蘭州博文科技學院《化工過程安全》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁蘭州博文科技學院《化工過程安全》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、化學反應的速率不僅取決于反應物的濃度，還受溫度的影響。關于溫度對反應速率的影響，以下表述不準確的是（）A.溫度升高，反應速率一定加快B.符合阿倫尼烏斯方程C.存在一個最佳反應溫度D.不同反應對溫度的敏感程度不同2、化工原理中，對于吸收塔的設計，若氣體的流量增大，而其他條件不變，為了保持相同的吸收率，以下哪種措施需要采取？（）A.增大吸收劑的流量B.減小吸收劑的流量C.增加塔板數D.減少塔板數3、在化工過程的自動化控制中，PID控制器是常用的控制算法。以下關于PID控制器參數的調整，哪項說法是不準確的？（）A.增大比例系數可以加快響應速度B.增大積分時間可以消除穩態誤差C.增大微分時間可以增強系統的穩定性D.PID參數的調整不依賴于系統的特性4、在化工反應工程中，對于一個自催化反應，其反應速率與反應物濃度的關系具有特殊的特點。以下關于自催化反應的描述，哪項是不正確的？（）A.反應初期速率較慢B.存在一個最佳反應物濃度使反應速率最大C.反應后期速率減慢D.反應速率始終隨反應物濃度的增加而增加5、在化工生產中，常常需要對物料進行干燥處理。對于一種濕物料，若采用熱風干燥，風的溫度越高，物料的干燥速率一定越快嗎？（）A.一定B.不一定C.取決于物料的性質D.取決于干燥設備的類型6、化工生產中的過濾操作，過濾介質的選擇對過濾效果有重要影響。以下關于過濾介質的性能和選擇原則，不正確的是（）A.要有足夠的機械強度B.過濾阻力要小C.過濾介質的選擇不考慮價格D.要適應過濾物料的性質7、在化工熱力學中，研究純物質的相平衡時，克勞修斯-克拉佩龍方程描述了蒸氣壓與溫度的關系。對于一種揮發性液體，以下關于其蒸氣壓隨溫度變化的趨勢，正確的是：（）A.溫度升高，蒸氣壓線性增加B.溫度升高，蒸氣壓指數增加C.溫度升高，蒸氣壓先增加后減小D.溫度升高，蒸氣壓不變8、在化工過程控制中，反饋控制是常用的控制策略之一。當被控變量受到一個階躍干擾時，以下關于反饋控制系統的響應，正確的是：（）A.被控變量立即回到設定值B.被控變量逐漸回到設定值C.被控變量會超過設定值D.被控變量不會受到干擾的影響9、對于化工過程中的結晶器類型，以下哪種結晶器適用于大規模連續生產？（）A.攪拌釜式結晶器B.奧斯陸結晶器C.流化床結晶器D.蒸發結晶器10、對于化工生產中的節能技術，以下關于夾點技術的描述，哪一項是準確的？（）A.夾點技術是通過分析過程系統中的物流和能流，找出系統用能的“瓶頸”，從而實現節能優化B.夾點技術只能用于熱交換網絡的優化，對其他化工單元操作的節能沒有幫助C.夾點技術的應用需要復雜的計算和專業軟件，實際操作難度大，效果不明顯D.夾點技術是一種過時的節能技術，已經被新的技術所取代11、在化學工程中，對于多相反應體系的研究至關重要。當進行氣液固三相反應時，以下哪個因素對反應速率的影響最為復雜且難以準確預測？（）A.氣體的擴散速率B.液體的攪拌速度C.固體催化劑的孔隙結構D.三相之間的接觸面積12、對于化工中的蒸發操作，以下關于蒸發器的類型和特點，哪一個是恰當的？（）A.常見的蒸發器有中央循環管式蒸發器、懸筐式蒸發器、外加熱式蒸發器和強制循環蒸發器等。中央循環管式蒸發器結構簡單，傳熱效果好；懸筐式蒸發器便于清洗和維修；外加熱式蒸發器加熱室和分離室分開，有利于循環；強制循環蒸發器循環速度大，傳熱系數高B.蒸發器的類型只有中央循環管式蒸發器一種，其他類型都是在其基礎上改進的C.蒸發器的傳熱系數與溶液的性質和流速無關，只取決于蒸發器的結構D.蒸發器的操作壓力越高，蒸發效率越高，能耗越低13、在化工過程的節能措施中，熱集成技術能夠有效地提高能源利用效率。以下關于熱集成技術的原理，哪種說法是不準確的？（）A.合理匹配熱物流和冷物流B.減少公用工程的消耗C.提高換熱器的傳熱溫差D.實現熱量的回收和再利用14、關于化工過程中的萃取精餾，以下哪種情況適合采用該方法進行分離？（）A.兩組分沸點接近且相對揮發度小B.兩組分沸點差異大且相對揮發度大C.混合物中各組分揮發性都很強D.混合物中各組分揮發性都很弱15、在化工設計中，管道布置是重要的環節之一。以下關于化工管道布置的原則和要求，不正確的是（）A.要考慮物料特性B.盡量減少彎頭和閥門C.管道走向可以隨意設置D.要便于安裝和維修二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）化工過程中的聚合反應釜的傳熱和攪拌設計需要綜合考慮多個因素，請說明聚合反應釜的傳熱方式和攪拌器的選擇原則，包括夾套傳熱、內盤管傳熱和攪拌器的類型和性能，并分析如何實現均勻的溫度分布和良好的混合效果。2、（本題5分）在化學工程中，全面論述化工過程模擬軟件的應用，包括如何建立準確的數學模型、輸入參數的選擇以及模擬結果的分析和優化。3、（本題5分）在化學反應工程中，討論平行反應和連串反應的特點和選擇性控制策略，分析濃度、溫度和時間等因素對反應選擇性的影響。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個絕熱壓縮過程中，空氣的初始狀態為壓力80kPa、溫度280K，終態壓力為400kPa。已知空氣的比熱容比為1.3。計算終態溫度和壓縮過程的熵變。2、（本題5分）在一個吸收塔中，用清水吸收空氣中的氨氣。進氣中氨氣的摩爾分數為0.1，出口氣體中氨氣的摩爾分數為0.01，氣體流量為1000m^3/h（標準狀況），吸收劑用量為1500kg/h，求吸收率。3、（本題5分）某反應在間歇釜式反應器中進行，反應為A+2B→3C，初始時刻A、B的濃度分別為2mol/L、3mol/L，反應4小時后，A的濃度變為1mol/L。已知反應速率方程為-rA=kCA^0.5CB，其中k=0.5L^(0.5)/(mol^(0.5)·h)，計算B和C的濃度。4、（本題5分）在一個板式換熱器中，用熱流體將冷流體從30°C加熱到80°C，熱流體的進口溫度為120°C，出口溫度為80°C，冷流體和熱流體的流量相同，比熱容也相同。求換熱器的傳熱平均溫差。5、（本題5分）一個連續攪拌釜式反應器（CSTR）進行二級不可逆反應A→2B，反應速率常數為0.2L/(mol·s)，進料中A的濃度為2mol/L，流量為5L/s，求達到70%轉化率時所需的反應器體積。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某化學工程實驗室在進行一項精細化工產品的合成實驗時，產物的純度和收率受