2025 年本科轻化工程（轻化工程原理）试题及答案

2025年本科轻化工程（轻化工程原理）试题及答案

（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，每题的备选答案中，只有一个最符合题意）1.轻化工程中，关于物料衡算的基本依据是（）A.质量守恒定律B.能量守恒定律C.动量守恒定律D.热量传递定律2.在某轻化工程生产过程中，已知进料中某组分的质量分数为30%，出料中该组分的质量分数为25%，进料流量为1000kg/h，则出料中该组分的质量流量为（）A.250kg/hB.300kg/hC.375kg/hD.400kg/h3.对于恒沸精馏，以下说法正确的是（）A.恒沸剂与被分离组分形成最低恒沸物B.恒沸剂与被分离组分形成最高恒沸物C.恒沸剂只能与一种被分离组分形成恒沸物D.恒沸精馏塔只有精馏段4.在轻化工程的干燥过程中，物料表面的水汽化属于（）A.传导传热B.对流换热C.辐射传热D.传质过程5.某轻化工程设备的传热系数为50W/(m²·K)，传热面积为10m²，冷热流体的对数平均温差为20K，则该设备的传热量为（）A.10000WB.15000WC.20000WD.25000W6.在轻化工程中，对于气液传质过程，双膜理论认为（）A.气液两相间存在一层稳定的气膜和液膜B.传质阻力主要集中在气膜中C.传质阻力主要集中在液膜中D.气液界面处传质阻力为零7.轻化工程中，离心分离设备主要利用的原理是（）A.重力沉降B.离心力沉降C.过滤D.蒸发8.对于某轻化工程的化学反应过程，反应速率常数与温度的关系符合阿仑尼乌斯公式，当温度升高时，反应速率（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小9.在轻化工程的萃取操作中，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.与溶质发生化学反应D.易于回收10.某轻化工程工艺中，要求将溶液的浓度从10%提高到20%，采用的操作方法最可能是（）A.蒸发溶剂B.加入溶质C.萃取D.过滤二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题的备选答案中，有两个或两个以上符合题意，错选或多选均不得分；少选，但选择正确的每个选项得1分）1.轻化工程中常见的单元操作包括（）A.蒸馏B.吸收C.干燥D.化学反应E.粉碎2.关于精馏塔的操作，以下说法正确的有（）A.回流比增大，塔顶产品纯度提高B.进料热状态改变会影响精馏塔的操作C.塔板效率越高，精馏效果越好D.精馏塔的压力对操作无影响E.再沸器的作用是提供上升蒸汽3.在轻化工程的传热过程中，强化传热的方法有（）A.增大传热面积B.提高传热系数C.增大冷热流体的温差D.减少热阻E.增加流体流速4.轻化工程中，影响化学反应速率的因素有（）A.温度B.浓度C.压力D.催化剂E.反应时间5.对于膜分离技术在轻化工程中的应用，以下描述正确的是（）A.能实现物质的高效分离B.操作简单，能耗低C.可用于分离不同分子量的物质D.膜材料的选择对分离效果无影响E.膜分离过程无相变三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列各题正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.轻化工程中的物料衡算只适用于连续稳定的生产过程。（）2.在精馏操作中，进料位置对精馏效果没有影响。（）3.干燥过程中，物料的平衡水分是不能被干燥去除的。（）4.气液传质过程中，总传质系数与分传质系数无关。（）5.离心分离设备的分离因数越大，分离效果越好。（）6.化学反应的平衡常数只与温度有关。（）7.萃取操作中，萃取剂的用量越多越好。（）8.传热过程中，热通量与传热系数成正比。（）9.轻化工程中，膜分离技术只能用于分离液体混合物。（）10.对于间歇式轻化工程生产过程，不需要进行物料衡算。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述轻化工程中蒸馏操作的原理及主要影响因素。2.请说明在轻化工程中，如何提高干燥过程的效率。3.解释轻化工程中气液传质过程的双膜理论，并说明其应用意义。五、综合分析题（总共2题，每题15分，请结合所学知识，对以下问题进行综合分析解答）1.某轻化工程生产流程中，有一精馏塔用于分离两种沸点相近的有机物。已知进料流量为5000kg/h，进料中轻组分质量分数为40%，要求塔顶轻组分质量分数达到95%，塔底重组分质量分数达到90%。通过实验测得该精馏塔的回流比为3，塔板效率为70%。请计算塔顶和塔底的出料流量，并分析该精馏塔的操作是否合理。2.在轻化工程的一个化学反应过程中，反应物A在一定温度下反应生成产物B，反应速率方程为r=kcA²，其中k为反应速率常数，cA为反应物A的浓度。已知初始时cA=2mol/L（t=0），反应进行到1小时后，cA=1mol/L。求该反应的反应速率常数k，并计算反应进行到2小时时反应物A的浓度。答案：一、1.A2.A3.B4.D5.A6.A7.B8.A9.C10.A二、1.ABCE2.ABCE3.ABCDE4.ABCD5.ABCE三、1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.×四、1.蒸馏原理：利用混合液中各组分挥发度不同，使各组分在气液两相中反复进行部分汽化和部分冷凝，从而实现分离。主要影响因素：回流比、进料热状态、塔板效率、操作压力等。2.提高干燥效率的方法：提高空气温度、降低空气湿度、增加空气流速、减小物料粒径、改善物料分散程度、优化干燥设备结构等。3.双膜理论：气液两相间存在一层稳定气膜和液膜，传质阻力集中在两膜层，气液界面处传质阻力为零。应用意义：可解释传质过程，分析传质阻力，指导传质设备设计和操作优化。五、1.设塔顶出料流量为Dkg/h，塔底出料流量为Wkg/h。物料衡算：总物料：5000=D+W轻组分：5000×40%=D×95%+W×(1-90%)联立解得：D=2000kg/h，W=3000kg/h。该精馏塔操作是否合理需进一步结合实际能耗、设备投资等多方面因素综合判断。仅从给定条件看，能达到分离要求，但回流比3及塔板效率70%是否最优需更多分析。2.已知r