2025年大学大一（化工原理）化工过程阶段测试题及答案

2025年大学大一（化工原理）化工过程阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.化工生产过程中，以下哪种操作不属于单元操作？（）A.精馏B.合成氨反应C.过滤D.蒸发2.在流体输送中，以下关于离心泵特性曲线的说法正确的是（）。A.流量增大时，扬程增大B.流量增大时，功率减小C.流量增大时，效率先增大后减小D.扬程与流量无关3.对于一定流量的不可压缩流体，在圆形管道中流动时，流速与管径的关系是（）。A.流速与管径成正比B.流速与管径成反比C.流速与管径的平方成正比D.流速与管径的平方成反比4.吸收操作中，吸收剂的选择原则不包括以下哪项？（）A.对溶质有较大的溶解度B.挥发性小C.与溶质有化学反应D.密度与溶质相差大5.精馏塔的进料热状况参数q值的范围是（）。A.q＞1B.q＜0C.0≤q≤1D.q=06.在干燥过程中，以下哪种情况属于等速干燥阶段？（）A.物料表面温度等于空气的湿球温度B.物料表面温度高于空气的湿球温度C.物料表面温度低于空气的湿球温度D.与物料表面温度无关7.以下关于流化床干燥器的说法错误的是（）。A.传热传质效率高B.适合处理量大、易干燥的物料C.设备结构简单D.操作弹性小8.对于间壁式换热器，以下哪种传热方式占主导？（）A.传导B.对流C.辐射D.不确定9.以下关于离心泵的安装高度的说法正确的是（）。A.安装高度越高越好B.安装高度与泵的性能无关C.安装高度受允许吸上真空度限制D.安装高度只与流量有关10.在连续精馏塔中，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.2075，则回流比R为（）。A.3B.4C.5D.6二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.化工单元操作的特点包括（）。A.应用广泛B.原理相同C.与化学反应密切相关D.操作条件相似2.流体在管道中流动时，摩擦阻力损失与以下哪些因素有关？（）A.管径B.流速C.流体性质D.管道长度3.吸收操作中，影响吸收速率的因素有（）。A.气液接触面积B.吸收剂浓度C.温度D.压力4.精馏塔的塔板效率包括（）。A.单板效率B.全塔效率C.点效率D.总效率5.以下属于干燥设备的有（）。A.厢式干燥器B.喷雾干燥器C.流化床干燥器D.板式换热器三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打√，错误的打×）1.化工生产过程中，所有的操作都属于单元操作。（）2.离心泵的扬程与泵的转速无关。（）3.流体在圆形管道中流动时，层流的流速分布是均匀的。（）4.在吸收操作中，吸收剂的用量越大越好。（）5.精馏塔的回流比越大，分离效果越好，能耗越低。（）6.干燥过程中，物料的平衡水分是不能被干燥除去的。（）7.间壁式换热器中，冷热流体通过管壁进行热量交换。（）8.离心泵的安装高度过高会导致气蚀现象。（）9.精馏塔的进料热状况对精馏操作没有影响。（）10.流化床干燥器中，物料的流化状态与气体流速无关。（）第II卷四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述离心泵的工作原理，并说明影响离心泵性能的主要因素有哪些？2.在精馏操作中，什么是回流比？回流比的大小对精馏操作有何影响？3.简述干燥过程中物料的干燥速率曲线，并说明各阶段的特点。五、计算题（总共2题，每题15分）1.用一连续精馏塔分离苯-甲苯混合液，原料液中含苯0.4（摩尔分数），塔顶馏出液中含苯0.97（摩尔分数），塔底釜液中含苯0.02（摩尔分数）。进料流量为100kmol/h，请计算塔顶馏出液和塔底釜液的流量，并求该精馏塔的回流比。已知精馏段操作线方程为y=0.75x+0.2075。2.某干燥器处理湿物料1000kg/h，湿物料含水量为40%（湿基），干燥后产品含水量为5%（湿基）。干燥介质为空气，初始湿度为0.005kg水/kg绝干气，离开干燥器时湿度为0.03kg水/kg绝干气。试求：（1）水分蒸发量；（2）绝干空气用量；（3）干燥产品量。答案：第I卷一、单项选择题1.B2.C3.B4.D5.C6.A7.D8.A9.C10.A二、多项选择题1.ABD2.ABCD3.ABCD4.AB5.ABC三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.√8.√9.×10.×第II卷四、简答题1.离心泵的工作原理：依靠叶轮高速旋转，使叶轮中心处的液体产生离心力，将液体从叶轮中心甩向叶轮周边，液体获得能量后，以较高的速度流出叶轮进入泵壳。在泵壳中，液体流速逐渐降低，部分动能转化为静压能，使液体压力升高，从而实现液体的输送。影响离心泵性能的主要因素有：泵的结构、转速、叶轮直径、流体性质、流量等。2.回流比是指精馏塔内回流量与塔顶馏出液量之比。回流比增大，精馏段操作线斜率增大，精馏段推动力增大，分离效果提高，但能耗增加。同时，塔内气液负荷增大，对塔设备要求提高。回流比减小，分离效果变差，能耗降低。合适的回流比需要综合考虑分离要求、能耗、设备投资等因素来确定。3.干燥速率曲线包括恒速干燥阶段和降速干燥阶段。恒速干燥阶段：物料表面温度等于空气的湿球温度，干燥速率恒定，主要取决于空气的干燥能力，水分汽化速率等于水分从物料内部向表面的扩散速率。降速干燥阶段：物料表面温度高于空气的湿球温度，干燥速率逐渐降低，主要取决于物料内部水分的扩散速率，随着干燥进行，物料内部水分减少，扩散阻力增大，干燥速率下降。五、计算题1.由精馏段操作线方程y=0.75x+0.2075可知，回流比R=3。根据全塔物料衡算：F=D+W（1）Fxf=DxD+WxW（2）已知F=100kmol/h，xf=0.4，xD=0.97，xW=0.02将数据代入（2）式得：100×0.4=D×0.97+W×0.02（3）联立（1）式和（3）式解得：D=40kmol/h，W=60kmol/h。2.（1）湿物料中绝干物料质量：mG=1000×(1-0.4)=600kg/h干燥后产品中绝干物料质量不变，干燥后产品质量：m2=60