2025年高职第一学年（应用化工技术）化工原理期末测试试题及答案

2025年高职第一学年（应用化工技术）化工原理期末测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求)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.某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmHg，p2（真空度）=700mmHg，当地大气压力为750mmHg，则两测点的压力差为（）mmHg。A.5B.1900C.1250D.5003.离心泵的效率η和流量Q的关系为（）。A.Q增大，η增大B.Q增大，η先增大后减小C.Q增大，η减小D.Q增大，η先减小后增大4.某精馏塔的进料热状况参数q=1.2，则该进料为（）。A.冷液体B.饱和液体C.气液混合物D.过热蒸汽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.塔高趋向无穷大D.操作最为经济6.在一套管换热器中，用冷却水冷却热油。热油进口温度为150℃，出口温度为100℃，冷却水进口温度为20℃，出口温度为50℃，则逆流时的对数平均温差为（）℃。A.50B.60C.70D.807.对于旋风分离器，下列说法正确的是（）。A.气体进口速度越大，分离效率越高B.气体进口速度越大，压降越小C.气体进口速度越小，分离效率越高D.气体进口速度越小，压降越小8.柏努利方程中的gz项表示单位质量流体的（）。A.动能B.位能C.静压能D.内能9.某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之平衡的气相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则（）。A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.无法判断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.611.某液体在内径为d的水平管路中稳定流动，其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2（d2=d/2）的管子时，若流体为层流，则压降Δp为原来的（）倍。A.4B.8C.16D.3212.离心泵的扬程是指（）。A.泵实际的升扬高度B.泵将单位重量液体升扬的高度C.泵将单位质量液体升扬的高度D.泵给以单位重量液体的有效能量13.某精馏塔精馏段理论板数为N1层，提馏段理论板数为N2层，现因设备改造，使精馏段理论板数增加，而提馏段理论板数不变，且F、xF、q、R、V等均不变，则此时（）。A.xD增加，xW不变B.xD增加，xW减小C.xD增加，xW增加D.xD不变，xW减小14.在吸收操作中，增大吸收剂用量，其他条件不变，则出塔吸收液浓度（）。A.增大B.减小C.不变D.无法确定15.某列管式换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气，设饱和水蒸气温度为100℃，空气进口温度为20℃，出口温度为80℃，则换热器的平均温度差为（）℃。A.40B.45C.50D.5516.对于恒沸精馏，下列说法错误的是（）。A.需加入第三组分B.形成的恒沸物沸点低于原混合物中任一组分的沸点C.恒沸物从塔顶蒸出D.适用于分离沸点差较小的物系17.流体在圆形直管中流动时，若其已进入阻力平方区，则摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为（）。A.Re增大，λ增大B.Re增大，λ减小C.Re增大，λ不变D.Re增大，λ先增大后减小18.某离心泵在一定转速下运行时，流量为Q，扬程为H。若将泵的转速提高10%，则此时泵的流量Q1和扬程H1与原来的关系为（）。A.Q1>Q，H1>HB.Q1>Q，H1<HC.Q1<Q，H1>HD.Q1<Q，H1<H19.在精馏塔的操作中，若进料热状况参数q增大，则提馏段操作线斜率（）。A.增大B.减小C.不变D.无法确定20.某吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质，混合气流量为1000m³/h，溶质含量为0.05（摩尔分数），要求溶质的回收率为95%，则吸收剂用量为（）kmol/h。（假设操作条件下的气液平衡关系为y=1.5x）A.30B.35C.40D.45第II卷（非选择题，共60分）二、填空题（每题2分，共10分）答题要求：请在横线上填写正确答案。1.流体流动的连续性方程是基于______原理推导出来的。2.离心泵的工作点是______曲线与______曲线的交点。3.精馏塔的进料热状况有______、______、______、______、______五种。4.吸收操作中，亨利定律的表达式为______。5.板式塔中，塔板上的气液接触状态有______、______、______三种。三、简答题（每题5分，共15分）答题要求：简要回答问题，表述清晰、准确。1.简述流体流动时产生阻力的原因。2.简述精馏塔的工作原理。3.简述影响吸收操作的主要因素。四、计算题（每题10分，共20分）答题要求：写出详细计算过程，步骤清晰，答案准确。1.某流体在管内径为50mm的管道中流动，流速为2m/s，流体的密度为800kg/m³，粘度为0.001Pa·s，试判断流体的流动类型。2.某连续精馏塔，进料量为100kmol/h，进料组成xF=0.5（摩尔分数），要求塔顶产品组成xD=0.9，塔底产品组成xW=0.1，回流比R=3，泡点进料。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。五、分析题（共15分）答题要求：根据所给材料，分析相关问题，观点明确，并结合所学知识进行阐述。材料：某化工厂在生产过程中，使用离心泵将一种腐蚀性液体从低位槽输送至高位槽。在运行一段时间后，发现泵的流量和扬程均有所下降，且泵体振动加剧。经检查，发现泵的叶轮腐蚀严重。问题：请分析泵流量和扬程下降以及泵体振动加剧的原因，并提出相应的解决措施。答案：第I卷答案1.D2.B3.B4.A5.C6.C7.A8.B9.A10.A11.C12.D13.B14.B15.B16.B17.C18.A19.A20.B第II卷答案二、填空题答案1.质量守恒2.泵的特性；管路特性3.冷液体进料；饱和液体进料；气液混合物进料；饱和蒸汽进料；过热蒸汽进料4.p=Ex（或y=mx）5.鼓泡接触状态；泡沫接触状态；喷射接触状态三、简答题答案1.流体流动时产生阻力的原因主要有：（1）流体具有粘性，流动时内部存在摩擦力；（2）流体流动过程中遇到障碍物，如管道壁面、管件等，引起边界层分离，产生漩涡，消耗能量。2.精馏塔的工作原理是利用混合物中各组分挥发度的差异，通过多次部分汽化和部分冷凝，使气相中的轻组分不断增浓，液相中的重组分不断增浓，从而实现混合物的分离。3.影响吸收操作的主要因素有：（1）吸收剂的性质，如溶解度、选择性、粘度等；（2）操作温度，温度升高，气体溶解度降低，不利于吸收；（3）操作压力，压力升高，气体溶解度增大，有利于吸收；（4）吸收剂用量，用量增加，吸收推动力增大，有利于吸收，但会增加操作费用；（5）气液接触方式和设备结构，良好的接触方式和合理的设备结构可提高吸收效率。四、计算题答案1.首先计算雷诺数Re：Re=duρ/μd=50mm=0.05m，u=2m/s，ρ=800kg/m³，μ=0.001Pa·sRe=0.05×2×800/0.001=80000因为Re>4000，所以流体的流动类型为湍流。2.（1）根据物料衡算：F=D+WFxF=DxD+WxW代入数据：100=D+W100×0.5=D×0.9+W×0.1联立解得：D=50kmol/h，W=50kmol/h（2）精馏段操作线方程：y=R/(R+1)x+xD/(R+1)R=3，xD=0.9y=3/(3+1)x+0.9/(3+1)y=0.75x+0.225五、分析题答案泵流量和扬程下降以及泵体振动加剧的原因如下：原因：该泵