2025年化學(xué)工程與工藝專升本沖刺押題試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.在恒定壓力下，氣體體積減小的過程，其（）。A.內(nèi)能一定增加B.內(nèi)能一定減少C.焓一定增加D.焓一定減少2.對于理想氣體，下列關(guān)系式中正確的是（）。A.B.C.D.3.在一個關(guān)閉的容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：A(s)+B(g)?C(g)。已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度將導(dǎo)致（）。A.平衡常數(shù)增大，正反應(yīng)速率增大B.平衡常數(shù)減小，正反應(yīng)速率減小C.平衡常數(shù)增大，正反應(yīng)速率減小D.平衡常數(shù)減小，正反應(yīng)速率增大4.某液體在常壓下的沸點(diǎn)是373.15K，其飽和蒸氣壓隨溫度升高而（）。A.降低B.升高C.不變D.先升高后降低5.恒定流量下，流體流經(jīng)一段管子，若管子某處截面積增大，則該處流體的（）。A.速度增大，壓強(qiáng)增大B.速度減小，壓強(qiáng)增大C.速度增大，壓強(qiáng)減小D.速度減小，壓強(qiáng)減小6.將一熱導(dǎo)率較高的金屬板插入兩塊溫度不同的金屬板之間，相當(dāng)于增加了傳熱過程的（）。A.導(dǎo)熱面積B.熱阻C.導(dǎo)熱系數(shù)D.總傳熱系數(shù)7.在吸收過程中，若氣、液兩相接觸不良，會導(dǎo)致（）。A.平衡線移動B.操作線偏離平衡線越遠(yuǎn)C.總傳質(zhì)系數(shù)增大D.吸收劑利用率降低8.下列關(guān)于過濾操作的描述，錯誤的是（）。A.過濾是利用流體通過多孔介質(zhì)時，固體顆粒被截留的分離方法B.過濾介質(zhì)兩側(cè)必須存在壓力差才能進(jìn)行過濾C.過濾操作屬于機(jī)械分離方法，不改變物料的性質(zhì)D.濾餅的形成是過濾過程中主要的傳質(zhì)阻力9.在連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中，若反應(yīng)為一級不可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)物濃度將導(dǎo)致（）。A.轉(zhuǎn)化率增大B.反應(yīng)速率常數(shù)增大C.出口轉(zhuǎn)化率不變D.達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率所需時間縮短10.下列物質(zhì)中，最易發(fā)生解吸的是（）。A.在溶液中濃度遠(yuǎn)低于平衡濃度的溶質(zhì)B.在溶液中濃度等于平衡濃度的溶質(zhì)C.在溶液中濃度遠(yuǎn)高于平衡濃度的溶質(zhì)D.溶解度極低的溶質(zhì)二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在題中的橫線上。）11.熱力學(xué)第一定律的表述之一是：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體傳遞給另一個物體，在轉(zhuǎn)化或傳遞的過程中，能量的總量。12.在恒定溫度下，氣體分子的平均自由程與氣體壓強(qiáng)的關(guān)系是。13.對于液相反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度通常能增大反應(yīng)速率，這主要是由于。14.傳熱的基本方式有傳熱、傳熱和傳熱。15.在恒壓流動系統(tǒng)中，流體流經(jīng)管路時，由于流體的粘性而引起的能量損失稱為。16.蒸餾是利用混合物中各組分揮發(fā)度的差異而進(jìn)行分離的操作，通常分為蒸餾和蒸餾兩種基本類型。17.在吸收過程中，氣膜阻力通常液膜阻力（填“大于”、“小于”或“等于”）。18.表示過濾操作難易程度的參數(shù)是。19.對于等溫間歇反應(yīng)器，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率僅與反應(yīng)時間和反應(yīng)速率常數(shù)有關(guān)。20.在化工生產(chǎn)中，為了減少熱量損失或充分利用余熱，常采用傳熱方式。三、判斷題（每小題1分，共10分。請將判斷結(jié)果（正確填“√”，錯誤填“×”）填在題后的括號內(nèi)。）21.（）焓是系統(tǒng)的一種狀態(tài)函數(shù)，其值只取決于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)，與變化過程無關(guān)。22.（）對于理想氣體，絕熱壓縮過程其內(nèi)能一定增加。23.（）根據(jù)范德華方程修正理想氣體狀態(tài)方程，是為了考慮氣體分子的體積和分子間的作用力。24.（）在恒定壓強(qiáng)下，氣體混合物的分壓等于總壓。25.（）傳熱過程進(jìn)行的方向是熱量從高溫物體自動傳向低溫物體。26.（）對流傳熱的熱阻主要存在于流體內(nèi)部。27.（）恒沸混合物在任何比例下沸騰時，其沸點(diǎn)保持不變。28.（）精餾操作既能分離液體混合物，也能分離氣體混合物。29.（）在全混釜反應(yīng)器中，反應(yīng)器內(nèi)各處物料的濃度均勻。30.（）過濾操作的速率主要取決于濾餅的厚度。四、簡答題（每小題5分，共20分。）31.簡述費(fèi)克定律的內(nèi)容及其物理意義。32.簡述影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。33.簡述傳熱的三種基本方式及其區(qū)別。34.簡述全混釜反應(yīng)器（CSTR）和活塞流反應(yīng)器（PFR）在反應(yīng)器特性上的主要區(qū)別。五、計算題（共30分。）35.（10分）某理想氣體在恒容條件下吸收熱量，其溫度從300K升高到600K，內(nèi)能增加了30kJ/mol。求該氣體的摩爾定容熱容（Cv,m）。36.（10分）一股流量為100m3/h的常壓空氣，在管道中流動，管徑為0.1m。若空氣的溫度為300K，密度為1.2kg/m3，求空氣的平均流速（m/s）。37.（10分）在一個簡單的傳熱過程中，高溫?zé)嵩礈囟葹?50°C，低溫冷源溫度為50°C。求此傳熱過程的溫差平均值（以逆流和并流兩種流動方式分別計算，假設(shè)平均溫度差近似等于對數(shù)平均溫差）。38.（10分）在一個連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）中進(jìn)行一級液相反應(yīng)A→P，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.1min?1。反應(yīng)物A的初始濃度為2mol/L。若要求反應(yīng)器的空時（τ）為5min，求反應(yīng)物A的出口轉(zhuǎn)化率。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.B5.C6.B7.B8.D9.D10.C二、填空題11.保持不變12.成反比13.活化能降低14.熱傳導(dǎo)；熱對流；熱輻射15.摩擦阻力（或壓頭損失）16.簡易；精餾17.小于18.過濾因數(shù)（或壓差）19.空時20.間壁式三、判斷題21.√22.√23.√24.×25.√26.×27.×28.√29.√30.√四、簡答題31.費(fèi)克定律指出，在穩(wěn)態(tài)條件下，單位時間內(nèi)通過單位面積的物質(zhì)流量（傳質(zhì)通量）與該處的濃度梯度成正比，比例系數(shù)為擴(kuò)散系數(shù)。其物理意義是描述了物質(zhì)分子沿濃度梯度自發(fā)擴(kuò)散的現(xiàn)象和規(guī)律。32.影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素包括：濃度（或分壓）、溫度、催化劑、反應(yīng)物接觸面積、反應(yīng)物性質(zhì)等。33.傳熱的三種基本方式是：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。熱傳導(dǎo)是指熱量通過物質(zhì)內(nèi)部微觀粒子振動和相互作用而傳遞；熱對流是指熱量通過流體宏觀流動而傳遞；熱輻射是指熱量以電磁波形式向外傳播。34.全混釜反應(yīng)器（CSTR）假設(shè)反應(yīng)器內(nèi)物料濃度均勻，出口濃度與反應(yīng)器內(nèi)濃度相同；活塞流反應(yīng)器（PFR）假設(shè)反應(yīng)器內(nèi)無混合，物料沿流動方向濃度連續(xù)變化，出口濃度低于反應(yīng)器入口濃度。五、計算題35.解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律恒容過程，Qv=ΔU。已知ΔU=30kJ/mol，T2=600K，T1=300K。則Cv,m=ΔU/(nΔT)=30kJ/mol/(1mol*(600K-300K))=0.1kJ/(mol·K)=100J/(mol·K)。答：該氣體的摩爾定容熱容為100J/(mol·K)。36.解：平均流速V=流量Q/(A*ρ)=Q/(π(D/2)2*ρ)。Q=100m3/h=100/3600m3/s≈0.0278m3/s。D=0.1m，ρ=1.2kg/m3。A=π(0.1/2)2≈0.00785m2。V=0.0278m3/s/(0.00785m2*1.2kg/m3)≈3.0m/s。答：空氣的平均流速約為3.0m/s。37.解：逆流平均溫差(ΔTm,逆流)=(T1-T2)/ln[(T1-T2')/(T2-T1')]=(150-50)/ln[(150-50)/(50-150)]=100/ln(2)≈86.6°C。并流平均溫差(ΔTm,并流)=(T1-T2)/ln[(T1-T2')/(T2-T1')]=(150-50)/ln[(150-T2')/(50-T2')]。假設(shè)出口冷水溫度T2'=50°C，則ΔTm,并流=(150-50)/ln[(150-50)/(50-50)]，此分母為0，不適用。實(shí)際出口溫度T2'會低于50°C，ΔTm,并流>86.6°C。答：逆流平均溫差約為86.6°C；并流平均溫差大于86.6°C。38.解：CSTR出口轉(zhuǎn)化率XA=(CA0-CA)/CA0=(2-CA)/2。CSTR空時τ=V/F_A0=反應(yīng)體積/進(jìn)料流量。反應(yīng)體積V=F_A0*τ。質(zhì)量衡算：FA0=FA+FP=(1-XA)CA0+XA*CA0=CA0。反應(yīng)速率方程：rA=kCA=k(1-XA)CA0。在CSTR中，反應(yīng)速率等于出口流出速率：rA=FA0/τ=CA0/τ。代入得：k(1-XA)CA0=CA0/τ?；啠簁(1-XA)=1/τ。代入k=0.1min?1,τ=5min：0.1*(1-XA)=1/5。1-XA=1/(0.1*5)=2。XA=1-2=-1。此結(jié)果不合理，表明在CS