2025年大学一年级（化学工程）化工原理基础试题及答案

2025年大学一年级（化学工程）化工原理基础试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)1.流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的（）A.1/2倍B.1/4倍C.1/8倍D.1/16倍2.离心泵的效率η和流量Q的关系为（）A.Q增大，η增大B.Q增大，η先增大后减小C.Q增大，η减小D.Q增大，η先减小后增大3.某精馏塔的进料热状况参数q=1.5，则进料为（）A.饱和液体B.饱和蒸汽C.气液混合物D.过冷液体4.吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，（）A.回收率趋向最高B.吸收推动力趋向最大C.塔高趋向无穷大D.操作最为经济5.萃取操作中，选择萃取剂的主要原则是（）A.与原溶剂互溶B.选择性系数大C.密度大D.粘度小6.在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，传热管的壁温接近（）A.蒸汽的温度B.空气的温度C.蒸汽和空气的平均温度D.无法确定7.离心泵铭牌上标明的扬程是指（）A.功率最大时的扬程B.效率最高时的扬程C.流量最大时的扬程D.泵的最大扬程8.精馏塔的进料热状况参数q的物理意义是（）A.单位进料的汽化潜热B.单位进料带入塔内的热量C.单位进料的焓值D.单位进料变为饱和蒸汽所需的热量9.吸收过程中，吸收质在气液两相中的浓度达到平衡时，（）A.吸收速率为零B.吸收速率最大C.传质推动力最大D.气液两相浓度差最大10.萃取操作中，分配系数kA=1，表示（）A.萃取剂与原溶剂互溶B.溶质在两相中的浓度相等C.萃取操作无法进行D.溶质在萃取相中的浓度为零11.某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.75x+0.2075，则该塔的回流比R为（）A.3B.4C.5D.612.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，会发生（）A.气缚现象B.汽蚀现象C.流量减小D.扬程降低13.在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，当进塔气体组成y1增大，其他条件不变时，吸收率（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定14.萃取操作中，若萃取剂与稀释剂完全不互溶，则选择性系数β为（）A.0B.1C.∞D.无法确定15.列管换热器中，若两流体的流量、物性及进口温度不变，将并流改为逆流，则传热平均温度差（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定16.离心泵的轴功率N和流量Q的关系为（）A.Q增大，N增大B.Q增大，N先增大后减小C.Q增大，N减小D.Q增大，N先减小后增大17.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18.吸收操作中，当吸收剂温度升高时，吸收系数（）A..增大B.减小C.不变D.无法确定19.萃取操作中，若溶质在萃取相中的浓度大于在萃余相中的浓度，则选择性系数β（）A.大于1B.小于1C.等于1D.无法确定20.某列管换热器，管程走水，壳程走蒸汽，为强化传热，下列措施中有效的是（）A.增大水的流量B.增大蒸汽的流量C.增大传热面积D.以上都可以第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述离心泵的工作原理。22.（10分）写出精馏塔的全塔物料衡算方程和精馏段操作线方程，并说明其物理意义。23.（10分）在吸收操作中，影响吸收速率的因素有哪些？24.（15分）某逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A。已知混合气流量为1000m³/h（标准状态），溶质A的摩尔分数为0.05，要求吸收率为95%。吸收剂用量为最小用量的1.5倍，操作条件下的平衡关系为y=1.5x。试求：（1）吸收剂用量；（2）出塔吸收液的组成；（3）若塔径为1m，填料层高度为多少？（已知气相总体积吸收系数Kya=100kmol/(m³·h)）25.（15分）在一连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液。原料液流量为1000kmol/h，其中含苯0.4（摩尔分数），塔顶馏出液中含苯0.95（摩尔分数），塔底釜液中含苯0.05（摩尔分数）。回流比R=3，泡点进料。试求：（1）塔顶馏出液和塔底釜液的流量；（2）精馏段操作线方程；（3）提馏段操作线方程。答案：1.D2.B3.D4.C5.B6.A7.B8.D9.A10.B11.A12.B13.A14.C15.A16.A17.A18.A19.A20.D21.离心泵主要由叶轮、泵壳、轴封装置等组成。工作时，叶轮在泵轴的带动下高速旋转，泵壳内的液体在离心力的作用下被甩向叶轮外周，使液体获得动能和静压能，然后以较高的速度流入泵壳。在泵壳中，液体的部分动能转化为静压能，使液体压力进一步提高，最后从泵的出口排出。同时，叶轮中心处形成低压区，外界液体在压差作用下不断被吸入泵内，从而实现连续输送液体的目的。22.全塔物料衡算方程：F=D+W，FxF=DxD+WxW，其中F为进料流量，D为塔顶馏出液流量，W为塔底釜液流量，xF为进料组成，xD为塔顶馏出液组成，xW为塔底釜液组成。物理意义是进料量等于塔顶馏出液量与塔底釜液量之和，进料中某组分的量等于塔顶馏出液和塔底釜液中该组分的量之和。精馏段操作线方程：y=(R/(R+1))x+(xD/(R+1))，其中y为精馏段某一板上升蒸汽组成，x为精馏段上一板下降液体组成，R为回流比。物理意义是描述精馏段内相邻两板间上升蒸汽组成与下降液体组成之间的关系。23.影响吸收速率的因素主要有：（1）吸收剂的性质，如吸收剂对溶质的溶解度、选择性等；（2）操作温度，温度升高，气体溶解度减小，吸收速率降低；（3）操作压力，压力升高，气体溶解度增大，吸收速率提高；（4）气体流速，流速增大，气液接触面积增大，吸收速率加快；（5）吸收剂用量，用量增加，吸收推动力增大，吸收速率提高；（6）填料性能，填料的比表面积、空隙率等影响气液传质效果。24.（1）最小吸收剂用量Lmin=(y1-y2)/(x1-x2)=(0.05-0.05×(1-0.95))/(0.05/1.5-0)=142.5kmol/h，吸收剂用量L=1.5Lmin=213.75kmol/h。（2）出塔吸收液组成x1=(y1-L/G(x/y-1))=(0.05-213.75/1000×(1/1.5-1))=0.033。（3）传质单元数NOG=(y1-y2)/Δym，Δym=((y1-mx2)-(y2-mx2))/ln((y1-mx2)/(y2-mx2))=0.025，NOG=(0.05-0.0