伊犁师范大学《化工原理E》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页伊犁师范大学

《化工原理E》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、在化工原理的学习中，流体流动的阻力计算是基础内容之一。以下关于摩擦系数的确定方法，不正确的是（）A.可以通过实验测定B.可以根据经验公式计算C.与管道粗糙度无关D.与流体的流动状态有关2、在化学反应器的设计中，需要考虑热稳定性问题。以下关于热稳定性的分析方法和影响因素，不正确的是（）A.可以通过绝热操作线分析B.与反应的放热量和传热速率有关C.反应物浓度对热稳定性没有影响D.可以采取措施提高热稳定性3、在化工过程的传热强化中，以下哪种方法不是通过增加传热面积来实现的？（）A.使用翅片管B.采用波纹管C.提高流体流速D.安装螺旋隔板4、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5、化工中的精馏操作是分离液体混合物的重要方法。对于精馏塔的设计和操作，以下说法错误的是（）A.理论塔板数可以通过逐板计算法求得B.回流比越大，分离效果越好C.进料位置对塔的性能没有影响D.塔板效率会影响实际塔板数6、在化学反应工程中，对于气液反应，以下哪种反应器类型能够提供较大的相界面积？（）A.鼓泡塔反应器B.填料塔反应器C.喷雾塔反应器D.以上反应器类型效果相同7、在化工中的分离设备性能评价中，关于分离效率的指标，以下哪种表述是准确的？（）A.分离效率的常用指标包括分离因子、回收率、纯度等。分离因子表示混合物中两组分分离的难易程度；回收率反映了目标组分的回收程度；纯度则表示产品中目标组分的含量B.分离效率只需要用纯度一个指标来评价，其他指标不重要C.分离因子越大，说明分离越困难，分离设备的性能越差D.回收率越高，说明分离设备的能耗越高，经济性越差8、化学反应的平衡常数与反应的温度和压力有关。对于一个吸热反应，升高温度，平衡常数会如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.取决于压力9、在化工过程的物料衡算中，以下哪种情况通常可以假设系统处于稳态？（）A.间歇操作B.连续操作且操作条件稳定C.半连续操作D.以上情况均不可以10、在化工吸收塔的设计中，液气比是一个重要的参数。当液气比增大时，以下哪种情况不会发生？（）A.吸收剂用量增加B.出塔气体中溶质浓度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的费用增加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、在化工设备设计中，需要考虑材料的选择以适应不同的工况。对于高温高压的化工设备，以下哪种材料通常不是首选？（）A.不锈钢B.碳钢C.钛合金D.特种陶瓷13、在化工设备设计中，材料的选择至关重要。对于一个需要承受高温高压且具有腐蚀性介质的反应容器，以下哪种材料最为适合？（）A.不锈钢B.钛合金C.陶瓷D.碳钢14、对于化工热力学中的理想气体状态方程，以下关于其适用条件的说法，哪一个是准确的？（）A.理想气体状态方程适用于任何压力和温度下的气体B.理想气体状态方程只适用于高温、低压且分子间无相互作用力的气体C.理想气体状态方程对所有真实气体在任何条件下都能准确描述其性质D.理想气体状态方程主要适用于液体，对气体的适用性较差15、在化工热力学的研究中，以下哪个参数常用于判断混合物的非理想性程度？（）A.活度系数B.逸度系数C.压缩因子D.偏心因子二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）请深入阐述化工过程中的多相流现象，包括气液、液液、气固等多相体系的流动特性、相间传质和反应，以及在实际生产中的应用。2、（本题5分）化工分离过程中的离子交换操作常用于分离和提纯离子化合物。请详细介绍离子交换的原理和应用领域，并讨论离子交换树脂的性能和再生方法。3、（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。4、（本题5分）化工过程中的聚合反应工程具有一定的复杂性，请说明自由基聚合、离子聚合和逐步聚合的反应特点和动力学规律，并分析聚合反应过程中的传热和传质问题。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个稳态流动的管道系统中，流体的密度为900kg/m³，流速为3m/s，管道直径为0.12m。在一段长度为60m的水平直管中，摩擦系数为0.025。计算压力降和功率损耗。2、（本题5分）某精馏塔分离二元混合物，进料热状况为气液混合物，其中气相摩尔分数为0.4，进料中轻组分的摩尔分数为0.5，塔顶馏出液中轻组分的摩尔分数为0.95，塔釜残液中轻组分的摩尔分数为0.05，回流比为3。计算进料线方程和理论塔板数。3、（本题5分）某连续干燥过程中，湿物料的含水量从0.3（湿基）干燥至0.05（湿基），处理量为800kg/h。干燥介质为热空气，进口温度为120℃，湿度为0.01kg/kg干空气，出口温度为80℃。绝干物料比热容为1.5kJ/(kg·℃)。计算干燥介质的消耗量。4、（本题5分）某化工厂生产过程中产生一股含二氧化硫（SO₂）的废气，流量为2000m³/h，SO₂浓度为1000ppm（体积分数）。现采用石灰乳（Ca(OH)₂）进行吸收处理，化学反应式为SO₂+Ca(OH)₂→CaSO₃+H₂O。石灰乳中Ca(OH)₂的浓度为10%（质量分数），求所需石灰乳的流量（假设反应完全）。5、（本题5分）某吸收塔用清水吸收混合气中的溶质A，进口混合气中A的摩尔分数为0.04，出口混合气中A的摩尔分数要求降低到0.004，平衡关系为y=0.65x，气液比为1.2。求所需的填料层高度和塔径（假设空塔气速为1.1m/s）。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家食品加工企业需要对生产过程中的油脂进行回收利用。请分析可行的方法。2、（本题10分）某化学工程研究所在进行一项新型材料的制备研