化工原理考试题及答案1.doc

化工原理考试题及答案 一.填空题1.(3分) 题号:6051 第6章 知识点:100 难度:中等 总压为 101.3kPa，95温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为 155.7kPa与 63.3kPa，则平衡时苯的汽相组成， 苯的液相组成=_。（均以摩尔分率表示）。苯与甲苯的相对挥发度。*答案* x（）/（） (101.3-63.3)/(155.3-63.3)=0.411y/x155.70.411/101.3=0.632/155.7/63.3=2.462.(6分) 题号:6014 第6章 知识点:200 难度:中等 某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,且塔顶产品量为100kmol.h,则馏出液组成x=_,塔顶上升蒸气量V=_.*答案* 0.86 500kmol.h3.(3分) 题号:6052 第6章 知识点:120 难度:较难 精馏塔中第1， ，1块实际板板效率小于1。与y相平衡的液相浓度x*， 则xx*,与x-相平衡的汽相浓度y*，则y*y,yx.（，）*答案* ， ， 。本题目有题图titu1004.(2分) 题号:7055 第7章 知识点:100 难度:中等 图所示为同一温度下A.B.C三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知，它们溶解度大小的次序是；同一平衡分压下，它们的液相平衡浓度大小顺序是。*答案* CBA； 在同一平衡分压下CCC本题目有题图titu0915.(3分) 题号:7042 第7章 知识点:200 难度:中等 扩散速率的费克定律公式是，式中每项_。*答案* J=-Ddc/dz,J组分A的扩散通量kmol/(ms )D扩散系数m/s, dc/dz组分的浓度梯度kmol/m6.(2分) 题号:8052 第8章 知识点:200 难度:中等 干燥器内部无补充加热的情况下， 进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定，则气体离开干燥器的湿度H越，干燥器的热效率越。*答案* 大; 高7.(4分) 题号:8024 第8章 知识点:300 难度:中等 影响等速干燥速率的主要因素是_。*答案* 空气的状况（温度、湿度）流速和流向二.选择题三.判断题四.问答题1.(10分) 题号:7184 第7章 知识点:300 难度:中等 吸收推动力是什么?有哪些表示方法?*答案* 吸收推动力就是吸收质的分压差或浓度差。 表示方法有：分压差浓度差，还有气相和液相比摩尔分率差，气相和液相摩尔分率差，具体表达式： NkA（）kA（） KA（）KA（XX） kA（）kA（） KA（）KA（）2.(5分) 题号:8181 第8章 知识点:120 难度:中等 为什么湿空气进入干燥器前，都先经预热器预热？*答案* 一是使湿空气的值下降，以增大其吸取水汽的能力；二是提高其温度（即增大焓值 ），使其传给物料的热增多，以供给汽化水分所需之热。3.(12分) 题号:8202 第8章 知识点:210 难度:较难 某恒定干燥过程，（如图所示：预热器K1，干燥器K2，冷却冷凝器K3），已知预热器出口空气的干球温度为t,湿球温度为t此状态空气在干燥器经历一个绝热增湿过程， 出干燥器空气温度为，经冷却冷凝器冷却冷凝，析出一部分水份之后，再经预热器预热至，且其湿球温度仍为，如此反复循环。试在湿空气的H图（或H）图上用线段和箭头绘出空气在上述干燥过程状态变化的示意图。并说明空气在各设备中所经历的过程。*答案* 由w 1 及1 确定A点 （由温度为w 1 的等温线与100线相交，再沿等线向上与等温线1 相交得A点）。 AB为空气在干燥器经历绝热增湿过程，也是等焓干燥过程 BC为空气在冷却冷凝器经历等H冷却过程。 CD为空气在冷却冷凝器经历析出部分水份过程 （100线）。 DA为空气在预热器中经历等H升温过程。本题目有题图titu119五.计算题1.(15分) 题号:6249 第6章 知识点:321 难度:中等 分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4，馏出液组成为0.95，残液组成为0.05（以上组成均为苯的摩尔分率）。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。试求： (1) 最小回流比； (2) 若回流比取最小回流比的1. 2倍，列出精馏段操作线方程 (3) 列出提馏段操作线方程。*答案* y2.440.4/（11.440.4）0.62 R（xy）/（yx） （0.950.62）/（0.620.4） 1.5 R1.21.51.8 y（1.8/2.8）x0.95/2.8 0.64x0.34 令 F=1kmol.h Fx=Dx+Wx 0.4=0.95D+(1-D)0.05 解得 D=0.39kmol.h W=0.61kmol.h q=1 L=L+qF=RD+F=1.80.39+1=1.7kmol.h V=V=(R+1)D=2.80.39=1.09kmol.h y=Lx/V-Wx/V =1.7x/1.09-0.610.05/1.09=1.56x-0.028 y1.56x0.0282.(12分) 题号:7243 第7章 知识点:413 难度:中等 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A,进塔气体中溶质A 的含量为8%（体积） ，吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.0x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍, 试求： (1)水溶液的出塔浓度； (2)若气相总传质单元高度为0.6 m， 现有一填料层高为6m的塔问该塔是否合用? 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。*答案* (L/G)=(y-y)/x=(y-y)/(y/m)=m L/G=1.2(L/G)=(y-y)/x x=y/（1.2m）=0.08/(1.22.0)=0.0333 S=m/(L/G)=m/(1.2m)=1/(1.2)=1/(1.20.98) =0.8503 y/y=y/(y(1-)=1/(1-)=1/0.02=50 N=1/(1-S)L(1-S)y/y+S=14.2 h=HN=0.614.2=8.50 m6 m ,所以不合用。3.(15分) 题号:7214 第7章 知识点:410 难度:较难 在逆流操作的填料塔内用清水吸收空气氨混合气体中的氨。操作压力P为1m（绝对），温度为20；混合气的处理量为0.04kmol.m.s，氨含量4.2（体积）。当用水量为3000kg.m.h时，若出塔水溶液的氨浓度为平衡浓度的70，求吸收率和填料层高度。操作条件下氨在水中的溶解度曲线如附图； 总体积传质系数Ka0.03kmol.m.s.y。*答案* L=3000(1/18)(1/3600)=0.0463 kmol/m.s 氨分压 p=Py 由题图 x=0.050 则 x=0.05070%=0.035 y=y-L(x-x)/G=0.042-0.0463(0.035-0)/0.04 =0.00149吸收率 (y-y)/y=(0.042-0.00149)/0.042=96.5% y=0 ; 由题图 y=0.027ym =（(0.042-0.027)-0.00149）/ln(0.042-0.027)/0.00149 =0.00585 h=G(y-y)/(y ym ) =0.04(0.042-0.00149)/(0.030.00585)=9.23m本题目有题图titu0944.(20分) 题号:8242 第8章 知识点:120 难度:中等 用直流式空调机调节空气，其工作要点为：第一步，在换热器中一次加热空气；第二步，在水喷射室中绝热冷却增湿；第三步，在换热器中第二次加热至要求的温度。已知： 干空气流量L300kg干空气.s 新鲜空气状态温度T0，相对湿度50 调节后空气状态温度T20，相对湿度40 水在不同温度下的饱和蒸汽压如下表： 温度 10 0 10 20 30 蒸汽压 （N.m）259.46 610.51 1227.96 2338.59 4242.53 总压为101.3kPa试求：1在H（或H）图上表示空气的状态变化过程； 2总加热量 3用于增湿的水耗量W。*答案* （1）如图示 （2）QG 1 2 1 2 1 2 3 n 3 2 3 1 2500H(1.01+1.88H)(T-273) kJ.kg干空气 H0.622P/(P总-P)=0.622Ps /(P总-Ps ) 0时，Ps =610.51PaH1 0.6220.5610.51/(101.310-610.510.5) =1.879910kg水.kg干空气 20时，Ps =2338.59PaH0.6220.42338.59/(101.310-0.42338.59) =5.797210kg水.kg干空气 1 =2500H1 (1.01+1.88X1 )(T1 -