2025年大学大二（化学工程与工艺）化工原理综合测试试题及答案

2025年大学大二（化学工程与工艺）化工原理综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下关于流体流动的描述，正确的是（）A.层流时，流体分层流动，各层之间无质量交换B.湍流时，流体的流动是杂乱无章的，没有任何规律C.雷诺数是判断流体流动类型的唯一依据D.流体在管道中流动时，流速越大，雷诺数越小2.对于离心泵，以下说法错误的是（）A.离心泵的扬程与泵的转速成正比B.离心泵的效率随流量的增大先增大后减小C.离心泵的流量与泵的出口压力无关D.离心泵启动时应关闭出口阀门3.在吸收操作中，以下能提高吸收速率的措施是（）A.降低温度B.减小吸收剂用量C.提高吸收剂的纯度D.减小气相中溶质的分压4.以下关于精馏塔的说法，正确的是（）A.精馏塔进料口位置越高，塔顶产品纯度越高B.回流比越大，精馏塔的能耗越低C.精馏塔的塔板效率越高，产品质量越好D.精馏塔的理论塔板数与实际塔板数相等5.对于干燥过程，以下说法正确的是（）A.干燥是一个传热过程B.干燥是一个传质过程C.干燥过程中物料的温度始终保持不变D.干燥速率与空气的湿度无关6.在管壳式换热器中，以下哪种流体走壳程（）A.流量大的流体B.腐蚀性流体C.压力高的流体D.被冷却的流体7.以下关于流体输送机械的选型，错误的是（）A.输送高粘度液体宜选用齿轮泵B.输送易燃易爆液体宜选用屏蔽泵C.输送大流量液体宜选用离心泵D.输送高温液体宜选用离心泵8.在气体吸收中，以下哪种情况属于气膜控制（）A.易溶气体吸收B.难溶气体吸收C.中等溶解度气体吸收D.与溶解度无关9.对于精馏塔的操作，以下说法错误的是（）A.进料组成变化时，应及时调整回流比B.塔釜液位过高会影响精馏塔的正常操作C.塔顶压力变化对精馏塔的操作没有影响D.精馏塔的操作应保持稳定10.在干燥过程中，以下哪种干燥方法属于对流干燥（）A.冷冻干燥B.喷雾干燥C.真空干燥D.红外线干燥第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分，每空2分）1.流体流动的连续性方程表达式为____________________。2.离心泵的主要性能参数有____________________、____________________、____________________、____________________、____________________。3.吸收操作的依据是____________________。4.精馏塔的进料热状况有____________________、____________________、____________________、____________________、____________________。5.干燥过程中，物料中所含水分可分为____________________和____________________。三、简答题（共20分，每题10分）1.简述影响离心泵性能的因素。2.简述精馏塔的工作原理。四、计算题（共20分）某精馏塔进料量为100kmol/h，进料组成xF=0.5（摩尔分数），要求塔顶产品组成xD=0.95，塔釜产品组成xW=0.05。已知回流比R=3，塔顶采用全凝器，泡点回流。试求：（1）塔顶产品量D和塔釜产品量W；（2）精馏段操作线方程；（3）提馏段操作线方程。五、案例分析题（共10分）某化工厂采用连续精馏塔分离苯-甲苯混合液。在操作过程中，发现塔顶产品纯度下降，塔釜液位上升。经检查，发现进料流量增大，进料组成不变，回流比不变。试分析原因，并提出解决措施。答案：1.A2.C3.C4.C5.B6.D7.D8.B9.C10.B二、1.ρ1u1A1=ρ2u2A22.流量、扬程、功率、效率、转速3.气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异4.冷液进料、泡点进料、气液混合进料、饱和蒸汽进料、过热蒸汽进料5.结合水分、非结合水分三略四、（1）由物料衡算可得：F=D+WFxF=DxD+WxW代入数据解得：D=47.5kmol/h，W=52.5kmol/h（2）精馏段操作线方程：yn+1=(R/(R+1))xn+(xD/(R+1))=(3/(3+1))xn+(0.95/(3+1))=0.75xn+0.2375（3）提馏段操作线方程：L'=L+qF=RD+qFV'=V-(1-q)F代入数据解得：L'=197.5kmol/h，V'=147.5kmol/h提馏段操作线方程：ym+1=(L'/V')xm-(WxW/V')=(197.5/147.5)xm-(52.5×0.05/147.5)=1.34xm-0.0178五、原因：进料流量增大，导致塔内气液负荷增大，塔板效率下降，从而使