反应速率影响程度的说法，正确的是：（）A.温度的影响程度减小B.温度的影响程度增大C.温度的影响程度不变D.无法确定温度的影响程度11、化工热力学中，对于混合热不为零的混合物，其超额性质通常如何定义？（）A.实际混合物性质与理想混合物性质之差B.实际混合物性质与纯组分性质之和C.实际混合物性质与纯组分性质之差D.实际混合物性质与理想溶液性质之差12、在化工分离过程中，膜分离技术具有独特的优势。以下关于膜分离过程的特点，哪种描述是不正确的？（）A.分离效率高B.操作条件温和C.适用范围广D.膜的成本低且易于维护13、在化工过程的节能优化中，夹点技术是一种常用的方法。以下关于夹点技术的主要作用，哪种描述是不准确的？（）A.确定最小公用工程用量B.识别能量回收的潜力C.优化换热器网络D.直接降低反应的活化能14、在化工传热过程中，当热流体通过间壁将热量传递给冷流体时，若要提高传热效率，可以采取多种措施。以下哪种方法通常不是有效的手段？（）A.增大传热面积B.提高冷热流体的温差C.增加间壁的厚度D.提高流体的流速15、在化工热力学的相平衡计算中，以下哪个定律用于确定气液平衡时的组成关系？（）A.拉乌尔定律B.亨利定律C.道尔顿分压定律D.吉布斯相律二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在化学工程中，全面论述化工过程中的吸附分离工艺，包括变压吸附、变温吸附等技术的原理、工艺流程以及在气体分离、净化等方面的应用。2、（本题5分）论述在化工设计中，如何进行管道的应力分析和支架的设计。3、（本题5分）化学反应的选择性对于提高原料利用率和产品质量非常重要。请解释选择性的概念，并讨论在化工生产中如何提高反应的选择性。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某吸收塔中，用含溶质A浓度为0.005mol/L的吸收剂吸收混合气中的A，进塔气体中A的分压为10kPa，平衡分压与液相浓度关系为p*=5000c（kPa），气相传质系数为0.08kmol/(m^2·s·kPa)，液相传质系数为0.05m/s，计算传质单元高度。2、（本题5分）在一个吸收塔中，用稀硫酸吸收废气中的氨气，进塔气体中氨气的分压为20kPa，出塔气体中氨气的分压为2kPa，吸收剂中硫酸的浓度为0.5mol/L，气液接触面积为10m^2，传质系数为0.05kmol/(m^2·h·kPa)。求氨气的吸收速率。3、（本题5分）在一个连续搅拌釜式反应器（CSTR）串联平推流反应器（PFR）的系统中进行一级不可逆反应，CSTR的体积为2m³，反应速率常数为0.2h⁻¹，进料流量为5m³/h，进料中反应物浓度为1mol/L，PFR的体积为3m³。求系统的总转化率。4、（本题5分）一个间歇釜式反应器中进行一级不可逆反应2A→B，初始浓度[A]₀=6mol/L，反应速率常数k=0.5h^(-1)。反应进行5小时后，计算A的转化率和B的生成量。5、（本题5分）某二元理想溶液在101.3kPa下进行精馏操作，进料组成xF=0.4（摩尔分数），塔顶采用全凝器，回流比R=3，塔顶产品组成xD=0.9。计算最小回流比Rmin和精馏段操作线方程。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个化工项目在建设过程中需