齐鲁医药学院《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页齐鲁医药学院《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、在化工过滤操作中，过滤速率与过滤压差之间存在一定的关系。当过滤压差增大时，以下哪种情况不太可能发生？（）A.过滤速率加快B.滤饼厚度增加C.滤液的澄清度提高D.过滤介质的阻力增大2、在化学反应工程中，以下哪种类型的反应对反应物浓度的变化最为敏感？（）A.零级反应B.一级反应C.二级反应D.三级反应3、化工中的干燥过程需要消耗大量能源。对于一个节能型的干燥系统，以下哪个环节的节能潜力最大？（）A.干燥设备的选型B.干燥介质的循环利用C.余热的回收D.优化干燥操作条件4、在化工过程的模拟计算中，需要选择合适的热力学模型。对于一个包含极性物质和非极性物质的混合物体系，以下哪种热力学模型的适用性更好？（）A.理想气体模型B.活度系数模型C.状态方程模型D.以上都不是5、对于化工中的传热设备，以下关于换热器的强化传热方法，哪一项是正确的？（）A.换热器的强化传热方法包括增大传热面积、提高传热系数和增大平均温差。增大传热面积可以采用翅片管、波纹管等；提高传热系数可以通过增加流体的流速、改变流动状态等；增大平均温差可以采用逆流操作等B.强化传热只需要增大传热面积，其他方法效果不明显C.提高流体的流速会增加阻力损失，因此不应采用这种方法来强化传热D.顺流操作比逆流操作的平均温差大，更有利于强化传热6、在化工精馏操作中，要实现混合物的有效分离，需要合理控制操作参数。以下哪个操作参数的改变对塔顶产品纯度的影响最为直接？（）A.回流比B.进料位置C.塔釜加热量D.塔顶采出量7、在化工设备的设计中，对于承受内压的薄壁容器，以下哪个参数是确定容器壁厚的关键因素？（）A.工作压力B.容器直径C.材料的许用应力D.以上因素都很关键8、在化工生产中的结晶器设计中，以下哪个因素对晶体的粒度分布影响最大？（）A.溶液的过饱和度控制B.结晶器的搅拌强度C.结晶器的材质D.结晶器的形状9、在化工过程的物料衡算中，若一个连续生产过程没有物料的积累，以下关于输入和输出物料量的关系，哪种表述是正确的？（）A.输入物料量一定大于输出物料量B.输入物料量一定等于输出物料量C.输入物料量一定小于输出物料量D.输入物料量与输出物料量的大小关系不确定10、化工过程中的过滤操作常用于分离固体和液体混合物。在一个恒压过滤过程中，若过滤介质的阻力可以忽略不计，过滤时间延长一倍，滤液体积会增加多少？（）A.一倍B.小于一倍C.大于一倍D.无法确定11、在化工设备的设计中，需要考虑压力对设备强度的要求。对于一个承受高压的容器，以下哪种封头形式的强度性能更好？（）A.椭圆形封头B.碟形封头C.球冠形封头D.平板封头12、在化工过程的模拟计算中，常使用一些商业软件。以下哪个软件不是主要用于化工过程模拟的？（）A.ASPENPLUSB.MATLABC.PRO/IID.HYSYS13、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14、在化工传热过程中，保温层的设置可以减少热量损失。以下关于保温层厚度的确定，哪种方法最为准确？（）A.根据经验选择B.通过热平衡计算C.采用经济厚度法D.以上方法效果相同15、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.以上模型均可二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在化工流体力学中，解释边界层的概念和形成过程，分析边界层对流体流动和传热的影响，并说明如何减小边界层的不利影响。2、（本题5分）化工设备中的换热器在热量交换中起着关键作用，请阐述常见换热器的类型（如管壳式、板式等）的结构特点和适用范围，并分析如何提高换热器的传热效率。3、（本题5分）化工原理中的过滤操作中的过滤介质选择对于过滤效果和效率有重要影响，请详细说明常见的过滤介质（如滤布、滤纸、滤网等）的特点和适用范围，并分析如何根据物料性质和过滤要求选择合适的过滤介质。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一种气体混合物由氦气、氧气和二氧化碳组成，其摩尔分数分别为0.3、0.5和0.2，在310K和1.8MPa下，求混合物的压缩因子和体积。2、（本题5分）某反应在500K时的平衡常数K=100，若起始时反应物的浓度均为1mol/L，求反应达到平衡时各物质的浓度。3、（本题5分）在一个列管式换热器中，用热油加热冷水。热油进口温度为180°C，出口温度为100°C，冷水进口温度为20°C，出口温度为60°C。已知热油的比热容为2500J/(kg·K)，流量为1kg/s，冷水的比热容为4200J/(kg·K)，求冷水的流量。4、（本题5分）某精馏塔分离苯-氯苯混合物，进料量为80kmol/h，进料组成xF=0.3（苯的摩尔分数），要求塔顶产品中苯的含量xD不低于0.85，塔底产品中苯的含量xW不高于0.05。已知相对挥发度α=2.2，回流比为3.5。计算塔顶和塔底的产品流量。5、（本题5分）一个间歇釜式反应器中进行一级可逆反应A⇌2B，正反应速率常数为0.25h⁻¹，逆反应速率常数为0.08h⁻¹，初始浓度A为3.5mol/L，反应时间为7h，计算此时A和B的浓度。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某化工厂的一个反应釜在运行过程中出现了异常升温现象，可能会引发安全事故。请分析原因并提出应对策略。2