1中国石油大学化工系统工程第一阶段在线作业答案

1中国⽯油⼤学化⼯系统⼯程第⼀阶段在线作业答案

中国⽯油⼤学（北京）远程教育学院

《化⼯系统⼯程》复习题

⼀、选择题1)过程是对原料进⾏某些物理或化学变换，使其性质发⽣预期变化。以下哪个不属于过程

的范畴A. 烃类裂解,

B. 不锈钢棒加⼯成螺栓

C. 海⽔晒盐,

D. 颗粒筛选

2)化学⼯程是过程系统⼯程的

A. 研究⼯具

B. 服务和研究对象

C. 优化⼿段

D. 实施⽅法

3)由⼄醇-⽔组成的混合物，可⽤以下哪种⽅程来预测其汽液⽓液平衡

A. PR

B. SRK

C. SHBWR

D. NRTL

4)在⼀个绝热封闭体系中，投⼊了5种已知质量的化合物，这些物质在其中发⽣了3个化

学反应，产⽣了2种新化合物。当系统稳定下来后，⽣成了2个液相层、1个固相，1个⽓相，要确定系统的状态需要⼏个变量？A. 2

B. 5

C. 7

D. 11

5)某车间有5股流量稳定的物料同时进⼊⼀个带搅拌器的储罐中，储罐底部有⼀台带出⼝

阀的离⼼泵将混合物料输送到其它车间。有什么⼿段可以维持储罐内液位稳定？A. 关闭阀

B. 阀全开

C. 调节阀开度使出料量等于总进料量

D. ⽆法控制

6)⼀股有8个组分的物流，被分割成5股，可写出的独⽴物料平衡⽅程数量是⼏个？

A. 4B. 5

C. 6

D. 7

7)液相混合物中有5mol/h的A与10mol/h的B，温度为40℃，压⼒为1MPa。进⼊反应

器后发⽣液相化学反应⽣成产物C，要控制产物C的收率，你能调节哪些变量？A. 反应温度

B. 反应压⼒

C. 出⼝物料冷却温度

D. 什么都控制不了

8)⼀股有8个组分的物流，其⾃由度等于

A. 8

B. 9

C. 10

D. 11

9)⼀股有8个组分的物流，进料条件已知。进⼊闪蒸罐进⾏闪蒸分离，能够影响闪蒸罐操

作的独⽴变量数是多少个？A. 2

B. 4

C. 8

D. 10

10)某车间有⼀常规精馏塔，进料中有8个组分。当操作压⼒⼀定时，在⽇常⽣产中能够⽤

来独⽴控制产品质量的⼿段有⼏种？A. 3

B. 2

C. 15

D. 5

11)⼀块⽆进料、⽆侧线抽出、⽆外取热的平衡级单元，已知⽓液相进料条件，其⾃由度是

多少个？A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

12)从平衡级分离的⾓度来看，闪蒸分离相当于⼏块理论板

A. 1

B. 2C. 3

D. 4

13)下⾯哪个单元不适合⽤公式法分析单元⾃由度？

A. 分割器

B. 两相闪蒸

C. 3相闪蒸

D. 精馏塔

14)在进⾏闪蒸计算前，必须先确认体系处于两相区。怎样才能判断体系的状态？

A. 将汽化分率?=0及?=1代⼊⽅程f(?)=0，可直接判断

B. 计算出所处压⼒下的泡点温度、露点温度,再与体系温度对⽐可判断

C. 由于计算相平衡常数需知⽓液组成，⽽计算⽓液组成⼜需知相平衡常数，构成循环，故⽆法判断

D. 不知道

15)⼀股热物料与⼀股冷物料进⾏热量交换，换热量固定，下⾯哪种情况是正确的

A. 冷、热物流的出⼝温度均可独⽴指定

B. 出⼝温度可指定，但出⼝压⼒不可随意变化

C. 出⼝温度不能改变，压⼒与流动压降有关

D. 出⼝温度、压⼒均可随意调整

16)分析过程系统结构时可根据哪⼀种图直接写出节点相邻矩阵:

A. 原则流程图

B. 节点-边有向图

C. ⽅框图

D. 以上3种图形均可

17)从过程系统的节点相邻矩阵怎样才能发现流股“汇集单元”

A. ⾏有多个⾮零元素

B. 列有多个⾮零元素

C. ⾏有1个⾮零元素

D. 列有1个⾮零元素

18)从过程系统的节点相邻矩阵怎样才能发现“分⽀单元”

A. ⾏有多个⾮零元素

B. 列有多个⾮零元素

C. ⾏有1个⾮零元素

D. 列有1个⾮零元素

19)某节点相邻矩阵中第3列没有⾮零元素，则说明该列对应单元属于：

A. 孤⽴单元，与其它单元⽆关

B. ⽆法解释C. 输⼊端单元

D. 输出端单元

20)某关联矩阵中，节点所对应的⾏有2个“+”物流，3个“-”物流，则该节点有：

A. 0个输⼊，5个输出

B. 5个输⼊，0个输出

C. 2个输⼊，3个输出

D. 3个输⼊，2个输出

21)某过程系统的联接表共有30⾏，其中节点D所对应的代码在左列出现了3次，则：

A. 该系统共有30个单元

B. 该系统共有3条弧

C. 该系统共有30个单元，节点D有3个输出弧

D. 从⽬前信息看不出有多少个单元，但该系统共有30条弧，且节点D有3条输出弧

22)⼀股已知所有进料条件的物料经过⼀个电加热器加热后进⼊⼀个带调节阀的闪蒸器进

⾏⽓液分离，该系统在操作时的⾃由度是多少个？（不考虑流动压降)A. 0

B. 1

C. 2

D. 3

23)如果某过程系统节点相邻矩阵A连乘3次，得到⼀个新的矩阵B，即B=A?A?A。如果

B中的元素b58=1,b37=0，则说明：

A. 从节点5经过3段弧可到达节点8；从节点3经过3段弧终点不是节点7，但途中可能路过节点7

B. 从节点5经过3段弧可到达节点8；从节点3经过3段弧中途⼀定没有经过节点7

C. 只要在A、A*A中出现过⼀次1，在以后再相乘时相应位置均会为1

D. ⽆法说明任何信息

24)某节点相邻矩阵A经过运算得到A?A、A?A?A两个新的矩阵，将A、A?A、A?A?A

三个矩阵布尔相加后得到可及矩阵A*，其中元素值a35=a53=1、a37=a73=1、a57=1、a75=0，则说明：A. 节点3与5组成⼀个独⽴回路、节点3与7组成⼀个独⽴回路，且这两个回路没有任何关系

B. 节点3与5组成⼀个简单回路、节点3与7组成⼀个简单回路，且这两个回路构成复合回路

C. 节点3、5、7共同组成⼀个尺⼨为3的简单回路

D. 节点5与7构成回路

25)在节点相邻矩阵A中全零列表⽰输出端单元，该节点在A?A、A?A?A等运算中仍会为

全零列。在某可及矩阵A*中依次删除的全零列顺序及相应的拟节点为{3}、{1,6}、{2,4,5},则该系统：A. 还⽆法判断该系统能否分解

B. 不可分解，必须整体求解

C. 可分解为{3}、{1,6}、{2,4,5}三个⼦系统，依次求解D. 可分隔为{3}、{1,6}、{2,4,5}三个⼦系统，逆序求解

26)由描述过程系统结构的原始索引矩阵I运⽤乘幂法则通过⽐较与替代获得了新的矩阵

J=I*I，其中，出现了4个相同的节点对{3-3}、{6-6}、{8-8}、{7-7}，则：

A. 不应该出现这种情况，⼀定是运算错误，重新计算

B. {3、6、7、8}共同组成⼀个尺⼨为4的回路，必须整体处理

C. ⼀定是{3，6}、{7，8}分别构成回路，并形成复合回路

D. 这4个节点构成两个简单回路，但⽬前的信息还⽆法判断具体组合信息

27)采⽤⾯向⽅程法模拟时，下⾯哪个优点不是属于⾯向⽅程法的

A. 循环物流不需迭代

B. 设计规定不许迭代

C. 复杂流程模拟稳定性提⾼

D. 建模难度低

28)某过程系统的模型⽅程组共有100个⽅程，⾮零系数数量是2000个。该⽅程组的稀疏

⽐是多少？A. 0.02

B. 0.2

C. 2

D. 20

29)⼀个有5个⽅程的⽅程组，要进⾏分解，则必须指定多少个不同的输出变量

A. 1

B. 2

C. 3

D. 5

30)某⽅程组中，变量x5总共出现在8个⽅程中，则在将⽅程组转化为有向图时，选择x5

作为变量的那个⽅程将有⼏条输出弧A. 5

B. 6

C. 7

D. 8

31)对过程系统最优化问题的描述，下⾯哪⼀种表达是错误的？

A. 最优化问题必须有优化变量、优化⽬标和约束条件

B. 过程系统优化问题都可以写出代数表达式，⽤常规的最优化问题求解⽅法进⾏求解

C. 过程系统优化⽆法写出具体的数学表达式，所以必须采⽤数值计算⽅法

D. 过程系统中所有的独⽴变量都有作为优化变量资格

32)在正常⽣产时下⾯哪⼀种⽬标不能⽤于作为过程系统的优化⽬标A. 系统消耗的循环⽔、电⼒和燃料消耗最少。因为它们是不同的物料，⽆法对⽐

B. 关键产物的收率最⼤

C. 系统的加⼯量最⼤

D. 精馏塔的理论塔板数最少

33)正常⽣产时，⼯程师不能选择哪个变量作为优化变量

A. 设备操作压⼒

B. 反应器温度

C. 塔的进料位置

D. 泵的输⼊功率

34)在对炼油⼚进⾏⽣产计划优化时，下⾯哪种叙述是错误的？

A. 约束条件包括各设备的物料平衡、⽣产能⼒、产品质量、产品供求量等

B. ⼀股物料分成多股去向不同的设备时每个去向都必须设置为变量

C. 在价值类⽬标函数中，可以忽略产量恒定的产品，只保留可变变量，不会对最优解产⽣影响

D. 可以把系统中所有的选定的独⽴变量作为优化变量

35)关于换热⽹络设计的最求⽬标，下⾯哪种是错误的

A. 最少的换热器数量

B. 最少的换热器总重量

C. 最多的热量回收

D. 传热温差尽量接近0

36)关于最⼩允许传热温差的叙述，哪种是正确的

A. 是热⼒学传热极限

B. 是⼯程上能接受的传热极限

C. 数值越⼤，可回收热量越多

D. 数值越⼩，传热推动⼒越⼤

37)某换热系统中，有多股⼯艺物流，其中有⼀股280℃的饱和⽔蒸汽放出热量成为饱和⽔，

另有⼀股饱和状态下的⽔变为160℃的饱和蒸汽。现需要计算夹点，规定最⼩允许传热温差为20℃，有关这两股物流下⾯哪⼀个温度区间的划分可能是正确的A. …,{260，260},…,{160,160},…

B. …,{280，280},…,{160,160},…

C. …,{260，260},…,{140,140},…

D. …,{280，280},…,{140,140},…

38)某⼯艺物流，其流率为200 kg/s，换热后升温20℃。在温度变化的范围内其热容变化较

⼩，取其平均值3 kJ/(kg.K)，其热容流率和热负荷是多少？A. 热容流率600kW/K; 热负荷12000kW

B. 热容流率4000kW/K; 热负荷12000kW

C. 热容流率600kW/K; 热负荷4000kW