2025年大学大二（化学工程）化工综合实训综合测试题及答案

2025年大学大二（化学工程）化工综合实训综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）每题有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内。(总共6题，每题5分，每题只有一个选项符合题意)w1.以下哪种化工单元操作主要涉及物质的热量传递？（）A.蒸馏B.过滤C.干燥D.萃取w2.在化工生产中，对于连续稳定流动的流体，以下哪个方程体现了能量守恒？（）A.伯努利方程B.傅立叶定律C.牛顿黏性定律D.亨利定律w3.关于化学反应速率，下列说法正确的是（）A.只与反应物浓度有关B.只与反应温度有关C.与反应物浓度、温度、催化剂等因素有关D.只与催化剂有关w4.化工工艺流程图中，设备的标注通常不包括以下哪项？（）A.设备名称B.设备型号C.设备材质D.设备编号w5.对于精馏塔，其塔顶产品采出量的变化会直接影响（）A.塔底产品组成B.塔的进料量C.塔的回流比D.塔的压力w6.在化工生产中，以下哪种物质不属于危险化学品？（）A.浓硫酸B.氯化钠C.氢气D.氢氧化钠第II卷（非选择题共70分）w7.（10分）简述化工生产中常见的化学反应类型，并各举一例说明。w8.（15分）在一个连续稳定流动的化工管路系统中，已知某截面处流体的流速为2m/s，管径为50mm，流体密度为1000kg/m³，求该截面处流体的质量流量和体积流量。w9.（15分）某化工反应在一定温度下进行，反应速率常数k=0.05mol/(L·s)，反应物A的初始浓度为2mol/L，求反应进行50s后反应物A的浓度。材料：在某化工生产车间，有一个用于分离乙醇和水混合物的精馏塔。该精馏塔进料为含乙醇30%（质量分数）的混合液，进料流量为1000kg/h。塔顶馏出液中乙醇含量为95%（质量分数），塔底釜液中乙醇含量为5%（质量分数）。w10.（15分）求塔顶馏出液的流量和塔底釜液的流量。w11.（15分）分析该精馏塔在运行过程中，若进料温度升高，对精馏塔操作会产生哪些影响？答案：w1.Cw2.Aw3.Cw4.Cw5.Aw6.Bw7.常见化学反应类型有：-化合反应，如氢气和氧气反应生成水，2H₂+O₂=2H₂O。-分解反应，如碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，CaCO₃=CaO+CO₂↑。-置换反应，如铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。-复分解反应，如盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，HCl+NaOH=NaCl+H₂O。w8.管径d=50mm=0.05m，流速u=2m/s。体积流量qV=u×(πd²/4)=2×(3.14×0.05²/4)=3.925×10⁻³m³/s。质量流量qm=ρqV=1000×3.925×10⁻³=3.925kg/s。w9.对于一级反应，反应物浓度随时间变化关系为：ln(cA0/cA)=kt。已知cA0=2mol/L，k=0.05mol/(L·s)，t=50s。则ln(2/cA)=0.05×50，ln(2/cA)=2.5。2/cA=e².⁵，cA=2/e².⁵≈0.27mol/L。w10.设塔顶馏出液流量为Dkg/h，塔底釜液流量为Wkg/h。进料流量F=1000kg/h。根据质量守恒：F=D+W，1000=D+W。进料中乙醇质量：1000×30%=300kg/h。塔顶馏出液中乙醇质量：D×95%。塔底釜液中乙醇质量：W×5%。则300=D×95%+W×5%。联立方程：1000=D+W①300=0.95D+0.05W②由①得W=1000-D，代入②：300=0.95D+0.05×(1000-D)300=0.95D+50-0.05D0.9D=250D=277.78kg/hW=1000-277.78=722.22kg/h。w11.进料温度升高，会使进料的汽化率增加。首先，塔顶蒸汽量会增加，可能导致塔顶馏出液中重组分含量上升，产品质量下降。其