2025 年高职化学工艺（化工分离工程）下学期期中测试卷

2025年高职化学工艺（化工分离工程）下学期期中测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下哪种分离方法不属于平衡分离过程？（）A.精馏B.萃取C.离子交换D.吸收2.对于理想溶液的精馏过程（）。A.相对挥发度随温度变化B.相对挥发度随压力变化C.相对挥发度为常数D.相对挥发度与组成有关3.在萃取操作中，选择性系数β（）。A.越大越好B.越小越好C.等于1最好D.与分离效果无关4.以下关于吸收操作的说法正确的是（）。A.吸收质在气相中的分压总是高于其在液相中的平衡分压B.吸收质在气相中的分压总是低于其在液相中的平衡分压C.吸收质在气相中的分压等于其在液相中的平衡分压D.吸收质在气相中的分压与在液相中的平衡分压大小关系不确定5.精馏塔中，进料板以上的塔段称为（）。A.精馏段B.提馏段C.进料段D.回流段6.萃取剂的选择原则不包括（）。A.与原溶剂互不相溶B.对溶质有较大的溶解度C.与溶质不发生化学反应D.密度比原溶剂大7.在连续精馏塔中，若精馏段操作线方程为y=0.75x+0.2075，则回流比R为（）。A.3B.4C.5D.68.对于吸收过程，当吸收剂用量趋于最小用量时（）。A.吸收推动力最大B.吸收塔高度最小C.所需理论板数最少D.吸收操作线与平衡线相切9.以下哪种塔板效率不属于实际塔板效率？（）A.全塔效率B.单板效率C.点效率D.理论板效率10.在恒沸精馏中，加入的恒沸剂应与原溶液中的（）形成恒沸物。A.轻组分B.重组分C.某一组分D.所有组分二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.以下属于传质分离过程的有（）。A.蒸馏B.吸收C.过滤D.离心分离E.萃取2.精馏塔的进料热状况有（）。A.冷液进料B.泡点进料C.气液混合进料D.饱和蒸汽进料E.过热蒸汽进料3.影响吸收操作的因素有（）。A.温度B.压力C.吸收剂用量D.吸收剂纯度E.气体流速4.萃取操作中，分配系数k（）。A.与温度有关B.与压力有关C.与溶质和溶剂的性质有关D.与组成有关E.与萃取剂用量有关5.以下关于塔板理论的说法正确的有（）。A.塔板理论将精馏塔视为由若干层理论板组成B.理论板上气液两相达到平衡状态C.塔板理论可以解释精馏塔的分离原理D.塔板理论可以计算精馏塔的实际板数E.塔板理论忽略了塔板上的传质阻力三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法的正误，正确的打√，错误的打×）1.平衡分离过程是借助分离媒介使均相混合物系统变成两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。（）2.精馏过程中，回流比越大，精馏效果越好，所以回流比可以无限增大。（）3.萃取操作中，溶质在萃取相和萃余相中的分配系数k越大，越有利于分离。（）4.吸收操作中，吸收质在吸收剂中的溶解度随温度升高而增大。（）5.精馏塔的进料热状况对精馏操作没有影响。（）6.恒沸精馏和萃取精馏都需要加入第三组分。（）7.塔板效率越高，精馏塔的分离能力越强。（）8.吸收过程中，吸收塔的高度与吸收剂用量无关。（）9.萃取剂的选择只需要考虑对溶质的溶解度，不需要考虑其他因素。（）10.精馏塔的操作压力越高，相对挥发度越大，越有利于精馏分离。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述精馏塔的工作原理。2.说明影响萃取操作的主要因素及它们是如何影响的。3.简述吸收操作的流程及关键设备。五、计算题（总共2题，每题15分）1.某二元理想溶液在连续精馏塔中进行分离，进料量为100kmol/h，进料组成xF=0.5，要求塔顶产品组成xD=0.95，塔底产品组成xW=0.05，回流比R=3。试求：（1）塔顶产品量D和塔底产品量W；（2）精馏段操作线方程。2.在一逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质A，混合气流量为1000m³/h（标准状态），溶质A的摩尔分数为0.05，要求溶质A的吸收率为95%。已知吸收剂用量为最小用量的1.5倍，平衡关系为y=2x，气相总传质单元高度HOG=1m。试求：（1）吸收剂用量L；（2）所需的填料层高度Z。答案：一、单项选择题1.C2.C3.A4.B5.A6.D7.A8.D9.D10.C二、多项选择题1.ABE2.ABCDE3.ABCDE4.ACD5.ABCE三、判断题1.√2.×3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.×10.×四、简答题1.精馏塔工作原理：利用混合液中各组分挥发度不同，多次进行部分汽化与部分冷凝，使气相中的轻组分不断增浓，液相中的重组分不断增浓，从而实现混合液的分离。2.影响萃取操作的主要因素及影响：温度影响分配系数k，一般温度升高，k值增大，但选择性系数β可能减小；压力对萃取影响较小；萃取剂用量增加，有利于溶质的萃取，但过量会使设备费用增加；萃取剂纯度影响萃取效果，纯度越高越好；原溶剂与萃取剂的互溶度越小越好；两相接触方式及接触时间影响传质效率，良好的接触方式和足够时间有利于传质。3.吸收操作流程：混合气体从塔底进入吸收塔，与从塔顶喷淋而下的吸收剂逆流接触，吸收质被吸收剂吸收，从塔底流出的气体为净化后的气体，从塔顶流出的液体为吸收了吸收质的溶液。关键设备是吸收塔，如填料塔、板式塔等，其作用是提供气液接触传质的场所。五、计算题1.（1）由物料衡算：F=D+W，FxF=DxD+WxW，代入数据可得：100=D+W，100×0.5=D×0.95+W×0.05，联立解得D=50kmol/h，W=50kmol/h。（2）精馏段操作线方程：y=(R/(R+1))x+(xD/(R+1))，将R=3，xD=0.95代入得：y=3/4x+0.95/4=0.75x+0.2375。2.（1）最小吸收剂用量Lmin：y1=0.05，η=95%，则y2=y1(1-η)=0.05×(1-0.95)=0.0025，x2=0，由平衡关系y=2x，可得x1=y1/2=0.025，Lmin=V(y1-y2)/(x1-x2)，V=1000×(1-0.05)/22.4=42.41kmol/h，代入计算得Lmin=42.41×(0.05-0.0025)/(0.025-0)=80.27kmol/h，L=1.5Lmin=120.41kmol/h。（2）气相总传质单元数NOG：NOG=(y1-y2)/Δym，Δym=((y1-mx2)-(y2-mx2)