最新期末复习题答案——化工系统工程

课程编号：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.烃类分离,B.烃类裂解,C.不锈钢棒加工成螺栓,D.海水晒盐,E.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,E.重要构成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性质A.PR,B.SRK,C.SHBWR,D.NRTL,E.CS4)在一个绝热封闭体系中，投入了5种化合物，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，其自由度是多少？A.9,B.11,C.7,D.10,E.85)某车间有5股流量固定的物料同时进入一个保温良好的密闭容器中，容器底部有一台泵将混合物料输送到其它车间。

如果要维持容器内液面稳定，该泵有哪些参数可自由调节？A.出口压力,B.出口流量,C.泵输入功率,D.什么都不能自由调整E.出口温度,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.4,B.5,C.6,D.7,E.87)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,E.有多个可控参数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,E.无法确定9)一股有8个组分的物流，进入闪蒸罐进行闪蒸分离。

其温度、压力和组成均已知，闪蒸罐自由的自由变量是多少？A.2,B.4,C.8,D.10,E.1410)某车间有一常规精馏塔，进料有8个组分。

当原料条件一定时，在日常生产中能够用来控制产物质量的变量有几个？A.2,B.3,C.15,D.5,E.1011)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？A.1,B.2,C.3,D.4,E. 512)从平衡级分离过程的角度来看，闪蒸分离相当于几块理论板A.1,B.2,C.3,D.4,E. 513)用公式法分析单元自由度时，下面哪个单元不适用A.分割器,B.两相闪蒸,C.3相闪蒸,D.精馏塔,E.再沸精馏塔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ψ=0及ψ=1代入方程f(ψ)=0，可直接判断B.计算出所处压力下的泡点温度、露点温度与体系温度对比后判断C.由于计算想平衡常数需知道气液组成，而计算气液组成又需知道相平衡常数，构成循环，故无法判断D.不知道E.不确定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变化,B.出口温度不能随意改变，但压力可随意变化,C.出口温度不能改变，压力与流动压降有关,D.温度、压力均可随意调整,E.无法确定16)计算机是利用哪一种图来识别过程系统的结构信息: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E.计算机无法识别过程系统流程17)从过程系统的节点相邻矩阵怎样才能发现“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E.无法分析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E.无法分析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输入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E.内部单元20)某关联矩阵中，节点所对应的行有2个+1，3个-1，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E.不知道21)某过程系统的连接表共有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.从目前信息看不出系统有多少个单元，但该系统共有30条弧，且节点D有3条输出弧E.无法判断22)一股已知所有进料条件物料经过一个电加热器升温后进入闪蒸器进行平衡闪蒸分离，系统在操作时自由度是多少？（不考虑流动压降)A.0B. 1C. 2D. 3E. 423)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，但中途可能经过了节点7B.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7C.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1D.无法说明任何问题E.从节点5不管走几步都不可能到达节点824)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，且这两个回路构成一个复合回路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E.从A*无法分析回路信息25)在节点相邻矩阵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*中依次删除全零列及相应行的顺序为{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，必须整体求解C.可分隔为{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E.各个节点可按序号依次求解26)在由描述过程系统结构的原始索引矩阵I由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3个相同的节点对{3-3}、{6-6}、{8-8}，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、8}共同组成一个尺寸为3的回路，必须整体处理C.一定是{3，6}、{3，8}构成回路，形成复合回路D.这3个节点构成复合回路，但目前的信息还无法判断具体结构信息E.不能做出判断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E.设计规定与循环物流在系统方程中仅增加了方程数量，不需特别对待28)某过程系统的模型方程组共有100个方程，所有变量的非零系数数量是2000个。

该方程组的稀疏比是多少？A..02B..2C. 2D.20E.20029)一个有5个方程的方程组，要将进行分解，则必须指定多少个不同的输出变量A. 1B. 2C. 3D. 5E. 430)某方程组中，变量x5总共出现于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. 5B. 6C.7D.8E.931)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数学表达式，用一般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的资格E.只要能换算成同一目标形式（如费用），不同的消耗物质也可以作为优化目标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.系统的投资最少C.系统的加工量最大D.精馏塔的理论塔板数最少E.以上应该都可以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E.闪蒸罐取热量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.在目标函数中，数值是固定值的变量可以忽略，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E.主要按照统计数据进行，不再考虑装置的具体情况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0E.最大可能的进行工艺物流间的换热36)关于最小传热温差的叙述，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E.取值与夹点位置无关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是正确的A.…,{260，260},…,{160,160},…B.…,{280，280},…,{160,160},…C.…,{260，260},…,{140,140},…D.…,{280，280},…,{140,140},…E.冷热物流都出现了相同温度点，在划分温度区间时所有重复的点只保留一个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12000kWB.热容流率4000kW/K; 热负荷12000kWC.热容流率600kW/K; 热负荷4000kWD.热容流率600kW/K; 热负荷400kWE.热容流率4000kW/K; 热负荷60kW39)划分夹点温度区间的方法是：A.冷流与热流的端点温度按照从大到小的顺序排序，没有潜热的相同温度点只保留一个B.热流端点温度减去最小允许传热温差与冷流的端点温度一起按照从大到小的顺序排序，没有潜热的相同温度点只保留一个C.冷流端点温度减去最小允许传热温差与热流的端点温度一起按照从大到小的顺序排序，没有潜热的相同温度点只保留一个D.热流端点温度减去最小允许传热温差与冷流的端点温度一起按照从大到小的顺序排序，相同温度点只保留一个，有潜热的系统无法计算夹点E.热流端点温度与冷流的端点温度一起按照从大到小的顺序排序，相同温度点只保留一个，有潜热的系统无法计算夹点40)计算夹点时，温度区间1的输出热负荷是120kW，温度区间2的热流负荷是200kW，冷流负荷是300kW，则温度区间2向温度区间3输出的热负荷是多少？A.120kWB.200kWC.80kWD.20kWE.100kW41)热流H1要求从360℃降温到160℃；H2从300℃降温到180℃；冷流C1要求从60℃升温到220℃。