南京科技职业学院《化工设备机械基础A》2023-2024学年第二学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页南京科技职业学院《化工设备机械基础A》

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20个小题，每小题1分，共20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、在化工工艺流程设计中，需要综合考虑各种因素以达到最优的设计方案。对于一个生产多种产品的化工厂，以下哪个因素在确定工艺流程时的权重通常最大？（）A.原材料的供应B.产品的市场需求C.生产设备的通用性D.环保法规的要求2、在化工过程控制中，PID控制器被广泛应用。对于一个具有较大滞后特性的化工过程，以下哪种PID参数的调整方法能够更好地提高控制效果？（）A.增大比例系数B.增大积分时间C.增大微分时间D.同时增大比例系数和积分时间3、化工过程中的搅拌操作可以强化传质和传热。对于一个搅拌釜式反应器，若搅拌桨的类型从桨式改为涡轮式，搅拌效果会如何变化？（）A.增强B.减弱C.不变D.取决于搅拌速度4、在化工过程的优化中，需要综合考虑经济和技术因素。对于一个生产过程，若要在保证产品质量的前提下降低成本，以下哪种措施通常是首先考虑的？（）A.改进工艺路线B.更换原材料C.增加设备投资D.减少劳动力投入5、在化工分离过程的设计中，需要考虑分离设备的选型。对于处理量较大的混合物分离，以下哪种分离设备通常不太适用？（）A.板式精馏塔B.填料精馏塔C.离心分离器D.结晶器6、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7、化工传递过程包括动量传递、热量传递和质量传递。在对流传热过程中，当流体的流速增加时，以下关于对流传热系数的变化，正确的是：（）A.对流传热系数不变B.对流传热系数减小C.对流传热系数增大D.对流传热系数先增大后减小8、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9、在化工过程的优化设计中，以下哪个方面的考虑对于减少环境污染最为重要？（）A.选择清洁的原料B.优化反应条件C.采用高效的分离技术D.设计合理的废物处理方案10、在化工分离过程中，萃取操作常用于分离溶质在两种互不相溶的溶剂中的分配。对于一个特定的萃取体系，若萃取剂的用量增加，萃取相和萃余相的组成会如何变化？（）A.萃取相中溶质浓度增加，萃余相中溶质浓度减少B.萃取相中溶质浓度减少，萃余相中溶质浓度增加C.萃取相和萃余相中溶质浓度均增加D.萃取相和萃余相中溶质浓度均减少11、在化学反应动力学中，研究反应级数的确定方法时，以下关于初始速率法的特点，不正确的是：（）A.只需要测量反应初始阶段的速率B.可以消除产物的影响C.适用于复杂反应D.实验操作简单12、关于化工过程中的流化床反应器，以下哪种情况不是其常见的操作问题？（）A.沟流现象B.腾涌现象C.催化剂磨损D.反应温度过低13、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14、在化工热力学中，熵增原理是一个重要的概念。以下关于熵增原理在化工过程中的应用，不准确的是（）A.判断过程的可逆性B.评估能量利用效率C.熵增越大越好D.指导过程的优化15、在化工原理实验中，数据处理和结果分析是重要环节。以下关于实验数据的处理方法和误差分析，不正确的是（）A.可以用线性回归分析数据B.误差分析只考虑随机误差C.可以通过作图法直观展示数据D.要对实验结果的可靠性进行评估16、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17、在化学反应工程中，催化剂能够显著改变反应速率和选择性。对于一个可逆反应，加入合适的催化剂后，正反应和逆反应的速率常数会如何变化？（）A.正反应速率常数增大，逆反应速率常数不变B.正反应速率常数增大，逆反应速率常数减小C.正反应和逆反应速率常数均增大D.正反应和逆反应速率常数均不变18、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19、在化工过程的经济评价中，净现值（NPV）是常用的指标之一。当NPV大于零时，意味着什么？（）A.项目在经济上不可行B.项目的收益小于成本C.项目在经济上可行D.项目的收益等于成本20、对于化工中的传质过程，以下关于双膜理论的基本假设，哪一项是正确的？（）A.双膜理论认为在气液两相界面处，存在着两层停滞的膜，传质阻力集中在这两层膜内，相内为湍流流动B.双膜理论假设气液两相的浓度在相界面处达到平衡，不存在传质阻力C.双膜理论只适用于低浓度气体的吸收过程，对高浓度气体不适用D.双膜理论认为传质系数与流体的流速和物性无关二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）化工过程中的传质设备，如填料塔、板式塔等，其传质单元高度和传质单元数的计算对于设备设计和操作具有重要意义。请详细介绍传质单元高度和传质单元数的概念和计算方法，并举例说明如何应用它们进行传质设备的设计和性能评估。2、（本题5分）在化学反应工程中，反应动力学模型的建立是研究反应过程的重要手段。请论述建立反应动力学模型的步骤和方法，并举例说明如何验证和优化模型。3、（本题5分）论述在化工生产的蒸发操作中，如何提高蒸发器的传热效率和减少结垢现象。4、（本题5分）在化工生产过程中，详细阐述如何通过优化反应条件来提高化学反应的选择性和转化率，包括温度、压力、催化剂等因素的综合影响。5、（本题5分）在化工分离过程中，萃取操作常用于分离溶质在两种互不相溶溶剂中的分配，请说明萃取过程的基本原理，包括萃取剂的选择和萃取相平衡的计算方法。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在新能源领域，某企业开发的太阳能热水器存在热效率不高的问题。请分析原因并提出改进策略。2、（本题5分）某化工厂的某个化学反应过程中，副产物的生成量过多，增加了分离和处理的难度。请分析副产物产生过多的原因，并提出减少副产物生成的策略。3、（本题5分）在一项化工工艺改进的研究中，新的工艺虽然提高了生产效率，但却增加了环境污染。请分析这种情况产生的原因，并提出兼顾效率和环保的改进方案。4、（本题5分）某化学工程研究团队在进行一项新型分离技术的研究时，遇到了分离效果不佳的问题。请探讨可能影响分离效果的因素，并给出优化分离技术的方案。5、（本题5分）在化肥生产企业中，某工厂需要改进施肥技术以减少土壤污染。请分析具体的改进措施。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个吸收塔中用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体，进气中二氧化硫的体积分数为8%，气体流量为800m³/h，吸收剂氢氧化钠溶液的浓度为0.5mol/L，流量为1200L/h，平衡关系为y=0.8x，计算尾气中二氧化硫的体积分数。2、（本题10分）在一个膜分离器中，原料气中含有组分A和B，摩尔分数分别为0.7和0.3，膜对A的选择性为5，膜两侧的压差为80kPa，膜面积为