武汉科技大学化学工程与技术学院861化工原理历年考研真题汇编（含部分答案）

目录

2015年武汉科技大学861化工原理A卷考研真题及详解

2014年武汉科技大学861化工原理B卷考研真题及详解

2013年武汉科技大学861化工原理A卷考研真题及详解

2013年武汉科技大学861化工原理B卷考研真题及详解

2012年武汉科技大学861化工原理考研真题及详解

2011年武汉科技大学834化工原理考研真题及详解

2010年武汉科技大学834化工原理考研真题

2009年武汉科技大学化工原理考研真题及详解

2008年武汉科技大学834化工原理考研真题及详解

2007年武汉科技大学434化工原理考研真题及详解

2006年武汉科技大学434化工原理考研真题及详解

2005年武汉科技大学434化工原理考研真题及详解

2004年武汉科技大学化工原理考研真题

2015年武汉科技大学861化工原理

A卷考研真题及详解

姓名：报考专业：密封线

准考证号码：内不要

写题

2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：化工原理（þA

卷□B卷）科目代码：861考试时间：3小时满分150分可使用的常

用工具：□无þ计算器þ直尺□圆规（请在使用工具前打√）

注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律

无效；考完后试题随答题纸交回。一、填空题(共12小题，每空2分，

共28分)1.（2分）在完全湍流区（阻力平方区），若总流量不变，规

格相同的两根管子串联时的阻力损失为并联时的______倍。2.（2

分）如图1，密度为ρ的液体以平均流速u在等径倾斜直管中作稳定流

动，阀的局部阻力系数ζ与U管压差计读数R的关系式为______。（指

示液密度为ρ0）3.（2分）某

转子流量计，转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m3空气时，最大

流量为50m3/h。现用此流量计测量密度为0.6kg/m3氨气，所测最大流

量为______。4.（2分）恒压过滤，忽略介质阻力，过滤时间为θ时的

过滤速率与再过滤θ时间后的过滤速率之比为______。5.（2分）塔设

备中气液两相流动一般采用逆流操作，这是因为______。6.（4分）

-4

已知某吸收体系平衡关系为y=x，气相分传质系数ky=1.8×10kmol/

2-32

(m.s)，液相分传质系数kx=8.3×10kmol/(m.s)，则气膜阻力在总

阻力中所占的百分数为______，所以为______控制因素。7.（2分）

在逆流操作的吸收塔中，入塔气体中溶质组分含量为9%（摩尔分

率），吸收剂入塔浓度为1%（摩尔分率），已知操作条件下气液平

衡关系为y=1.6x。当液气比L/V=1.5时，液体出口的最大浓度为

______。8.（2分）制取无水乙醇可采用特殊蒸馏方式，比如______

。9.（2分）填料的传质性能越好，其理论板当量高度值越______。

10.（2分）用水萃取醋酸乙酯中的丙酮。丙酮在平衡两相脱除萃取剂

后的萃取液和萃余液中的组成分别为65%、34%，则选择性系数=

______。11.（2分）100kg/h湿物料经干燥后降为80kg/h，已知空气进

入预热器和离开干燥器的湿度分别为0.02kg/kg和0.04kg/kg，则干空气

的用量为______。12.（4分）恒定的干燥条件下，恒速干燥阶段除去

的是物料表面充满的______水分，降速阶段去除的是______水分。

二、选择题(共11小题，每小题2分，共22分)1.（2分）下列______

操作可能导致汽蚀现象发生。A)关小泵出口调节阀B)降低泵的安

装高度C)泵起动前泵内未灌满液体D)关小泵入口管路上的阀门2.

（2分）一水平变径管道如图2，水从小管流向大管，忽略阻力损失，

测压管内水柱高度h1与h2的关系为______。（测压孔与流动方向平

行）A)h1>h2；B)h1=h2；C)h1<h2D)

无法比较图23.（2分）用漂移法分离方铅矿与石英的混合颗

粒，要得到纯的方铅矿，应按______决定水的上升流速。（方铅矿

的密度大于石英的密度）A)最小方铅矿颗粒的沉降速度B)最小石英

颗粒的沉降速度C)最大方铅矿颗粒的沉降速度D)最大石英颗粒的沉

降速度4.（2分）二层平壁的稳定导热过程，如图3所示，比较第一

层的热阻R1与第二层热阻R2的大小______。A)R1>R2B)R1<R2

C)R1=R2D)无法比较5.（2分）温

度升高，气体扩散系数______，液体扩散系数______。A)减小B)增

大C)不变D)不确定6.（2分）全回流时，______。A)回流比最

小B)理论板数最多C)操作线与对角线重合D)精馏塔不能操作

7.（2分）最小回流比与______无关。A)进料组成B)平衡关系C)

进料量D)进料状态8.（2分）如图4精馏塔顶，xL与xD大小关系为

______。A)xL>xDB)xL<xDC)xL=xDD)无法比较

图49.（2分）塔径增

大，液泛线______。A．上移B．下移C．不受影响D．不能

确定10.（2分）萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于

______。A)均相区B)溶解度曲线上C)两相区D)三角相图中任何

位置均可11.（2分）一定湿度的湿空气，随着总压降低，露点相应

______。A)降低B)升高C)不变D)不确定三、简答题（共4

小题，每小题5分，共20分）1.（5分）利用自由沉降原理设计一简易

实验装置，用以测定液体的粘度。2.（5分）用水冷却热空气。热空

气的进口温度、流量及水的流量均不变，若冷却水的进口温度升高，

则空气的出口温度如何变化？提高水的流量对强化传热效果如何？3.

（5分）说明精馏操作中回流的作用。4.（5分）下列表示湿空气性质

的参数，哪两个参数组合可决定湿空气性质？请列出三组。干球温

度，湿球温度，露点温度，水汽分压，湿度，相对湿度四、计算题

（共4小题，每小题20分，共80分）1.（20分）用离心泵将常压池中

密度为900kg/m3溶液送至位于池面垂直高度10m处的敞口高位槽。泵

的安装高度为3m，输送管路长100m（包括所有局部阻力的当量长

度），管子规格57mm×3.5mm，摩擦系数取0.02。（1）离心泵的

特性曲线可表示为H=20-0.006Q2（H以m计，Q以m3/h计），求离心

泵在该管路输送条件下的工作点；（2）若要增大输送量，可以采用

哪些方法？（3）如输送液体温度升高，其饱和蒸汽压达50kpa，泵

的安装高度是否合适？（入口管路阻力损失为3m）。2.（20分）在

传热面积为20m2的单程列管换热器内，用壳程110℃饱和水蒸汽将管

内溶液由20℃加热至80℃，溶液处理量为32000kg/h，溶液物性常数

与水近似，比热取4.17kJ·kg-1·K-1。（1）求此条件下的总传热系数；

（2）该换热器使用一年后，由于溶液侧污垢热阻增加，溶液出口温

度降至72℃，求此时的总传热系数及溶液侧污垢热阻。管子规格

为25mm×2.5mm。（3）若要使溶液出口温度仍保持80℃，溶液处

理量不变，可采取哪些措施？3.（20分）填料塔内用清水处理含溶

质A的空气，入塔气含A为5%（摩尔分率），要求吸收率达到99%。

气体流量182kmol/h，塔径1.2m，清水用量380kmol/h，相平衡关系为

-3-1

y=1.2x，气相体积总传质系数Kya=200kmol·m·h。求出塔溶液浓度

及所需填料层高度。若改用含A0.1%(摩尔分率）水溶液吸收，增加

填料层高度能否达到99%的吸收率？说明原因。4.（20分）用一精

馏塔分离二元理想混合物，相对挥发度为2.5。进料中含轻组分

0.5（摩尔分率），所得塔顶产品组成为0.95（摩尔分率），釜液组成

为0.05(摩尔分率)。塔顶为全凝器，操作回流比为最小回流比的1.5

倍，进料流量1000kmol/h，泡点进料。求：（1）最小回流比；

（2）精馏段、提馏段下降的液体流量L、L’；（3）自塔顶精馏段第

2层板下降的液相组成。

姓名：报考专业：密封线

准考证号码：内不要

写题

2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题评分参考科目名称：化工

原理（þA卷□B卷）科目代码：861考试时间：3小时满分150分

可使用的常用工具：□无þ计算器þ直尺□圆规（请在使用工具前打

√）

注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律

无效；考完后试题随答题纸交回。一、填空题(共12小题，每空2分，

23

共28分)1.（2分）82.（2分）2g(ρ0-ρ)R/(ρu)3.（2分）71m4.（2

分）1.4145.（2分）逆流操作传质推动力大6.（4分）98%，气膜控

制7.（2分）0.0568.（2分）恒沸蒸馏9.（2分）小10.（2分）3.6111.

（2分）1000kg/h12.（4分）非结合水分结合水分与非结合水分

二、选择题(共11小题，每小题2分，共22分)1.（2分）D7.（2

分）C2.（2分）C8.（2分）B3.（2分）D9.（2分）A4.（2分）

A10.（2分）C)5.（2分）BB11.（2分）A6.（2分）C三、简

答题（共4小题，每小题5分，共20分）1.（5分）实验装置构成：已

知密度、直径的小球，有刻度的玻璃筒，计时器。将待测粘度的液体

装入玻璃筒内，记录小球在溶液中下落一定距离所需的时间。根据沉

降公式（如Stokes公式）即可计算液体粘度。2.（5分）空气的出口

温度升高，因为水温升高减小传热推动力。提高水的流量对强化传热

效果不佳，因为空气的给热热阻为主要热阻。3.（5分）精馏操作中

回流包括塔顶液相回流和塔底蒸汽回流，从而实现上升汽流与下降液

流沿塔进行多次接触传质，实现高纯度分离。4.（5分）干球温度与

湿度；干球温度与湿球温度；干球温度与相对湿度；等等四、计算

题（共4小题，每小题20分，共80分）1.（20分）（1）在常压池液面

与高位槽液面间列柏努利方程，以常压池液面为基准水平面

Z1=0，z2=10m，p1=p2=0(表压)，u1=u2=0，

(5分)

管路特性曲线为H=10+0.04Q2

与离心泵特性方程联立，求得H=18.7m，Q=14.7m3/h（5分）

（2）开大管路出口阀；提高离心泵转速。（5分）

（3）

泵的安装高度不合适，会发生汽蚀。（5分）

2．（20分）

（1）总传热系数

（3分）

Q=KAΔtm=ms2cp2(t2-t1)=32000/3600×4170×（80-20）

=2.22×106W（3分）

6-2-1

K=Q/（AΔtm）=2.22×10/（20×54.6）=2033WmK（3分）

(2)一年后，

Q’=K’AΔtm’=ms2cp2(t2’-t1)=32000/3600×4170×（72-20）

=1.93×106W

6-2-1

K’=Q’/（AΔtm’）=1.93×10/（20×60.3）=1600WmK

(3分)

（3分）

（3）除垢；提高蒸汽温度。（5分）

3．（20分）yb=0.05，ya=0.05(1-0.99)=0.0005，xa=0，

物料衡算：380（xb-0）=182（0.05-0.0005），xb=0.0237(7分)

2

HOG=G/Kya=182/（0.785×1.2×200）=0.8m(2分)

Δya=ya-mxa=0.0005，Δyb=yb-mxb=0.05-1.2×0.0237=0.0216，

Δym=(0.0216-0.0005)/(ln(0.0216/0.0005))=0.0056

NOG=(yb-ya)/Δym=8.84

H0=NOGHOG=7.1m（8分）

*

当xa=0.001时，ya=0.0012，比99%吸收率时的ya大，故增加填料

层高度不能达到99%的吸收率。(3分)

4.（20分）（1）∵泡点进料，∴q=1，q线方程为x=xF=0.5，∴

利用平衡关系y=αx/(1+(α-1)x)可得q线与平衡线的交点坐标(xe，ye)中

xe=0.5，ye=0.714，∴Rmin=1.1，R=1.5Rmin=1.65(7分)

(2)由物料衡算F=D+W1000=D+W

FxF=DxD+Wxw500=0.95D+0.05W∴D=500kmol/h

L=RD=1.65*500=825kmol/h

L’=L+F=1825kmol/h（6分）

(3)y1=xD=0.95

由平衡关系得x1=0.884

由精馏段操作线y=R/(R+1)x+xD/(R+1)，得y2=0.909

再次利用平衡关系，得x2=0.800(7分)

2014年武汉科技大学861化工原理

B卷考研真题及详解

姓名：报考专业：密封线

准考证号码：内不要

写题

2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：化工原理（□A

卷þB卷）科目代码：861考试时间：3小时满分150分可使用的常

用工具：□无þ计算器þ直尺□圆规（请在使用工具前打√）

注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律

无效；考完后试题随答题纸交回。一、填空题(共9小题，每空2分，

共36分)1.（4分）实际工程操作中，离心泵的流量调节是通过调节

______阀门来实现的，从调节原理上分析，这种调节改变了______特

性曲线。2.（4分）已知流体在直径为d的圆形直管中作层流流动，流

量Q维持不变，若管径增大为原来的2倍，管长不变，则直管阻力变

为原来的______倍。如果流体流动时无外加能量，则总压头沿流向

逐渐______。3.（2分）过滤速率可用或表示，二者之比等于

______。4.（6分）在列管式换热器中，用水蒸汽冷凝来加热某一具

有腐蚀性的液体，______则应该采用蒸汽走______程，液体走______

程；欲强化传热，应该提高______侧的流速。5.（4分）二元连续精

馏，当回流比时，完成分离要求所需的理论板数为______；当

回流比时，完成分离要求所需的理论板数则为______。6．（6

分）干燥过程中，若降低空气的温度，则相对湿度将______；湿度

H______；露点温度将______。(请填“增加”、“不变”或“减少”)。7.

（6分）实验室用水吸收氨测定填料塔的传质系数，该系统为

______控制。若减少气体流量，其他条件不变，则吸收因数A将

______；吸收率将______。8.（2分）恒速干燥阶段，物料表面温度

等于湿空气的______温度。9.（2分）萃取操作中，已知经单级萃取

后所得到的萃取相浓度和萃余相浓度正好相等，则分配系数

______。二、选择题(共11小题，每小题2分，共22分)1.（2分）有关

转子流量计，下面说法正确的是______。所测值为管内的流速通过

转子流量计的流体压力降与流量无关只能用于测定液体的流量2.（2

分）如图，水在水平直管内流动。已知两测压管测压孔均处于管中

心，高度差为ΔH，则管中心流速u为______。①②

③

3.（2分）恒压过滤操作初始瞬间

（即仅有过滤介质但尚无滤饼形

成），此时的过滤速率为______。

①；②；③

4.（2分）已知直径为D的

某颗粒于水中进行斯托克斯沉降，其沉降速度为u1，若将同一材质、

直径为d（d<D）的颗粒置于同样条件的水中沉降，则______。①沉

降仍处于斯托克斯区，沉降速度为u1；②沉降仍处于斯托克斯区，

沉降速度为；③沉降不一定处于斯托克斯区，但沉降速度

为5.（2分）吸收操作时，为提高吸收率，可采取______。

①提高吸收液温度②提高气液比（G/L）③增大吸收液用量6.

（2分）在空气与蒸汽间壁换热过程中，为提高传热速率，下述方法

比较合理的是______。①提高蒸汽流速②采用过热蒸汽以提高蒸

汽的温度③提高空气流速7.（2分）离心泵操作时，为了防止汽

蚀，可采取______。①开大出口阀门②关小出口阀门③提高泵的

安装高度8.（2分）湿度图中，露点温度相等的线为______。①等

温线②等湿线③等相对湿度线9.（2分）在设计连续精馏塔时，

若要求xF、D/F、xD、R均不变，并且进料热状况和选用的汽速也都

一定，则增大进料量F将使得______。①塔径增大，完成分离要求

所需理论板数增加②塔径增大，完成分离要求所需理论板数不变

③塔径不变，完成分离要求所需理论板数增加10.（2分）散装填料

（颗粒型或个体型填料）可分为环型和鞍型两大类，二者的主要区别

为______。①环型类填料空隙率大，比表面积小②鞍型类填料空隙

率大，比表面积小③环型类填料空隙率大，比表面积亦大11.（2

分）下述有关过滤操作的说明，正确的是______。①恒压过滤过滤

速率将逐渐降低②过滤常数K与滤饼厚度无关③过滤速率一般等

于洗涤速率三、实验分析题(12分)冷热两种流体通过固定管板式换

热器进行逆流热交换。其中热流体的质量流量及出口温度维持不

变，冷流体的进出口温度和因操作条件要求也不变，现因热流体

进口温度升高，操作要求出口温度仍维持不变，应如何调节冷流

体的流量？假设热流体对流传热系数远远大于冷流体的对流传热系

数，试由传热基本方程分析该调节会影响哪些因素及主要调节机

理。四、计算题(80分)1.（12分）某单级萃取过程，原料液组成点

如图中的F点，所得萃取液及萃余液组成点分别为图中的和点，

P点为临界混溶点。试作图定性确定如下参数，并对作图过程予以简

单说明（本题请另在答题纸上定性绘制）。①萃取相组成点E和萃

余相组成点R及二者的合点M；②经单级萃取后所得萃取液最大浓

度组成点Emax′，并予以简单说明；③由作图结果说明该物系的分配

系数是否大于1？2.（12分）

已知湿空气的下列参数，试分别在t-H图上定性确定该空气的状态

点，并予以简单说明。①已知t和H②已知和③已知t和3.

（16分）有一列管式换热器，装有25×2.5mm钢管300根，管长为

2m。要求将质量流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到

80℃，选用108℃的饱和蒸汽在壳程冷凝加热。若水蒸气的冷凝给热

系数为1×104W/(m2·K)，管壁导热热阻及两侧污垢热阻均可忽略不

计，且不计热损失。已知空气在定性温度下的物性常数为

-2-5

cp=1000J/(kg·K)，λ=2.85×10W/(m·K)，μ=1.98×10(Pa·S)，试求：

①对数平均温度差；②空气在管内的对流传热系数；③换热

器的总传热系数（以管外表面为基准）；④该换热器能否满足换热

要求？4．（15分）某精馏塔，用于二元连续精馏操作。塔顶为全凝

器，塔釜间接蒸汽加热，饱和蒸汽进料，进料组成为（摩尔分

率，下同），已知塔顶产品量D和塔底产品量W相等，精馏段操作线

方程为+0.3,试求：①回流比R、塔顶产品组成、塔底；

②提馏段操作线方程。5．（10分）在填料塔内用稀硫酸吸收空气

中的少量氨（属低浓度气体的吸收过程）。当溶液中存在游离酸时，

氨的平衡分压为零。下列两种情况下的操作条件基本相同（即两种情

况下的G和Kya均相同），试求下述两种情况下所需填料高度的比

例：①混合气含氨1%，要求吸收率为90%；②混合气含氨1%，要

求吸收率为99%。6．（15分）如图所示，在20℃下将甘油从贮槽中

用油泵送至反应器，输送管路为长50m、规格为mm的钢管，

管路上有两个90°弯头（两个弯头的当量长度之和为∑Le=4m），一个

半开启的标准阀（当量长度Le=25m）。管路出口在贮槽液面以上

12m，贮槽与大气相通，大气压力为标准大气压，反应器则在

300Kpa=3pa（表压）下操作，若要维持的体积流量，求

所需泵的轴功率。已知泵效率为0.6，20℃下甘油ρ=1261Kg／m3，黏

度。

姓名：报考专业：密封线

准考证号码：内不要

写题

2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题标准答案科目名称：化工

原理（□A卷þB卷）科目代码：861考试时间：3小时满分分可

使用的常用工具：□无þ计算器þ直尺□圆规（请在使用工具前打

√）

注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律

无效；考完后试题随答题纸交回。一、填空题(共8小题，每空2分，

共36分)1．（4分）______出口______；______管路______。2．

（4分）______1/16______。降低______。3．（2分）

______A______。4．（6分）______壳______；______管______；

______液体或管程或管内______。5．（4分）______最少______；

______无穷多______。6．（6分）______增加______；

______不变______；______不变______。7．（6分）

______气膜______；______增大______；______增加______。8．

（2分）______湿球。9．（2分）______等于1______。二、选择题

(共11小题，每小题2分，共22分)1．（2分）___②___。2．（2分）

③。3．（2分）___③__。4．（2分）__②__。5．2分）__③__

。6．2分）__③__。7.（2分）___②___。8．（2分）

______②______。9．（2分）______②。10．（2分）__①__。

11．（2分）____①___三、实验分析题(12分)答：根据热量平衡方

程（热衡算方程），因热流体进口温度升

高，要求出口温度不变，因此换热量将增加，定压比热在温度变化范

围内可近似认为不变，因冷流体进出口温度要保持不变，若其流量不

变，出口温度将增大。因此，需要调节冷流体流量来适应换热要求的

变化，即需要增加冷流体流量。冷流体的需要量可由热衡算方程计

算，即：（5分）；根据传热基本方程，传热

量的改变由对数平均温度差和传热系数K共同决定，由

，进口温度升高，将导致对数平均温度差增大，

同时由于热流体对流传热系数（冷流体的传热系数），冷流体

流量的增加，使得流速增加，导致冷流体侧的对流传热系数增

大，可显著增大传热系数K，因此，可通过增加冷流体流量，提高传

热系数K来完成传热过程的调节作用。（7分）四、计算与分析题

(80分)1．（12分）解：①联结S线交溶解度曲线与E点。因P点为

临界混溶点，故点E应在该点的右侧；联结S两点，与溶解度曲线

的交点即为R点（P点左侧）；RE连线和SF联线的交点即为和点M。

（6分）②过S点作溶解度曲线的切线，与AB边交点Emax′即为所

求。（3分）③根据所做出的平衡联结线

RE的倾斜程度，可以看出分配系数

约等于1（与BS边大致平行）（本题可根据考生定性绘图结果灵活判

分）（3分）2．（12分）解：①如图A所示，为等温线和等湿线的

交点（3分）②如图B所示，在横标上找到td点，沿等温线找到与饱

和线的交点，然后作等湿线；在横标上找到tw点，沿等温线找到与饱

和线的交点，然后沿绝热冷却线与上述等湿线相交，交点即为状态

点。（3分）③如图C所示，在横标上找到td点，沿等温线找到与饱

和线的交点，然后沿等湿线与等温线相交，交点即为状态点。（3

分）3．（16分）解：①

（3分）

②，管内径

为，空气在管内的质量流速为

此

处写大于2000亦可。因空气被加热，所以

（6分）③

（3分）④以管外

面积为基准，换热器提供的传热面积为

完成换热需要的面积为约

有：的裕度，故能满足要求。（4分）4．（15

分）解：①由精馏段操作线方程；精馏段操作线方程的常

规形式为：，比照可得：，据此可

得：或与对角线方程联立得到:（4分）

塔底产品组成可通过物料衡算得出::由和