化工基础复习题

1、2009级化学本科函授复习题一、填空题1.流体在圆管内定态湍流流动时，其速度呈不规则的 分布，平均流速是管中心最大流速的 倍。2.流体在圆管内定态流动时，能量衡算的基本方程称为 方程，物料衡算的基本方程称为 方程。3.流体在圆管内定态滞流流动时，其阻力损失的大小与流速成 比，阻力系数仅是 的函数且在共线图中呈 关系。4.化工生产中处理的物料量要比实验室处理量大，遵循的 规律。5.离心泵的扬程随流量的增大而 ，其功率随流量的增大而 。6.对于在液相中溶解度大的气体吸收，KYKGPkGP，此时，过程的传质阻力主要集中在 膜层中，过程是 膜扩散控制。7.热传导的特点是物质的基本粒子沿传热方向不发生

2、，热传导的极限是 。8.化学工程研究和探讨的是化工生产中 性操作的规律及其 性质的问题。9. 填料吸收塔的液体吸收剂用量增大，吸收推动力 ，吸收操作线斜率 。10. 近年来，化学工业的行业结构由粗放型向 发展。11.实验室研究可分为基础研究、 研究和 开发三类。12.基本反应器是工业中应用最多、最重要的 式和 式反应器。13.往复式压缩机是利用活塞的 对流体直接加压的 式输送设备。14.相际传质的特点是物系存在有明显的 ，气体吸收属于 传质过程。15.在生产过程中，对简单反应而言，如果无副反应发生，所有物料全部转化为产物，此时反应的 等于收率。16.吸收的正常操作时，填料塔中液相是 相，气相是

3、 相。17.气固相催化反应的七个步骤可归结为三个过程，即 、 和表面 。18.平推流反应器的物料连续稳定地流入，无 发生，在垂直于流动方向上的任一截面，物料的浓度 。19.吸收剂用量减少，吸收推动力 ，塔底吸收液浓度 。20.反应器内物料的2=0.10，说明其物料逗留时间分布的离散度 ，其流况接近 。21.合成氨反应是 、中等放热和 的气固相催化反应。22.硫酸生产的原料主要有 、硫铁矿、 及含硫工业废物。23.化工生产中对气、固相催化反应，从减小内扩散阻力的角度考虑，选择催化剂应选择 和 的催化剂。24.对石油的进行裂解的目的是为了得到 、 和丁二烯等产品。25.流体在圆管内滞流流动时，主体

4、质点只有 运动，其平均流速是管中心最大流速的 倍。26.合成氨的原料有气、液、固之分，气态原料是 ，液态原料是 ，固态原料是 。27.合成氨工业采用的天然气蒸汽转化法造气，它是在催化剂的作用下， 与蒸汽反应生成 和碳的氧化物。28.化工基础课程的基本内容是三传一反加工艺，之中的三传是指动量传递， 传递和 传递。29. 接触法硫酸生产中，SO2的催化氧化采用多段 热式 床反应器。30.气体吸收是分离 混合物的操作，其操作气速的上限是 。31热对流是发生在流体与 之间的热量交换，热对流的特点是其质点沿传热方向 宏观位移。32.氨合成反应是在高温、高压下进行的，其反应过程不仅与 和压力有关，而且和气

5、体组成有关。33. 对合成氨原料气的净化目的是除去其中的 、 和二氧化碳等杂质气体，而得到纯净的氢气和氮气。34. 硫酸生产的流程中，二转二吸流程的优点是最终转化率 ，提高了硫利用率，减少了污染，缺点是两次预热炉气，需要增加传热面积；不适用于SO2浓度 的炉气。35.对CSTR来说，其物料的混合程度等于 ，返混程度等于 。36.流体流动的必要条件是系统两端存在 或 。37.填料吸收塔的操作线方程就是其 衡算方程，它是一条连接塔底和塔顶状态的斜率为 的直线。二、 判断题：（你认为对的划，不对的划× ）1.我们把气体和液体物料统称为流体，气体和液体的最大区别是有没有粘性。 （ ）2.流体

6、在圆管内定态流动时，其流速与管径的平方成反比。 （ ）3.定态流动时，在管道的不同截面上，流体的体积流量是相同的。 （ ）4.近年来，在化学工业结构调整中，不少国家的行业结构由精细化向粗放型发展。 （ ）5.流体流动流动的基本条件是系统两端存在位置差或压强差。 （ ）6.实验室与化工生产的化学反应结果往往有很大不同，主要是由于二者处理的物料量悬殊很大。 （ ）7.传质单元高度是表征填料塔性能优劣的参数，其值大塔的传质性能优。（ ）8. 硫酸生产中，增加压力有利于SO2的转化，压力对平衡转化率的影响不大。 （ ）9.流体在圆管内定态流动，滞流时其Re>2000，湍流时Re<4000。

7、 （ ）10.理想流体在圆管内定态流动时，管道的任意截面上流体的质量流量和总能量等于常数。 （ ）11.硫酸生产的原料主要有硫磺、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物。 （ ）12.列管式换热器的传热过程中，传热速率、推动力、热阻都具有加和性。（ ）13.吸收稳定操作中，判断气体在填料塔中流型的依据也是Re，且与圆管中判断流型的标准相同。 （ ）14.化工生产的最优控制是指在外界条件变化及各种干扰因素出现的情况下，为保证过程的经济性而对操作参数和控制参数进行的优化。 （ ）15.SO2氧化的平衡转化率随温度升高而降低，氧化反应宜在低温下进行。 （ ）16.吸收是分离气体混合物的操作，吸收的依据是气体混

8、合物组分间溶解性的差异。 （ ）17.Pr称为普朗特数，它是表明流体某些物理性质对给热影响的特征数。（ ）18.PFR和CSTR之所以是理想反应器，是因为反应器中的物料流况是理想流动，即没有流动阻力损失。 （ ）19.多层平壁定态导热时，总过程热阻等于各分层热阻，总过程速率等于各分层速率。 （ ）20.为了方便计算，工程上常将吸收中数量不发生变化的吸收质和液相中的纯溶剂作为基准。 （ ）21.化工生产中的化学反应的结果往往不如实验室结果，这是由于工程因素的影响导致反应性质发生变化。 （ ）22.固定床反应器的传热性比流化床反应器差，但物料的返混程度比流化床小。 （ ）23.相同条件下，逆流传热

9、比并流传热的推动力大，完成相同传热任务所需的传热面积比并流传热小。 （ ）24.在相同条件下，并流传热的平均温度差比逆流传热的平均温度差小。（ ） 25.在换热过程中，当热流体的给热系数远远大于冷流体的给热系数，其热阻主要集中在冷流体一侧。 （ ）26.流体的粘度是其内摩擦力大小的外在表现，粘度越大的流体流动性越小。（ ）27.物料质点通过反应器的停留时间与平均停留时间的平方的平均值称为方差，它表明RTD的离散程度。 （ ）28.合成氨的原料气是氢气和氮气，而氢气和氮气是由原料与蒸汽作用而制得的。 （ ）29.在硫铁矿焙烧两步主反应中，FeS2的分解速率大于FeS的燃烧速率，应设法提高FeS的

10、焙烧速率。 （ ） 30.在有降液管的板式塔中，气液相总体是逆流流动，塔板上气液错流接触，物系的组成呈阶梯变化。 （ ）31.非圆形管的当量直径de既可计算之中流体的Re判断流型，又能用来计算流体的体积流量。 （ ）32.空速是指单位体积催化剂单位时间通过的气体标准体积量，其亦称为空塔气速。 （ ）33.多釜串联反应器MMFR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。 （ ）34.硫酸生产中硫铁矿焙烧是气固相催化反应，催化剂是Fe2O3,一般采用固定床反应器 。 （ ）35.氨合成反应是气固相催化放热反应，因此采用的是传热性能较好的流化床反应器。 （ ）36.化工过程开发是

11、将实验室成果转化为工业规模生产技术的重要工程技术工具，其核心是反应过程的放大。 （ ）37.填料塔的正常操作情况下，气相是连续相，液相是分散相。 （ ）38.流体在圆管内定态湍流流动时，摩擦阻力系数是雷诺数和管壁相对粗糙度的函数。 （ ）39.返混是指不同停留时间的物料之间由不均匀到均匀的过程，它使大多数反应的结果变好，可使反应器的性能变优。 （ ）40.在硫铁矿焙烧两步主反应中，FeS2的分解速率大于FeS的燃烧速率，应设法提高FeS的焙烧速率。 （ ）41.流体在圆管内定态流动时，其流速与管截面的平方成反比。 （ ）42.BR反应器在不考虑辅助时间前提下，动力学特性与PFR相同，说明这两种

12、反应器内物料的返混程度亦相等。 （ ）43. 硫酸生产中，SO2炉气净化的目的是除去炉气中的杂质，为转化工序提供合格原料气。 （ ）三.简答题1.流体在圆管内流动形态的判据是什么？怎样判断？2.流体在圆管内稳态湍流流动时具有什么特点？其速度分布情况如何？3.什么是流动边界层？什么是传热边界层？二者的主要区别何在？4. 5.列管式换热器属于哪类换热器？其传热的方式怎样？传热总过程与分过程间的传热速率、推动力和传热阻力是何关系？6.套管式换热器的传热方式是什么？其具有哪些特点？7.转化率、收率、选择性的定义是什么？它们的关系如何？8.简述双膜理论的要点，双膜理论的意义是什么？9.对于气固相催化反应

13、，外扩散控制时，如何减小外扩散阻力？为什么？10.间歇釜式反应器、平推流反应器和全混流反应器采用怎样的操作？器内物系的浓度变化情况如何？11.合成氨的气、液、固原料各指什么？合成氨的原料路线发生了什么样的变化？12. 硫酸生产的原料主要是哪些？ 13.强化间壁式传热过程的途径中最重要的是什么？如何进行强化传热？14. 从提高SO2氧化的反应速率和平衡转化率的角度，简述氧化反应采用什么样的温度分布序列？怎样在工业中实现这样的温度分布？15.在合成氨工业中为什么要对生产的原料气进行净化？如何进行净化操作的？四.单选题：1.离心泵的适宜操作条件是在其特性曲线中的最佳工况点附近，最佳工况点是指（ ）。

14、A. 最大流量的93%点； B. 扬程最高点；C. 功率最低点； D. 效率最高点。2.对于离心泵的特性曲线，以下说法不对的是（ ）。A.扬程随流量的增大而减小； B.以扬程为自变量； C.以流量为自变量； D.功率随流量的增大而增大。 3.用刺激应答技术测定RTD时，阶跃法直接测定的是（ ）。A.逗留时间分布函数F()； B.数学期望；C.方差 ； D.逗留时间分布密度函数E()。4.流体在圆管内作湍流流动时，以下说法不正确的是（ ）。ARe2000； BRe4000为湍流；C主体流体无规则湍流； D流体质点有复杂径向脉动。5.多层圆筒壁面定态导热时，总过程与各分层导热的关系说法不对的是（

15、）。A总i； Bq总q i；CR总Ri ； Dt总ti 。6. 返混对以下反应有利的是（ ）。A.平行反应a1a2； B.平行反应a1a2；C.连串反应； D.可逆反应。7.工程上表征换热器性能幼劣的参数是（ ）。 A.传热面积的多少； B.传热速率的高低；C.结构和尺寸的差异； D.传热强度的大小。8.硫酸生产中以硫铁矿为原料的二氧化硫炉气制造，以下选项错误的是（ ）A普通硫铁矿含硫量3040% B矿粒度分布36mmC焙烧是气固相反应 D焙烧温度8509509.圆筒壁面定态导热时，以下有关传热阻力说法不正确的是（ ）。AR； BR；C壁厚增大R也增大； DR随壁面的增大而降低。10.以下不是

16、化工工艺流程图的是（ ）。A生产工艺流程图； B物料流程图；C效果流程图； D带控制点工艺流程图。11.在湍流流体中，涡流扩散和分子扩散同时起传质作用，在湍流主体中扩散系数的关系是（ ）。ADEDAB ； BDEDAB ；CDEDAB ； DDEDAB0 12.吸收是对气体混合物分离的一种操作方式，完整的吸收操作过程组成正确的是（ ）。A吸收和解吸； B吸收和溶解；C吸收和萃取； D解吸和脱附。 13.低粘度流体在光滑圆管内定态湍流流动时，最常用的计算阻力系数的公式是（ ）。A.范宁(Fanning)公式； B.柏拉修斯公式； C.泊萧叶(Poiseulle)公式； D.柯纳柯夫公式。 14.

17、对于同一反应的均相反应器，完成相同的生产任务所需的反应器容积最小的是（ ）。A平推流反应器； B全混流反应器；C多级全混流反应器 D间歇釜式反应器。15.以下几种填料中，传质性能较差的是（ ）。A.阶梯环； B.鲍尔环；C.拉西环； D.矩鞍环。16.对套管式换热器，工程上规定其传热面积是指（ ）。 A.内管的外表面积； B.内管的内表面积；C.外管的内表面积； D.外管的外表面积。17.间歇釜式反应器内的物料浓度是随时间而变化，平推流反应器的物料参数是随空间而变化，它们两者不相同的是（ ）。A反应效率； B反应选择性；C反应推动力； D反应器容积。18.基本反应器中，物料混合程度最大而返混程

18、度最小的反应器是（ ）。A.间歇釜式； B.全混釜式；C.活塞流式； D.多釜串联。19.氨合成塔是合成氨的关键设备，是由外筒和内件组成，其特点正确的是（ ）。A. 外筒耐高压，也耐高温，内件耐高压也耐高温B外筒耐高压，不耐高温，内件耐高压也耐高温C外筒耐高温，不耐高压，内件不耐高温耐高压 D外筒耐高温，不耐高压，内件不耐高压也不耐高温20.关于文丘利流量计，以下说法不对的是（ ）。A.根据流体力学原理设计 B.计量比孔板流量计准C.阻力比孔板流量计小 D.安装方便21.在合成氨的生产中，对半水煤气的脱硫、变换、脱碳顺序说法正确的是（ ）。A.先脱硫再脱碳后变换 B.先变换再脱碳后脱硫C.先脱

19、硫再变换后脱碳 D.先脱碳再脱硫后变换 22. 世界上最早的合成氨装置的反应温度为500600，压力为1720MPa，所使用的催化剂是（ ）。A铁系 B锇系C铬系 D铝系23.在气体吸收过程中，气液相界面两侧分别有气相层流底层和液相层流底层，层内的传质方式是（ ）。A分子扩散和涡流扩散 B涡流扩散C分子扩散 D对流扩散24.对于有副反应的复杂反应的选择性，以下说法不对的是（ ）。A.其值总是小于100% B.表征主副反应的相对强弱C.等于收率比转化率 D.等于收率乘转化率25.基本反应器中，物料混合程度最大、返混程度最小的反应器是（ ）。A.全混釜式CSTR B.多釜串联MMFRC.活塞流式P

20、FR D.间歇釜式BR26.对于连串反应APS,目的产物是P时，提高反应选择性的关键是（ ）A.反应物A浓度的控制 B.目的产物P浓度的控制C.反应时间的控制； D.副产物S浓度的控制。27. 对于液体沸腾的相变传热，以下说法对的是（ ）。A.膜状沸腾的大于强烈泡核沸腾； B.膜状沸腾的小于强烈泡核沸腾； C.膜状沸腾的t小于泡核沸腾； D.膜状沸腾的t小于强烈泡核沸腾。四、多选题1.根据压强单位的基本换算关系，100Pa相当于（ ）A.1.019cmH2O B.0.981 cmH2OC.0.75mmHg； D.10.19mmHg2.有关流体在圆管内定态流动时的阻力系数，以下说法中对的是（ ）

21、。A.层流时=f(Re、/d) B.湍流时=f(Re、/d)C.湍流时=f(/d) D.完全湍流时=f(/d)F.层流时=f(Re)3.有关化学工业的发展趋势说法不正确的是（ ）A规模小型化 B产品精细化C原料多样化 D生产连续化F.生产绿色化4.流体在圆管内作定态流动时，以下说法正确的是（ ）A2000Re4000为层流 BRe4000为湍流C湍流时u0.8umax D层流时u0.8umaxF.体积流量为常数5.对于饱和蒸汽冷凝的相变传热，以下说法对的是（ ） A.膜状冷凝的给热系数大于滴状冷凝 B. 膜状冷凝的应用多 C.滴状冷凝的给热系数大于膜状冷凝 D. 滴状冷凝的应用多F.给热系数的

22、大小没法确定6.下列属于列管式换热器补偿热膨胀措施的是（ ）A外壳加膨胀圈； B采用浮头；C增设折流板； D增大换热器直径F.增加列管程数7.在生产中直接由设备的测压仪表上读取的是（ ）A表压 B绝压C真空度 D余压F大气压8.对于填料吸收塔的操作线，以下说法正确的备选项是（ ）A.是一条斜率为qn,V/qn,L的直线 B. 是一条斜率qn,L/qn,V为的直线C.塔内物系实际组成沿该线变化 D.数学式是填料塔的流体力学特性曲线方程F数学式是填料塔的物料衡算方程9.根据气体在液相中的溶解度曲线，温度越高，气相和液相中的吸收质的含量分别为在（ ）A气相中变大 B气相中变小C液相中变小 D液相中变

23、大F溶解度不变化10.物料衡算关系是（ ）反应器的基本方程A.间歇釜BR B.活塞流PFRC.多釜串联MMFR之中的任一釜 D.全混釜CSTRF活塞流与全混釜组合的反应器11.冷、热流体在定态间壁式传热过程中，对并流传热和逆流传热说法正确的是（ ）A.并流传热的推动力大 B.逆流传热的推动力大C.并流传热的温差沿壁面的变化大 D.逆流传热的温差沿壁面的变化大F逆流传热容易控制冷流体的出口温度12.提高平衡氨浓度的措施说法正确的备选项是（ ）A.提高温度、降低压力 B.降低R、保持惰气一定的含量 C.提高压力、降低温度 D.保持R3.0、降低惰气含量F保持R3.0、提高惰气含量13.在生产过程中

24、的转化率是化学反应进行的程度，转化率表达式正确的备选项是（ ）A1（nA0/nA） B1（nA/nA0）C1（cA/cA0） D1（qnA0/qnA）F1（qnA /qnA0）14.对于硫酸生产炉气净化指标，我国暂行规定的标准不正确的备选项是（ ）A水分1000 mg·m-3 B尘2 mg·m-3C砷50mg·m-3 D氟10 mg·m-3F酸雾：一级降雾35，二级电降雾5（mg·m-3）15. 以下有关湿法制酸流程，说法不对的备选项是（ ）A. 热量利用率高 B. 工艺流程简单C. 设备投资大 D. 消耗动力少F产生污水16.以下中压法合成氨

25、的工艺操作条件，说法不对的备选项是（ ）A.反应温度450550 B.采用压强1545MPaC.空速10002000h-1 D.氢氮比等于3.0F30 MPa左右进口氨含量控制在 3.2%3.8%；17.对中压法合成氨流程的两个特点，以下说法正确的备选项是（ ）A反应速率高，转化率高 B氢氮比和进口氨含量合理C水冷、氨冷二次分离氨效果好 D驰放气位置设计合理F热量综合利用措施好18.以下对夹套换热器说法正确的备选项是（ ）A单位体积的传热面积大 B单位体积的传热面积小C传热面积是夹套的壁面 D传热面积是反应釜壁面F蒸汽加热下进上出五.计算题1.生产过程中用离心泵将密度为1200kg·

26、m-3的物料从贮罐送到敞口高位槽。贮罐液面与高位槽输出管出口的垂直距离为20m，管路的管规格为60mm×4mm，管总长为36m，局部阻力相当于直管阻力的10%，若管路的阻力系数为0.02，要求送液量为16.76 m3·h-1，试计算离心泵的有效功率为多少？ 1 1H 2 22.某化工厂欲建一水塔向生产过程供水，如图所示从水塔到工业设备的管长（包括局部阻力的当量长度）为600m,设计最大流量为72m3h-1,要求管出口保持10mH2O的压头（表压），若阻力系数取0.023，试求当流速为1.48ms-1时所用管的内径及水塔的高度H。3密度为1060kg·m-3、粘度为

27、5×10-3Pa·s的某种物料，在管径为20mm×2.5mm的水平钢管内流动，其流动速度为0.5m·s-1，试判断管内物料的流动形态，并计算该物料流过15m长的管道的阻力为多少？4.今欲对某型号的离心泵进行检测。已知该泵的吸入管径为129mm×4.5mm，排出管径为108mm×4mm，两测压口间的垂直距离为0.4m。泵的转速为2900r/min，在常压条件下，以20的清水为介质，测得以下的数据：在流量为50m3/h，泵入口处的真空表读数为2.5×104Pa，泵出口处的压力表读数为2.2×105Pa，电功率表测得电动机消