2026年大学大二（化学工程）化工原理实验综合测试题及答案

2025年大学大二（化学工程）化工原理实验综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本题共10小题，每小题3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。1.在流体流动实验中，关于雷诺数的说法正确的是（）A.雷诺数反映了流体流动的惯性力与粘性力之比B.雷诺数越大，流体越容易发生层流C.雷诺数只与流体的流速有关D.雷诺数是一个无量纲的物理量，其数值大小与单位制的选择有关2.以下哪种流量计不属于差压式流量计（）A.孔板流量计B.文丘里流量计C.转子流量计D.喷嘴流量计3.在离心泵特性曲线测定实验中，随着流量的增加，离心泵的扬程（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大4.对于恒压过滤过程，过滤速率与（）A.过滤面积成正比B.过滤时间成正比C.滤饼厚度成正比D.滤液体积成正比5.在精馏实验中，回流比增大，精馏段操作线斜率（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小6.吸收操作中，吸收剂的选择不需要考虑以下哪个因素（）A.对溶质的溶解度大B.挥发性小C.与溶质有化学反应D.密度大7.在干燥实验中，湿空气的湿度是指（）A.单位质量干空气所含的水汽质量B.单位体积湿空气所含的水汽质量C.湿空气中水汽的分压D.湿空气的总压与水汽分压之比8.以下哪种换热器不属于间壁式换热器（）A.套管换热器B.列管换热器C.板式换热器D.混合式换热器9.在萃取实验中，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10.关于流化床干燥实验，以下说法错误的是（）A.流化速度应大于临界流化速度B.物料在流化床中呈悬浮状态C.干燥效率较高D.床层温度分布均匀第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述离心泵启动前为什么要灌泵？12.（15分）在精馏实验中，如何判断精馏塔操作是否达到稳定状态？13.（15分）某恒压过滤实验，过滤时间为20min时，得到滤液体积为20L，已知过滤常数K=0.01m²/min，求过滤时间为40min时的滤液体积。14.（15分）材料：在吸收实验中，用清水吸收混合气中的氨，混合气流量为100m³/h（标准状态），氨的体积分数为5%，吸收塔为填料塔，塔径为0.5m，填料层高度为3m。操作条件下，亨利系数E=1.5×10⁵Pa，平衡关系为y=Ex/p。已知气相总体积吸收系数Kya=0.05kmol/(m³·s)。问题：计算吸收率和吸收液组成。15.（15分）材料：在干燥实验中，将湿物料在恒定干燥条件下进行干燥，已知湿物料的初始质量为10kg，含水量为20%（湿基），干燥后物料的含水量为5%（湿基）。干燥过程中，干燥速率U与物料含水量X的关系为U=1.5-2X（kg/(m²·h)），干燥面积为0.5m²。问题：计算干燥时间。答案：1.A2.C3.B4.A5.A6.D7.A8.D9.D10.D11.离心泵启动前灌泵是为了防止气缚现象发生。如果泵内有空气，由于空气的密度远小于液体，在叶轮旋转时，空气产生的离心力很小，无法在泵内形成足够的真空度，导致液体无法被吸入泵内，泵也就无法正常工作。灌泵可以使泵内充满液体，消除气缚，保证离心泵正常启动和运行。12.可以通过以下几个方面判断精馏塔操作是否达到稳定状态：一是塔顶和塔底的温度是否保持恒定；二是塔顶和塔底的产品组成是否稳定；三是塔内各板的温度、压力等参数是否不再发生明显变化；四是回流比、进料流量等操作条件是否保持稳定。当这些指标都基本稳定时，可认为精馏塔操作达到稳定状态。13.根据恒压过滤方程V²+2VVe=KA²t，已知t1=20min，V1=20L，K=0.01m²/min，可先求出Ve。将数据代入方程可得：20²+2×20Ve=0.01×A²×20。当t2=40min时，再代入方程V²+2VVe=KA²t，即V²+2VVe=0.01×A²×40，联立求解可得V≈28.3L。14.混合气中氨的摩尔流量nA1=100×0.05/22.4=0.223kmol/h。吸收剂为清水，所以最小液气比(L/V)min=m/(m-1)×(y1-y2)/x2，其中m=E/p=1.5×10⁵/1.013×10⁵≈1.48，y2=0，x2=0，y1=0.05，可得(L/V)min=1.48/(1.48-1)×0.05/0=∞，实际液气比L/V>(L/V)min，所以吸收率η=1。吸收液组成x1=y1/(L/V)=0.05/(L/V)，根据物料衡算L(x1-x2)=V(y1-y2)，可求出x1。15.湿物料初始含水量X1=0.2/(1-0.2)=0.25kg水/kg绝干料，干燥后含水量X2=0.05/(1-0.05)=0.0526kg水/kg绝干料，绝干料质量mS=10×(1-0.2)=8kg。干燥速率U与物料含水量X的关系为U=1.5-2X，平均干燥速率Uav=(U1+U2)/2，U1=1.5-2×0.25=1kg/(m²·h)，U2=1.5-2×0.