2025年高职（应用化工技术）化工原理试题及解析

2025年高职（应用化工技术）化工原理试题及解析

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意，请将正确答案的序号填在括号内）1.在流体流动中，层流与湍流的本质区别是（）A.流速不同B.流通截面积不同C.雷诺数不同D.流体黏性不同2.离心泵铭牌上标明的扬程是指（）A.实际扬程B.最大扬程C.有效扬程D.理论扬程3.某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，则该塔的回流比为（）A.3B.4C.5D.64.吸收操作中，吸收剂的选择应满足的条件不包括（）A.对溶质有较大的溶解度B.挥发性小C.黏度大D.不易腐蚀设备5.在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，传热管的壁温接近（）的温度。A.空气B.饱和蒸汽C.两者平均温度D.无法确定6.以下哪种情况会使离心泵的流量减小（）A.关小出口阀门B.开大出口阀门C.提高泵的转速D.降低输送液体的密度7.精馏塔进料热状况参数q=1时，表示进料为（）A.饱和蒸汽B.饱和液体C.气液混合物D.过热蒸汽8.对于吸收过程，当其他条件一定时，温度升高，亨利系数E（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小9.某板式塔在操作时，若气液负荷过大，可能会出现的不正常现象是（）A.漏液B.液泛C.雾沫夹带D.气泡夹带10.在套管换热器中，用冷水冷却热油，若冷水流量增大，则热油的出口温度（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低第II卷1.（10分）简述流体静力学基本方程的应用，并举例说明。2.（15分）离心泵启动前为什么要灌泵？如果不灌泵会出现什么后果？3.（15分）某连续精馏塔，进料量为100kmol/h，进料组成为0.5（摩尔分数，下同），塔顶馏出液组成为0.95，塔底釜液组成为0.05。回流比为3，泡点进料。试求：（1）塔顶馏出液量和塔底釜液量；（2）精馏段操作线方程；（3）提馏段操作线方程。4.（20分）在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的氨。已知混合气流量为1000m³/h（标准状况），氨的体积分数为0.1，操作条件下的气液平衡关系为y=1.2x，气相总传质单元高度为1.5m。要求氨的吸收率为95%。试求：（1）吸收剂用量；（2）所需的填料层高度。5.（20分）有一套管换热器，内管为φ57×3.5mm的钢管，外管为φ114×4mm的钢管。冷水在环隙流动，其流量为1000kg/h，进口温度为15℃，出口温度为35℃。热油在内管流动，进口温度为120℃，出口温度为60℃。已知水的比热容为4.18kJ/(kg·℃)，热油的比热容为2.0kJ/(kg·℃)。试求：（1）换热器的热负荷；（2）总传热系数K；（3）逆流操作时的平均温度差。答案：1.C2.C3.A4.C5.B6.A7.B8.A9.B10.B1.流体静力学基本方程可用于计算静止流体内部的压力分布、测量液位高度、确定液封高度等。例如，在化工生产中，通过测量容器内液位高度，利用流体静力学基本方程可计算出容器底部的压力，从而判断容器是否处于正常工作状态。2.离心泵启动前灌泵是为了排出泵内空气，使泵内充满液体形成连续的液流通道，这样才能保证离心泵正常工作。如果不灌泵，泵内存在空气，由于空气的可压缩性，在叶轮旋转时无法形成足够的压力差，导致液体无法正常输送，泵会出现气缚现象，无法正常启动和工作。3.（1）由物料衡算可得：F=D+W，FxF=DxD+WxW，代入数据解得D=50kmol/h，W=50kmol/h。（2）精馏段操作线方程：y=(R/(R+1))x+(xD/(R+1))，R=3，xD=0.95，可得y=0.75x+0.2375。（3）提馏段操作线方程：y'=(L'/V')x'-(WxW/V')，L'=L+qF=RD+F=3×50+100=250kmol/h，V'=V-(1-q)F=(R+1)D-(1-q)F=4×50-0=200kmol/h，代入数据可得y'=1.25x'-0.0125。4.（1）y1=0.1，η=95%，则y2=y1(1-η)=0.1×(1-0.95)=0.005。由物料衡算L(x1-x2)=V(y1-y2)，x1=0，x2=0，V=1000/22.4=44.64kmol/h，解得L=424.98kmol/h。（2）NOG=(y1-y2)/Δym，Δym=(y1-mx2)-(y2-mx2)/ln((y1-mx2)/(y2-mx2))，m=1.2，代入数据解得NOG=6.54。Z=HOG×NOG=1.5×6.54=9.81m。5.（1）Q=WhCph(t1-t2)=1000×2.0×(120-60)=1.2×10^6kJ/h。（2）qm1=1000kg/h，qm2=1000×(4.18×(35-15))/(2.0×(120-