《化工基础》试题（03)

化工基础试题（03） 一. 填空题：（ 27分 ） 1.理想流体与实际流体的最大区别是流动过程中有无 ① ，气体与液体的最大区别是有无 ② 。 2.流体流动的 ① 是在系统的两端存在ΔH或Δp，流体流动的实质是 ② 。 3.流体在圆管内定态滞流流动时，阻力损失与流速的 ① 次方成正比，滞流流动时其管内平均流速是管中 心最大流速的 ② 倍。 4.间壁式换热器定态传热时，传热推动力沿其轴向长度的变化采用逆流传热比采用并流传热时的变化 ① ，但逆流传热传热的平均推动力却比并流传热时 ② 。 5.亨利定律是描述物理吸收时 ① 平衡的规律，亨利系数值越小，吸收质在液相中的溶解度 ② 。 6.工业反应选择反应器时，对简单反应选择反应器依据是 ① ，而对复杂反应则主要是考察 ② 的 高低。 7.根据双膜理论，溶解度大的气体吸收，过程为 ① 控制，溶解度小的气体吸收，过程是 ② 控制。 8.合成氨以煤为原料的生产中，从反应物系的相态看，变换是 ① 反应过程，变换炉应是 ② 反应器。 9.基本反应器中，物料流况的两种理想流动是 ① 和 ② 。 10.对套管式换热器，工程上规定其换热面积是指 ① ，总过程传热阻力的达式是 ② 。 11.在石油的加工中，催化裂化是用重质油生产 ① 的过程，其所使用的催化剂是以 ② 为主要组分， 其所使用的是 ③ 反应器。 12.测定反应器内物料逗留时间分布时， ① 法直接测定的是 Eτ函数， ② 法直接测定的是 Fτ函数。 13.CSTR反应器的操作是 ① ，其物系的参数是 ② 变化的。 二. 判断题：（ 15 分。你认为对的划√，不对的划× ） 1. 蒸汽管道外包裹保温材料时，导热系数小的包在内层比较科学。 2. 离心泵启动前充满液体，是为了防止气蚀现象的发生。 3. 流体在圆管内定态流动时，流速与管径的平方成反比。 4. 强化间壁式换热过程时，从提高 K值的角度考虑，当α1与α2相差较大时，增大α值大的对提高 K值效果 明显。 5. 传质单元数是表征塔设备性能优劣的参数，其值大设备的性能好。 6. 石油催化裂化中加入的稀释剂是水蒸气，生成目的产物的反应主要是吸热的一次反应。 7. 吸收正常操作时，填料塔中物系的组成沿操作线连续变化，板式塔物系的组成呈阶梯式变化。 8. 热传导是依靠质点的振动和自由电子的运动传递热量的过程，其特点是质点沿传热方向不发生宏观位移。 9. 反应器的结构决定其流动特征，故同一结构的反应器具有相同的基本方程。 10. 多釜串联反应器的釜数 N增多，反应器内物料的返混程度减小，其性能趋向于 PFR。 11. 提高连串反应的选择性，关键是浓度的控制，而提高平行反应选择性的关键是反应时间的控制。 12. 反应过程的放大是化工过程开发的核心，而反应器的开发研究又是反应过程放大的核心。 13. 合成氨的原料有气、液、固三类，气体原料是空气，液体原料是水，固体原料是煤。 14. 固定床反应器比流化床反应器内物料的返混程度大，其性能比流化床反应器好。 15. 理想流体在圆管内定态流动时，管内任意截面的质量流量和总能量相等。 三.简答题（15分） 1.离心泵的特性曲线是以哪个参数为自变量？哪些参数为因变量？各因变量与自变量的关系如何？离心泵特性 1 曲线的用途是什么？ 2.间壁式传热过程中，总过程的传热速率、推动力、热阻与分过程传热速率、推动力及热阻的关系如何？ 3.填料吸收塔的正常操作范围应在哪里？如何确定正常操作气速？。 4.对于气固相催化反应，外扩散控制时，怎样减小外扩散阻力？内扩散控制时，又如何从选择催化剂的角度减 小内扩散阻力？为什么？ 5. 氨合成催化剂的组成是什么？提高平衡氨浓度的措施有哪些？ 四.单选题：（ 16分。每小题 2分，未选、错选或多选不给分） 1.理想流体在圆管内定态流动，以下说法错误的是（ ）。 A.任意截面的总能量相等； B.任意截面的体积流量相等； C.能量的不同形式间可转化； D.任意截面的质量流量相等。 2.关于 Re，以下说法不对的是（ ）。 A.是圆管内流型的判据； B.是无因次的特征数； C.能判断流动阻力的大小； D.可判断填料塔内的流型。 3.对于吸收过程的传质单元数 nG，以下说法正确的是（ ）。 A.是表示过程进行难易程度的参数； B.其值越大过程易进行； C.是表示传质设备性能优劣的参数； D.其值大设备性能差。 4.对文丘利流量计，以下说法不对的是（ ）。 A.是孔板流量计的改进； B.计量没孔板流量计准； C.阻力比孔板流量计小； D.计量比孔板流量计准。 5.基本反应器中，物料返混程度介于 0和无穷大之间的反应器是（ ）。 A.全混釜式； B.间歇釜式； C.活塞流式； D.多釜串联。 6.以下随机函数中，表示 RTD离散度的是（ ）。 A.逗留时间分布函数 F(τ)； B.逗留时间分布密度函数 E(τ)； C.方差 ； D.期望2τσ τ 。 7.氨合成反应表面动力学过程的控制步骤是（ ）。 A.氮气的活性吸附； B.氢气的活性吸附； C.生成氨的表面反应； D.氨的表面解吸。 8.对石油裂解反应中的生炭反应，以下说法不对的是（ ）。 A.是经过乙炔的石墨化； B.是生成有害产物的副反应； C.是应当促进的反应； D.是应当拟制的反应。 五.双选题：（18分。每小题 3分，未选、错选、多选和少选不给分。） 1.关于表压，以下说法正确的是（ ）。 A.起点是当时当地大气压； B.起点是绝对零压； C.测量仪表的指示值； D.仪表指示值加大气压。 2.对于列管式换热器，以下说法对的是（ ）。 2 A.传热面积指列管的总内表面积； B.传热面积指列管的总外表面积； C.增加程数强化壳程流体的给热； D.设挡板可提高壳程流体的流速。 3.对于吸收过程填料塔的操作线，说法正确的是（ ）。 A.方程是填料塔的能量衡算关系； B.斜率大吸收推动力大； C.与气液平衡无关； D.与气液平衡有关。 4.数学式 ∫ −= Afx AAA r dxc 00 )( τ 是（ ）反应器的基本方程。 A间歇釜 BR.； B.全混釜 CSTR； C.多釜串联MMFR； D.活塞流 PFR。 5.关于内表面效率因子η2，说法正确的是（ ）。 A.就是内表面利用率； B.西勒数φ减小η2增大； C.催化剂颗粒增大η2增大； D.西勒数φ增大η2增大。 6.石油的蒸馏与连续精馏比较，以下说法不对的是（ ）。 A.二者原理相同； B.前者产物为混合物，后者为纯组分； C.二者的塔设备完全一样； D.二者的加热都在塔底的再沸器中。 六.计算题（9分） 一化工厂在传热面积为 6㎡的逆流套管换热器中，将流量为 1900kg ·h-1的正丁醇由 90℃冷却到 50℃，其 cp,h=2.98 ×103J·kg-1·K-1。冷却介质为水（cp,c=4.187×103J·kg-1·K-1），其进口温度为 18℃，过程的总传热系数为 230W·m-2·K-1， 试求冷却水的出口温度 t2及每小时的消耗量。 3