大学（化学工程与工艺）化工原理应用2026年综合测试题

大学（化学工程与工艺）化工原理应用2026年综合测试题

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）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，则阻力损失变为原来的（）。A.1/2B.1/4C.1/8D.unabletojudge2.离心泵铭牌上标明的扬程是指（）。A.功率最大时的扬程B.最大流量时的扬程C.泵的最大扬程D.效率最高时的扬程3.某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.75x+0.2075，则该塔的回流比为（）。A.3B.4C.unabletojudgeD.54.在吸收操作中，吸收剂的选择应满足（）。（多选）A.对溶质有较大的溶解度B.挥发性低C.黏度低D.不易腐蚀设备5.对于干燥过程，以下说法正确的是（）。A.等速干燥阶段，物料表面温度等于空气的湿球温度B.降速干燥阶段，干燥速率与物料含水量无关C.干燥过程中，空气的湿度不断增大D.unabletojudge6.某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为（）。A.60kmol/hB.66.7kmol/hC.90kmol/hD.unabletojudge7.传热过程中，热阻主要集中在（）。A.热流体一侧B.冷流体一侧C.传热壁面D.unabletojudge8.在管壳式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，（）走壳程。A.空气B.饱和蒸汽C.unabletojudgeD.都可以9.以下哪种情况会使离心泵的扬程降低（）。A.转速降低B.流量增大C.输送液体密度增大D.unabletojudge10.恒沸精馏与萃取精馏的主要区别在于（）。A.有无共沸物B.加入的第三组分不同C.操作压力不同D.unabletojudge二、填空题（总共10题，每题2分，请将正确答案填写在横线上）1.流体在管道中流动时，其流动类型分为______和______。2.离心泵的主要性能参数有______、______、______、______和______。3.精馏塔的进料热状况有______、______、______、______和______五种。4.吸收操作的依据是______，以达到分离气体混合物的目的。5.干燥过程中，湿空气的比容是指______。6.板式塔中，塔板上的气液接触状态有______、______和______三种。7.对流传热系数的影响因素有______、______、______和______等。8.换热器的热负荷是指______。9.某二元理想溶液，相对挥发度α=2.5，已知xD=0.9，xW=0.1，则最小回流比Rmin=______。10.离心通风机的全风压是指______。三、简答题（总共4题，每题10分）1.简述流体流动中连续性方程的物理意义和应用条件。2.分析精馏塔操作中，回流比的大小对精馏过程的影响。3.说明吸收塔操作中，影响吸收效果的主要因素有哪些？4.阐述干燥过程中，干燥速率曲线的特点及各阶段的影响因素。四、计算题（总共2题，每题15分）1.某连续精馏塔，进料量为100kmol/h，进料组成xF=0.5，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.用一逆流操作的列管换热器将1000kg/h的某液体从20℃加热到80℃，热流体为120℃的饱和蒸汽，冷凝后在饱和温度下排出。已知液体的比热容cp=2.0kJ/(kg·℃)，换热器的传热面积A=15m²，传热系数K=1000W/(m²·℃)。试求：（1）热流体放出的热量Q；（2）所需的饱和蒸汽量m。五、论述题（总共1题，每题20分）结合化工原理知识，论述在化工生产中如何提高传热效率以达到节能降耗的目的。请从传热过程的各个环节进行分析，提出具体的措施和方法，并说明其原理和应用场景。答案：一、选择题1.C2.D3.A4.ABCD5.A6.B7.C8.B9.A10.B二、填空题1.层流、湍流2.流量、扬程、功率、效率、转速3.冷液进料、泡点进料、气液混合进料、露点进料、过热蒸汽进料4.气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异5.单位质量湿空气所占的体积6.鼓泡接触状态、蜂窝状接触状态、泡沫接触状态7.流体的种类、流动状态、传热面的形状和尺寸、流体的物性8.单位时间内通过换热器的热流体传给冷流体的热量9.1.6710.单位体积气体通过风机后所获得的能量三、简答题1.连续性方程的物理意义是：流体在管道中作稳定流动时，在任一截面上流体的质量流量不变。应用条件为：流体作稳定流动，且流体是连续的。2.回流比增大，精馏段操作线斜率增大，提馏段操作线斜率减小。塔顶产品纯度提高，塔底产品纯度降低。但回流比过大，会增加能耗和设备费用。3.影响吸收效果的主要因素有：吸收剂的性质、操作温度、操作压力、气体流速、吸收剂用量、吸收塔结构等。4.干燥速率曲线分为等速干燥阶段和降速干燥阶段。等速干燥阶段，干燥速率与物料含水量无关，主要受空气状态影响；降速干燥阶段，干燥速率随物料含水量降低而减小，主要受物料内部水分扩散影响。四、计算题1.（1）由物料衡算可得：F=D+W，F×xF=D×xD+W×xW，代入数据解得D=50kmol/h，W=50kmol/h。（2）精馏段操作线方程为：y=R/(R+1)x+xD/(R+1)，代入R=3，xD=0.95，可得y=0.75x+0.2375。2.（1）热流体放出的热量Q=mcΔt=1000×2.0×(80-20)=1.2×10^5kJ/h=33.3kW。（2）由Q=KAΔtm，Δtm=(1?2)/ln(1/2)=50℃，代入数据解得m=2.64kg/h。五、论述题提高传热效率可从以下方面入手：1.增大