唐山幼儿师范高等专科学校《化工计算》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页唐山幼儿师范高等专科学校《化工计算》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(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1分，共15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、在化工过程的优化中，目标函数的建立是关键步骤之一。以下关于目标函数的选择和构建，不正确的是（）A.可以是经济效益最大化B.可以是能耗最小化C.目标函数的构建不考虑约束条件D.要综合考虑多方面因素2、在化工流体输送过程中，需要考虑管道阻力的影响。当输送高粘度液体时，以下哪种管道材质和内径的组合能够最大程度地减小阻力损失？（）A.不锈钢管道，内径较大B.塑料管道，内径较小C.玻璃管道，内径适中D.铸铁管道，内径较大3、化工中的蒸发操作常用于浓缩溶液。在多效蒸发过程中，以下哪个因素对蒸发器的总传热系数影响最大？（）A.加热蒸汽的温度B.溶液的沸点升高C.蒸发器的结垢D.效间的温差损失4、在化工热力学中，状态方程对于描述流体的热力学性质起着关键作用。以下关于常见状态方程的适用范围和优缺点，表述不准确的是（）A.范德华方程适用于低压气体B.维里方程在高压下精度高C.立方型状态方程计算复杂D.所有状态方程都能精确计算所有流体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，对于一个连续流动的管式反应器中的二级反应，以下哪个因素对于反应器体积的影响最大？（）A.反应物的初始浓度B.反应速率常数C.进料流量D.反应温度7、对于化工过程中的吸附平衡，以下哪种吸附等温线模型常用于描述低浓度下的吸附行为？（）A.Langmuir吸附等温线B.Freundlich吸附等温线C.BET吸附等温线D.以上模型均可8、在化工过程的安全管理中，对于易燃易爆物质的储存和运输，以下哪种措施是最为关键的？（）A.采用密封容器B.控制温度和压力C.安装防爆设备D.加强人员培训9、化工过程中的质量传递现象普遍存在。在进行气体吸收操作时，如果要提高吸收剂对气体溶质的吸收率，以下哪个措施最为可行？（）A.增加吸收剂的流量B.降低吸收温度C.减小吸收塔的高度D.增大气体流速10、在化学反应工程中，对于一个非均相催化反应，以下关于催化剂外扩散阻力的消除方法，不正确的是：（）A.提高搅拌速度B.减小催化剂颗粒尺寸C.增加反应物浓度D.升高反应温度11、化工过程中的精馏操作是常见的分离方法。在一个连续精馏塔中，若进料组成发生变化，塔顶和塔底产品的纯度会受到怎样的影响？（）A.塔顶和塔底产品纯度均不变B.塔顶产品纯度降低，塔底产品纯度不变C.塔顶产品纯度不变，塔底产品纯度降低D.塔顶和塔底产品纯度均可能发生变化12、化工中的搅拌釜传热过程需要强化。对于提高搅拌釜的传热系数，以下哪个措施最为有效？（）A.增加搅拌桨的数量B.改变搅拌桨的类型C.在釜内安装内盘管D.提高搅拌转速13、在化工设备设计中，材料的选择需要考虑多种因素。对于一个在高温高压下工作的反应器，以下关于材料性能的要求，不正确的是：（）A.材料的强度要高B.材料的耐腐蚀性要好C.材料的导热性要差D.材料的韧性要足14、在化工生产的安全管理中，对于易燃易爆物质的储存和运输，需要采取严格的防护措施。若一种气体的爆炸极限范围较宽，说明这种气体的爆炸危险性是高还是低？（）A.高B.低C.无法确定D.取决于其他因素15、对于化工工艺流程的设计，以下关于工艺流程优化的目标，哪一个是恰当的？（）A.工艺流程优化的目标是在满足产品质量和产量要求的前提下，最大限度地降低投资成本和运行费用，提高生产效率和经济效益B.工艺流程优化只需要考虑技术上的可行性，不需要考虑经济和环境因素C.工艺流程优化的重点是增加生产环节，以提高产品的附加值D.工艺流程优化主要是为了满足环保要求，对生产效率和成本的影响可以忽略二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析在化工热力学的热化学计算中，燃烧热和生成热数据的应用和计算方法。2、（本题5分）化工热力学中的状态方程在描述流体的PVT关系中起着关键作用，请介绍几种常见的状态方程（如范德华方程、Redlich-Kwong方程等），并说明它们的适用范围和局限性。3、（本题5分）解释在化工过程的气体吸收过程中的传质系数测定中，如何通过实验方法确定气液相传质系数，为吸收塔的设计和优化提供数据。4、（本题5分）随着化工行业对高性能催化剂的需求，分析金属有机框架材料作为催化剂的特点、制备方法以及在有机反应中的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个绝热填充床反应器中进行三级不可逆反应2A+B→3C，反应速率常数为5×10^4L^2/(mol^2·s)。进料中A的浓度为3mol/L，B的浓度为2mol/L，进料流量为4L/s，反应器体积为60L。计算反应的转化率。2、（本题5分）在一个绝热压缩过程中，某理想气体从初始压力120kPa、温度320K压缩到终压600kPa。已知气体的比热容比为1.45，计算压缩后的气体温度。3、（本题5分）用内径为50mm的管道输送20°C的水，水的流速为2m/s，已知水在20°C时的黏度为1.005×10^(-3)Pa·s，求雷诺数并判断流型。4、（本题5分）一个多级压缩过程，将压力为100kPa的气体压缩至800kPa，采用四级压缩，中间冷却。各级压缩比相同，求各级压缩比和中间冷却器的出口温度。假设气体为理想气体，绝热指数为1.4。5、（本题5分）某化工厂需要设计一个蒸发器，将10%（质量分数）的盐水溶液浓缩至20%，进料流量为1000kg/h，蒸发温度下溶液的比热容为3.5kJ/(kg·K)，汽化潜热为2250kJ/kg，加热蒸汽温度为120°C，冷凝温度为100°C，计算所需的加热蒸汽量。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个化工项目在建设过程中需要进行安全评价，以确保项目的安全性。请分析安全评价的内容和方法。2、（本题10分）某化工企业的生产车间存在安全事故应急响应不及时的问题，可能影响事故后果。3、（本题10分