西安城市建设职业学院《化工原理》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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西安城市建设职业学院《化工原理》2024-2025学年第一学期期末试卷

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

2、在化工热力学中，状态方程对于描述流体的热力学性质起着关键作用。以下关于常见状态方程的适用范围和优缺点，表述不准确的是（ ）
A. 范德华方程适用于低压气体 B. 维里方程在高压下精度高 C. 立方型状态方程计算复杂 D. 所有状态方程都能精确计算所有流体

3、在化工热力学中，研究纯物质的饱和蒸汽压与温度的关系时，安托尼方程是常用的经验公式。以下关于安托尼方程参数的获取方法，不正确的是：（ ）
A. 实验测定 B. 理论推导 C. 经验估算 D. 数据拟合

4、化工中的吸收塔设计需要考虑多个因素。当处理高浓度气体时，以下哪种吸收塔的类型更为合适？（ ）
A. 填料塔 B. 板式塔 C. 喷淋塔 D. 鼓泡塔

5、在化工热力学中，对于理想气体的状态方程，以下哪个方程在高温低压条件下能更准确地描述其行为？（ ）
A. 范德华方程 B. 维里方程 C. 理想气体状态方程 D. RK 方程

6、化工过程中的蒸发操作，若要降低溶液的沸点升高，以下哪种方法可行？（ ）
A. 提高操作压力 B. 降低操作压力 C. 增加溶质浓度 D. 减小进料量

7、化工中的膜分离过程在废水处理中有广泛应用。对于含有高浓度有机物的废水，以下哪种膜分离技术的处理效果更好？（ ）
A. 微滤 B. 超滤 C. 纳滤 D. 反渗透

8、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

9、对于化工中的膜分离技术，以下关于反渗透膜的分离原理，哪一项是恰当的？（ ）
A. 反渗透膜是一种半透膜，在压力作用下，溶剂从高浓度溶液一侧透过膜向低浓度溶液一侧迁移，实现混合物的分离
B. 反渗透膜的分离只取决于膜的孔径大小，与溶液的性质和压力无关
C. 反渗透膜分离过程中，溶质会在膜表面沉积，导致膜的通量逐渐下降
D. 反渗透膜只能用于分离水溶液，对有机溶液的分离效果很差

10、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

11、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

12、在化工生产中的流化床燃烧炉中，以下哪种因素不是影响燃烧效率的关键因素？（ ）
A. 燃料颗粒大小
B. 流化速度
C. 空气过剩系数
D. 炉膛压力

13、在化工传递过程中，热传导是常见的传热方式之一。关于热传导的基本定律——傅里叶定律，以下说法错误的是（ ）
A. 热流密度与温度梯度成正比 B. 热导率是物质的固有属性 C. 热导率不受温度影响 D. 适用于稳态和非稳态传热

14、化工中的过滤操作常用于分离固体和液体。对于一种颗粒细小且粘性较大的悬浮液，以下哪种过滤设备的过滤效果更好？（ ）
A. 板框压滤机 B. 真空转鼓过滤机 C. 离心过滤机 D. 袋式过滤器

15、化学反应工程中，对于复杂反应体系的动力学分析，以下方法不正确的是（ ）
A. 简化假设 B. 实验测定 C. 忽略次要反应 D. 主观猜测

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）简述在化工过程的可持续性评价中，如何从资源利用、环境影响、经济性能和社会接受度等方面建立评价指标体系，评估过程的可持续性。

2、（本题5分）化工分离过程中的精馏操作中，回流比的选择对分离效果和能耗有重要影响。请详细说明回流比的概念和其对精馏过程的影响，并讨论如何确定合适的回流比。

3、（本题5分）详细阐述在化学工程中，如何通过优化工艺流程来提高化工生产的效率和降低能耗，并举例说明。

4、（本题5分）化工热力学中的混合规则在状态方程的应用中起着关键作用，请解释混合规则的概念和常见的混合规则（如van der Waals 混合规则、RK 混合规则等），并分析它们的适用范围和准确性。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某理想气体经历一个多变过程，从初始状态（压力 2 MPa，温度 400 K）变化到终态（压力 0.5 MPa，温度 300 K），多变指数为 1.2，计算气体对外所做的功。

2、（本题5分）一个反渗透系统处理含盐量为 800 ppm 的水，反渗透膜的脱盐率为 90%，产水流量为 800 L/h，计算浓水的含盐量和浓水流量。

3、（本题5分）某二元混合物在减压下进行闪蒸，进料组成 xF = 0.35（摩尔分数），闪蒸温度下的平衡关系为 y = 0.5x + 0.2，进料量为 80 kmol/h。求闪蒸后汽相和液相的流量及组成。

4、（本题5分）用板式塔分离某二元混合物，全塔效率为 50% ，理论板数为 10 ，求实际板数。若进料位置在第 5 块理论板，求实际进料位置。

5、（本题5分）某理想气体在绝热条件下从初始状态（T1 = 300 K ，P1 = 100 kPa ）膨胀到终态（P2 = 50 kPa ），已知气体的比热容比为 1.4 ，求终态温度 T2 。

四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）某化工企业的废水处理系统需要实现自动化控制。请分析具体的实施方案。

2、（本题10分）在农药生产企业中，某工厂需要减少对环境的污染。请分析可以采取哪些化学工程手段。

3、（本题10分）在化工新材料领域，某企业计划开发一种具有特殊光学性能的材料。请分析该项目在化学工程方面的技术难点。

4、（本题10分）一家化工企业在进行新产品研发时，发现产品的成本过高，难以在市场上竞争。请分析导致成本过高的因素，并提出降低成本的可行方案。

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