2025年大学大一（化学工程与工艺）化工原理综合测试试题及答案

2025年大学大一（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40分）每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填入括号内。（总共20题，每题2分）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，则阻力损失为原来的（）。A.1/2倍B.1/4倍C.1/8倍D.1/16倍2.离心泵启动时，应把出口阀关闭，其目的是（）。A.防止启动电流过大B.减小吸入管路阻力C.增大泵的压头D.减小泵的轴功率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.在二元混合液中，（）的组分称为易挥发组分。A.沸点低B.沸点高C.相对挥发度小D.蒸汽压小5.吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，（）。A.回收率趋向最高B.吸收推动力趋向最大C.操作最为经济D.填料层高度趋向无穷大6.以下哪种情况不是造成离心泵气缚现象的原因（）。A.泵内有空气B.进口管路漏气C.泵的安装高度过高D.泵未灌满液体7.对于恒沸精馏，恒沸剂与组分形成的恒沸物的沸点必须（）原溶液中任一组分的沸点。A.高于B.低于C.等于D.无要求8.某设备的表压强为50kPa，则其绝对压强为（）kPa（当地大气压为100kPa）。A.50B.100C.150D.2009.若某物料的平衡水分与自由水分的划分是根据（）。A.物料的性质B.空气的状态C.物料的含水量D.干燥介质的温度10.流体在管内作湍流流动时，其摩擦系数与（）有关。A.雷诺数B.相对粗糙度C.雷诺数和相对粗糙度D.流速11.在板式塔中，（）是气液两相进行传质的场所。A.塔板B.降液管C.溢流堰D.受液盘12.以下哪种换热器属于间壁式换热器（）。A.套管换热器B.混合式换热器C.蓄热式换热器D.夹套换热器13.某精馏塔塔顶上升蒸汽组成y1，经全凝器冷凝后得到的液体组成为x0，则x0与y1的关系为（）。A.x0>y1B.x0<y1C.x0=y1D.不确定14.吸收过程中，吸收质在气液两相中的组成达到平衡时，此时吸收质的吸收速率（）。A.大于零B.小于零C.等于零D.最大15.离心泵的扬程是指（）。A.泵的升扬高度B.泵对单位重量液体提供的有效能量C.泵的吸上高度D.泵的功率16.对于二元理想溶液，相对挥发度α=1时，（）。A.不能用普通精馏方法分离B.可以用普通精馏方法分离C.精馏塔效率最高D.精馏塔能耗最低17.在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，（）走壳程。A.饱和蒸汽B.空气C.都可以D.不确定18.某干燥过程，若增大空气的流量，则干燥速率（）。A.增大B.减小C.不变D.不确定19.流体在等径水平直管中流动时，由于流动阻力而产生的能量损失表现为（）。A.静压能降低B.动能降低C.位能降低D.总能量降低20.在萃取操作中，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.与溶质不发生化学反应D.密度比原溶剂大第II卷（非选择题，共60分）21.填空题（每空1分，共10分）（1）流体在管内作层流流动时，其平均流速是最大流速的（）倍。（2）离心泵的主要性能参数有流量、扬程、（）、效率和转速。（3）精馏操作中，进料热状况参数q=1时，表示进料为（）。（4）吸收操作中，亨利定律表达式为p=Ex，其中E称为（）。（5）在传热过程中，热阻主要集中在（）一侧。（6）某精馏塔的进料组成为xF=0.5，塔顶产品组成为xD=0.95，塔底产品组成为xW=0.05，则塔顶产品的回收率为（）。（7）干燥过程中，物料表面的水汽分压（）空气中水汽分压时，物料才能被干燥。（8）在板式塔中，溢流堰的作用是保证塔板上有一定的（）。（9）某设备的真空度为30kPa，则其绝对压强为（）kPa（当地大气压为100kPa）。（10）对于一定的吸收系统，当操作温度升高时，亨利系数E（）。22.简答题（每题5分，共20分）（1）简述离心泵的工作原理。（2）简述精馏塔的塔顶温度和塔底温度的变化规律。（3）简述吸收操作中影响吸收速率的因素。（4）简述传热过程中强化传热的途径。23.计算题（每题10分，共20分）（1）某连续精馏塔，进料流量为100kmol/h，进料组成为xF=0.5（摩尔分数），要求塔顶产品组成为xD=0.95，塔底产品组成为xW=0.05。已知回流比R=3，泡点进料。试求：塔顶产品流量D、塔底产品流量W、精馏段操作线方程、提馏段操作线方程。（2）某逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A。已知混合气流量为1000m³/h（标准状态），其中溶质A的含量为5%（体积分数），要求溶质A的回收率为95%。吸收剂用量为最小用量的1.5倍，操作条件下的气液平衡关系为y=2x。试求：吸收剂用量L、塔底吸收液的组成x1。24.分析题（10分）某化工生产中，采用离心泵输送某种液体，一段时间后发现泵的流量和扬程均下降。请分析可能导致这种情况的原因，并提出相应的解决措施。材料：某化工厂在进行精馏操作时，发现塔顶产品质量不合格，经分析发现塔顶温度过高。25.综合应用题（10分）某化工企业拟新建一套生产装置，其中涉及到流体输送、精馏、吸收等化工单元操作。请你根据所学的化工原理知识，对该生产装置的工艺流程进行设计，并说明各单元操作的作用和主要设备选型依据。材料：某化工企业欲生产一种新型化工产品，需要将原料进行分离和提纯。答案：1.D2.A3.A4.A5.D6.C7.B8.C9.B10.C11.A12.A13.C14.C15.B16.A17.A18.A19.A20.D21.（1）0.5（2）轴功率（3）饱和液体（4）亨利系数（5）热阻大（6）90.5%（7）大于（8）液层高度（9）70（10）增大22.（1）离心泵的工作原理是依靠高速旋转的叶轮，泵内液体在离心力作用下，从叶轮中心被抛向边缘，使液体获得动能和静压能，从而实现液体的输送。（2）精馏塔塔顶温度主要取决于塔顶蒸汽的组成，随着精馏过程进行，塔顶蒸汽中易挥发组分含量降低，塔顶温度会逐渐降低；塔底温度主要取决于塔底液体的组成，随着精馏进行，塔底液体中难挥发组分含量增加，塔底温度会逐渐升高。（3）吸收速率的影响因素有：气相中吸收质的分压、液相中吸收质的浓度、温度、压力、吸收剂的性质和用量、填料层高度、气液流动状态等。（4）强化传热的途径有：增大传热面积、提高传热温差、提高传热系数。提高传热系数可通过增大流体流速、增强流体扰动、采用导热系数大的材料、防止垢层形成等方法。23.（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。精馏段操作线方程：y=R/(R+1)x+xD/(R+1)=3/4x+0.95/4=0.75x+0.2375。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-0=4×50=200kmol/h，y'=250/200x'-50×0.05/200=1.25x'-0.0