齐鲁医药学院《化工原理及课程设计》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页齐鲁医药学院《化工原理及课程设计》

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、在化工反应动力学的研究中，需要确定反应的级数和速率常数。对于一个复杂的反应体系，以下哪种实验方法最有助于准确测定反应级数？（）A.改变反应物浓度B.改变反应温度C.加入催化剂D.改变反应压力2、在化学反应工程中，研究反应速率与反应物浓度、温度等因素的关系至关重要。对于一个复杂的多步反应，以下关于反应速率控制步骤的说法，正确的是：（）A.控制步骤的反应速率最快B.控制步骤决定了整个反应的速率C.控制步骤的反应物浓度最高D.控制步骤受温度影响最小3、化工过程中的结晶操作常用于提纯物质。在一个冷却结晶过程中，若冷却速度过快，可能会导致什么问题？（）A.晶体粒度均匀B.晶体纯度提高C.形成大量细小晶体D.提高结晶收率4、化工过程中的分离操作广泛应用于各种工业生产。对于萃取分离过程，以下关于萃取剂选择的原则，不恰当的是（）A.对溶质有高的溶解度B.与原溶剂不互溶C.萃取剂价格越低越好，无需考虑其他因素D.易于回收和再生5、在化学反应器的设计中，以下哪种类型的反应器适用于反应速率慢且需要长时间反应的情况？（）A.间歇式反应器B.连续式反应器C.半连续式反应器D.流化床反应器6、化工中的结晶器设计对产品质量有重要影响。对于生产大颗粒晶体的结晶过程，以下哪个结晶器的结构特点最为关键？（）A.具有强烈的搅拌B.较大的容积C.缓慢的冷却速度D.良好的晶种添加装置7、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8、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9、在化学反应器的设计中，关于间歇式反应器的特点，以下哪种说法是准确的？（）A.间歇式反应器适用于大规模连续生产，生产效率高B.间歇式反应器内物料的组成和温度等参数随时间变化，操作灵活，但辅助时间长C.间歇式反应器内物料的反应速率始终保持不变，容易控制D.间歇式反应器不需要搅拌装置，物料能够自动混合均匀10、化工中的搅拌设备用于混合物料和促进反应。对于搅拌器的类型和选型依据，以下描述不正确的是（）A.桨式搅拌器适用于低粘度液体B.涡轮式搅拌器搅拌强度大C.搅拌器的选型只考虑搅拌效果D.要考虑物料性质和工艺要求11、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12、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、化工生产中的蒸发操作，蒸发器的类型有多种。以下关于各种蒸发器的特点和适用场合，不正确的是（）A.中央循环管式蒸发器结构简单B.升膜蒸发器适用于高粘度溶液C.降膜蒸发器传热效率高D.蒸发器的选择要根据物料性质15、化工中的搅拌釜式反应器在很多情况下被使用。当反应物料的粘度随反应进程发生显著变化时，以下哪种搅拌桨转速的控制策略能够保证反应的均匀性？（）A.恒定转速B.逐渐增加转速C.逐渐降低转速D.根据物料粘度实时调整转速二、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混合性质计算中，超额性质的概念和应用。2、（本题5分）简述在化工过程的喷雾干燥过程中的颗粒粒径分布预测中，如何结合喷雾参数和干燥条件预测颗粒的粒径分布，优化产品质量。3、（本题5分）论述在化工反应工程中，如何进行反应系统的热稳定性分析和采取相应的控制措施。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个连续干燥器在等焓干燥条件下操作，湿物料的处理量为200kg/h，初始含水量为0.4（湿基），干燥产品的含水量为0.1（湿基），空气进入干燥器的温度为90°C，湿度为0.02kg水/kg干空气，离开干燥器的温度为60°C，求干燥器的热效率。2、（本题5分）某化工厂有一精馏塔，塔顶馏出液中轻组分的摩尔分数为0.95，塔釜液中轻组分的摩尔分数为0.05，进料中轻组分的摩尔分数为0.5，相对挥发度为3，进料为饱和液体，计算最小回流比。3、（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B，水溶液中溶质B的初始浓度为50g/L，有机溶剂与水溶液的体积比为1:2，分配系数为2，计算一次萃取后水溶液中溶质B的浓度。4、（本题5分）在一个喷雾干燥器中，将浓度为18%（质量分数）的溶液干燥成含水量为2%（质量分数）的粉末产品，进料量为400kg/h，干燥介质为热空气，进口温度为160°C，出口温度为100°C，湿度为0.008kg/kg干气。求干燥介质的消耗量和干燥器的蒸发水量。5、（本题5分）在一个流化床干燥器中对颗粒物料进行干燥，物料的初始湿含量为0.2kg水/kg绝干料，干燥后湿含量降为0.02kg水/kg绝干料。干燥器的生产能力为500kg/h（以绝干物料计），干燥介质为热空气，进口温度为120°C，相对湿度为20%，出口温度为70°C。求干燥介质的消耗量和预热器的加热量。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家涂料生产企业为了提高产品的性能，需要对配方进行