2025年高职（应用化工技术）化工单元操作阶段测试题及评分标准

2025年高职（应用化工技术）化工单元操作阶段测试题及评分标准

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2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。请将正确答案的序号填在括号内。1.化工单元操作中，精馏操作的主要目的是（）A.分离液体混合物B.干燥气体C.混合液体D.过滤固体2.在吸收操作中，吸收剂的选择原则不包括（）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.密度大3.离心泵的主要部件不包括（）A.叶轮B.泵壳C.电机D.轴封4.以下哪种是常见的流体输送设备（）A.离心机B.干燥器C.压缩机D.换热器5.精馏塔中，进料板以上的部分称为（）A.精馏段B.提馏段C.进料段D.回流段6.吸收操作中，气液两相的接触方式不包括（）A.鼓泡接触B.喷淋接触C.膜状接触D.搅拌接触7.板式塔中，塔板效率最高的是（）A.泡罩塔板B.筛孔塔板C.浮阀塔板D.舌形塔板8.干燥操作中，湿物料中所含水分可分为（）A.结合水和非结合水B.自由水和束缚水C.平衡水和自由水D.以上都是9.以下哪种是连续式干燥设备（）A.厢式干燥器B.流化床干燥器C.真空干燥器D.喷雾干燥器10.过滤操作中，过滤介质的作用是（）A.截留固体颗粒B.支撑滤饼C.提高过滤效率D.以上都是11.以下哪种是间歇式过滤设备（）A.板框压滤机B.叶滤机C.真空转鼓过滤机D.离心过滤机12.蒸发操作中，二次蒸汽的利用方式不包括（）A.直接冷凝排放B.作为下一效蒸发器的加热蒸汽C.用于预热进料D.用于干燥物料13.以下哪种蒸发器属于自然循环蒸发器（）A.中央循环管式蒸发器B.强制循环蒸发器C.降膜蒸发器D.升膜蒸发器14在蒸馏操作中，相对挥发度α的大小反映了（）A．两组分沸点的差异B.两组分挥发能力的差异C.两组分溶解度的差异D.两组分密度的差异15.吸收操作中，传质速率与以下哪个因素无关（）A.气液两相的浓度差B.传质面积C.操作压力D.设备材质16.离心泵的扬程与以下哪个因素无关（）A.叶轮直径B.转速C.流量D.电机功率17.干燥操作中，干燥速率曲线可分为（）A.恒速干燥阶段和降速干燥阶段B.预热阶段和干燥阶段C.升温阶段和降温阶段D.以上都是18.过滤操作中，过滤阻力主要包括（）A.滤饼阻力和过滤介质阻力B.流体阻力和固体阻力C.压力阻力和摩擦力D.以上都是19.蒸发操作中，加热蒸汽的消耗量与以下哪个因素无关（）A.蒸发水量B.溶液的沸点升高C.蒸发器的热损失D.进料温度20.以下哪种是常用的蒸馏塔类型（）A.填料塔B.板式塔C.湍球塔D.以上都是第II卷（非选择题，共60分）21.（本题10分）简述精馏塔的工作原理。22.（本题10分）说明吸收操作中影响吸收速率的因素有哪些。23.（本题10分）离心泵启动前为什么要灌泵？24.（本题15分）材料：某化工厂采用连续精馏的方法分离苯-甲苯混合液。已知进料量为1000kmol/h，进料中苯的摩尔分数为0.4，塔顶馏出液中苯的摩尔分数为0.95，塔底釜液中苯的摩尔分数为0.05。回流比R=3。问题：（1）计算塔顶馏出液的流量和塔底釜液的流量。（2）若精馏塔的实际塔板数为40块，全塔效率为50%，求理论塔板数。25.（本题15分）材料：某化工生产中需要对含有少量杂质的气体进行吸收净化。采用填料塔作为吸收设备，吸收剂为水，气体流量为500m³/h（标准状况），气体中溶质的摩尔分数为0.05，要求溶质的吸收率为90%。已知吸收塔的操作条件下，亨利系数E=200kPa，相平衡关系为y=mx，m=E/P（P=101.3kPa）。问题：（1）计算吸收剂的用量。（2）若填料塔的传质单元高度HOG=1.5m，求所需的填料层高度。答案：1.A2.D3.C4.C5.A6.D7.C8.D9.B10.D11.A12.A13.A14.B15.D16.D17.A18.A19.D20.D21.精馏塔工作原理：利用混合液中各组分挥发度不同，多次进行部分汽化与部分冷凝，使气相中的轻组分浓度不断提高，液相中的重组分浓度不断提高，从而实现混合液的分离。进料从精馏塔中部某适宜位置进入塔内后，在塔板上与上升的蒸汽相遇，进行传质传热。上升蒸汽中的轻组分不断汽化进入气相，液相中的重组分不断冷凝进入液相。塔顶蒸汽经冷凝后一部分作为回流返回塔顶，另一部分作为馏出产品。塔底液体经再沸器加热汽化后上升，与下降液体进行传质传热，最终从塔底排出釜液。22.影响吸收速率的因素有：气液两相的浓度差，浓度差越大，吸收速率越快；传质面积，传质面积越大，吸收速率越高；温度，温度影响气体溶解度和扩散系数等，进而影响吸收速率；压力，压力对气体溶解度有影响从而影响吸收速率；气体流速，合适的气体流速有利于吸收传质；吸收剂的性质，如对溶质的溶解度、挥发性等；设备结构，如填料塔的填料特性等也会影响吸收速率。23.离心泵启动前灌泵是为了排出泵内空气。因为离心泵工作时依靠叶轮高速旋转产生离心力，将液体甩出。若泵内有空气，空气密度远小于液体，在离心力作用下空气难以被有效甩出，无法形成足够的压力差来输送液体。灌泵使泵内充满液体，叶轮旋转时能带动液体运动，形成连续的液体输送，保证离心泵正常启动和运行。24.（1）由物料衡算可得：进料中苯的摩尔流量FxF=1000×0.4=400kmol/h塔顶馏出液中苯的摩尔流量DxD=D×0.95塔底釜液中苯的摩尔流量WxW=W×0.05F=D+W，FxF=DxD+WxW即1000=D+W，400=0.95D+0.05W联立解得D=375kmol/h，W=625kmol/h（2）理论塔板数N=Np/η=40/0.5=80块25.（1）气体中溶质的摩尔流量G=500/22.4×0.05=1.116kmol/h吸收率η=90%，则吸收的溶质摩尔流量ΔG=Gη=1.116×0.9=1.004kmol/h由相平衡关系y=mx，m=E/P=200/101.3=1.974最小液气比(L/V)min=(y1-y2)/(x1-x2)=(0.05-0.05×0.1)/(0.05/1.974-0)=1.874实际液气比L/V=1.5×(L/V)min=1.5×1.874=2.811吸收剂用量L=2.811×G=2.811×1.116=3.145kmol/h（2）传质单元数NOG=(y1-y2)/Δymy1=0.05，y2=0.05×(1-0.9)=0.005x1=0，x2=0Δym=(y1-mx1)-(y2-