2025年化工原理考題題庫(kù)及答案

一、單項(xiàng)選擇題1.流體在圓形直管中作層流流動(dòng)時(shí)，其速度分布為（）型曲線。A.直線B.拋物線C.雙曲線D.橢圓線答案：B2.離心泵的揚(yáng)程，是指單位重量流體經(jīng)過泵后以下能量的增加值（）。A.包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量B.機(jī)械能C.壓能D.位能（即實(shí)際的升揚(yáng)高度）答案：B3.某設(shè)備的真空表讀數(shù)為40kPa，若當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?00kPa，則該設(shè)備內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)為（）。A.140kPaB.60kPaC.40kPaD.100kPa答案：B4.流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，摩擦系數(shù)λ與（）有關(guān)。A.雷諾數(shù)和管壁粗糙度B.僅與雷諾數(shù)C.僅與管壁粗糙度D.與雷諾數(shù)和管徑答案：A5.以下哪一種不屬于非牛頓流體（）。A.泥漿B.血液C.空氣D.高分子溶液答案：C6.對(duì)于間壁式換熱器，流體的流動(dòng)速度增加，其傳熱系數(shù)（）。A.減小B.不變C.增加D.不確定答案：C7.在精餾塔中，加料板（）的塔段稱為精餾段。A.以上B.以下C.以外D.不確定答案：A8.吸收操作中，吸收劑的選擇，首要考慮的是（）。A.對(duì)溶質(zhì)的溶解度大B.揮發(fā)性小C.粘度低D.價(jià)格便宜答案：A9.以下關(guān)于蒸發(fā)的說法正確的是（）。A.蒸發(fā)是在沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行的B.蒸發(fā)是溶液中溶劑的汽化過程C.蒸發(fā)的目的是得到純凈的溶劑D.蒸發(fā)過程不需要熱量答案：B10.過濾操作中，濾液通過的阻力主要來自（）。A.過濾介質(zhì)B.濾餅C.過濾介質(zhì)和濾餅D.濾液自身粘性答案：C二、多項(xiàng)選擇題1.以下屬于化工單元操作的有（）。A.流體輸送B.加熱C.蒸發(fā)D.反應(yīng)答案：ABC2.影響離心泵性能的主要因素有（）。A.液體密度B.泵的轉(zhuǎn)速C.葉輪直徑D.流體粘度答案：ABCD3.以下哪些情況會(huì)導(dǎo)致流體阻力增加（）。A.管徑減小B.流速增大C.管壁粗糙度增大D.流體粘度增大答案：ABCD4.強(qiáng)化傳熱的途徑有（）。A.增大傳熱面積B.提高傳熱溫差C.增大傳熱系數(shù)D.降低流體流量答案：ABC5.在精餾過程中，回流比的大小會(huì)影響（）。A.精餾塔的分離效果B.塔頂產(chǎn)品的純度C.塔底產(chǎn)品的產(chǎn)量D.塔的能耗答案：ABCD6.吸收過程的影響因素包括（）。A.吸收劑的性質(zhì)B.吸收溫度C.吸收壓力D.氣液接觸狀況答案：ABCD7.以下屬于蒸發(fā)設(shè)備的有（）。A.蒸發(fā)器B.冷凝器C.真空泵D.壓縮機(jī)答案：ABC8.過濾設(shè)備按操作方式可分為（）。A.間歇過濾機(jī)B.連續(xù)過濾機(jī)C.加壓過濾機(jī)D.真空過濾機(jī)答案：AB9.以下關(guān)于萃取的說法正確的有（）。A.利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度的差異進(jìn)行分離B.萃取劑與原溶劑互不相溶C.萃取劑對(duì)溶質(zhì)有較大的溶解度D.萃取后可直接得到純凈的溶質(zhì)答案：ABC10.化工原理中涉及的基本定律有（）。A.質(zhì)量守恒定律B.能量守恒定律C.牛頓粘性定律D.傅立葉定律答案：ABCD三、判斷題1.層流流動(dòng)時(shí)，流體層之間沒有宏觀的混合。（）答案：對(duì)2.離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，會(huì)發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。（）答案：對(duì)3.流體的粘度只與流體的種類有關(guān)，與溫度無關(guān)。（）答案：錯(cuò)4.傳熱系數(shù)K越大，傳熱過程越慢。（）答案：錯(cuò)5.精餾塔中，理論板是指離開該板的氣液兩相達(dá)到平衡的板。（）答案：對(duì)6.吸收過程只能在氣相中溶質(zhì)分壓大于液相中溶質(zhì)平衡分壓時(shí)才能進(jìn)行。（）答案：對(duì)7.蒸發(fā)過程中，溶液的沸點(diǎn)會(huì)隨著蒸發(fā)的進(jìn)行而升高。（）答案：對(duì)8.過濾速率與過濾面積成正比。（）答案：對(duì)9.萃取操作中，萃取劑的選擇性系數(shù)越大，分離效果越好。（）答案：對(duì)10.化工原理中的單元操作都是物理操作過程，不涉及化學(xué)反應(yīng)。（）答案：對(duì)四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述離心泵的工作原理。離心泵啟動(dòng)前需向泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體。啟動(dòng)后，泵軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉輪內(nèi)的液體隨之旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，液體從葉輪中心被甩向葉輪邊緣，以很高的速度流入泵殼，液體獲得能量，靜壓能和動(dòng)能都有增加。液體進(jìn)入泵殼后，由于泵殼中流道逐漸加寬，液體流速逐漸降低，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，于是液體以較高的壓力從泵的排出口進(jìn)入排出管路。同時(shí)，葉輪中心處由于液體被甩出而形成低壓，吸液池中的液體在大氣壓作用下，經(jīng)吸入管路進(jìn)入葉輪中心，以填補(bǔ)被排出的液體位置。這樣，只要葉輪不斷地旋轉(zhuǎn)，液體就連續(xù)不斷地被吸入和排出。2.簡(jiǎn)述影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素。對(duì)流傳熱系數(shù)受多種因素影響：流體的種類，不同流體對(duì)流傳熱系數(shù)差異大；流體的物性，如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、密度、粘度等，導(dǎo)熱系數(shù)大、比熱大等有利于傳熱；流體的流動(dòng)狀態(tài)，湍流時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)大于層流；流體的對(duì)流狀況，強(qiáng)制對(duì)流比自然對(duì)流的傳熱系數(shù)大；傳熱面的形狀、大小和位置，不同形狀和大小的傳熱面以及傳熱面在空間的位置會(huì)影響流體流動(dòng)情況，進(jìn)而影響傳熱系數(shù)；此外，相態(tài)變化也會(huì)影響，有相變時(shí)傳熱系數(shù)一般較大。3.簡(jiǎn)述精餾塔中回流的作用?；亓髟诰s塔中起著關(guān)鍵作用?；亓魈峁┝怂迳系囊合嗔鳎沟脷庖涸谒迳夏軌虺浞纸佑|并進(jìn)行傳質(zhì)傳熱。上升的氣相與下降的液相在塔板上接觸，氣相中的重組分部分冷凝進(jìn)入液相，液相中的輕組分部分汽化進(jìn)入氣相，從而實(shí)現(xiàn)了混合物的分離?；亓鞅鹊拇笮≈苯佑绊懢s塔的分離效果和產(chǎn)品質(zhì)量，合適的回流比可以保證塔頂?shù)玫礁呒兌鹊妮p組分產(chǎn)品，塔底得到高純度的重組分產(chǎn)品。同時(shí)，回流還能維持塔內(nèi)的穩(wěn)定操作，保證精餾過程的連續(xù)進(jìn)行。4.簡(jiǎn)述過濾操作的基本原理。過濾是利用多孔介質(zhì)（過濾介質(zhì)）將懸浮液中的固體顆粒與液體分離的操作。在過濾過程中，懸浮液在一定壓力差的推動(dòng)下流向過濾介質(zhì)，固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面，形成濾餅，而液體則通過過濾介質(zhì)的孔隙流出，成為濾液。隨著過濾的進(jìn)行，濾餅逐漸增厚，過濾阻力增大。開始時(shí)，過濾介質(zhì)對(duì)過濾起主要作用，隨著濾餅的形成，濾餅成為主要的過濾阻力。為了提高過濾效率，有時(shí)需要對(duì)懸浮液進(jìn)行預(yù)處理，如添加助濾劑等，以改善濾餅的結(jié)構(gòu)，降低過濾阻力。五、討論題1.在化工生產(chǎn)中，如何根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的流體輸送設(shè)備？在化工生產(chǎn)中選擇合適的流體輸送設(shè)備需綜合多方面因素。首先要考慮流體的性質(zhì)，如腐蝕性流體需選擇耐腐蝕材質(zhì)的泵；粘性大的流體可能要選用螺桿泵等適合高粘度流體輸送的設(shè)備。其次是流量和揚(yáng)程要求，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定所需的流量，根據(jù)輸送高度和管路阻力等確定揚(yáng)程，確保所選設(shè)備能滿足工藝要求。還要考慮操作條件，如溫度、壓力等，高溫高壓環(huán)境對(duì)設(shè)備的性能和材質(zhì)有特殊要求。此外，設(shè)備的能耗、維護(hù)成本、可靠性等也是重要考量因素，要在滿足生產(chǎn)需求的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)、可靠且易于維護(hù)的流體輸送設(shè)備。2.結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，討論強(qiáng)化傳熱在化工過程中的重要性及常用方法。強(qiáng)化傳熱在化工生產(chǎn)中至關(guān)重要。它能提高生產(chǎn)效率，例如在加熱或冷卻工藝中，快速的傳熱可縮短反應(yīng)時(shí)間或產(chǎn)品處理周期。還能降低能耗，有效傳熱減少了為達(dá)到相同溫度變化所需的能量輸入。在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面，均勻快速的傳熱避免局部過熱或過冷，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。常用的強(qiáng)化傳熱方法有增大傳熱面積，如采用翅片管等；提高傳熱溫差，通過調(diào)節(jié)冷熱流體的溫度來實(shí)現(xiàn)；增大傳熱系數(shù)，如提高流體流速增強(qiáng)對(duì)流，定期清除污垢減小熱阻等。這些方法在不同化工過程中合理運(yùn)用，能顯著提升生產(chǎn)效益。3.討論吸收操作中吸收劑選擇的要點(diǎn)及對(duì)吸收效果的影響。吸收劑選擇要點(diǎn)眾多。首先，對(duì)溶質(zhì)要有大的溶解度，這樣能保證從氣相中高效吸收溶質(zhì)，提高吸收效率。其次，選擇性要好，只對(duì)目標(biāo)溶質(zhì)有良好吸收，對(duì)其他組分吸收少，確保吸收的純度。揮發(fā)性要小，減少吸收劑在吸收過程中的損失，降低成本并避免污染環(huán)境。此外，還應(yīng)考慮其粘度低，便于輸送和在設(shè)備內(nèi)流動(dòng)，以及化學(xué)穩(wěn)定性好、無腐蝕性、價(jià)格便宜且容易獲取等因素。合適的吸收劑能極大提高吸收效果，若吸收劑選擇不當(dāng)，可能導(dǎo)致吸收不完全，氣相中溶質(zhì)殘留多，達(dá)不到生產(chǎn)要求，還可能影響后續(xù)工藝操作和產(chǎn)品質(zhì)量。4.以某一化工產(chǎn)品生產(chǎn)為例，討論精餾操作在其中的作用及如何優(yōu)化精餾過程。以乙醇-水體系生產(chǎn)無水乙醇為例，精餾操作起著關(guān)鍵的分離作用。原料液中乙醇和水形成共沸物，普通蒸餾難以得到高純度乙醇，而精餾通過多次部分汽化和部分冷凝，可有效分離出高純度的