江蘇省專升本2025年化學(xué)工程化工原理試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題均有四個(gè)選項(xiàng)，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.在恒定總壓下，理想氣體的密度與()成反比。A.溫度B.分子量C.體積D.壓力2.伯努利方程中，表示單位重量流體用于克服流動(dòng)阻力所消耗的能量的是()。A.位能差B.動(dòng)能差C.靜壓能差D.損失壓頭3.在圓管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱中，增大流速通常會(huì)()對(duì)流傳熱系數(shù)。A.降低B.不變C.增大D.不確定4.離心泵的揚(yáng)程主要取決于()。A.泵的效率B.泵的葉輪結(jié)構(gòu)C.液體密度D.液體粘度5.對(duì)于理想溶液，在蒸餾過程中，氣相組成總是()液相組成。A.大于B.小于C.等于D.不確定6.在填料塔中，提高塔板效率的主要措施之一是()。A.增大填料層高度B.減小填料層高度C.使用更小的填料顆粒D.使用更大的填料顆粒7.濕空氣的濕度是指()。A.空氣中所含水蒸氣的分壓B.空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C.空氣中所含水蒸氣的摩爾分?jǐn)?shù)D.空氣中所含水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)8.過濾操作中，增大過濾面積通常會(huì)()過濾速率。A.降低B.不變C.增大D.不確定9.在化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)級(jí)數(shù)主要取決于()。A.反應(yīng)溫度B.反應(yīng)物濃度C.催化劑D.反應(yīng)機(jī)理10.化工熱力學(xué)主要研究()。A.物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律B.物質(zhì)的熱量傳遞規(guī)律C.物質(zhì)的動(dòng)量傳遞規(guī)律D.物質(zhì)的三相平衡關(guān)系二、填空題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題后的橫線上）1.流體流動(dòng)的基本方程是__________方程和__________方程。2.對(duì)流傳熱系數(shù)的單位是__________。3.理想氣體狀態(tài)方程為__________。4.蒸餾操作依據(jù)的是混合物中各組分__________的差異。5.吸收操作依據(jù)的是混合物中各組分__________的差異。6.濕空氣的露點(diǎn)是指濕空氣中水蒸氣開始__________的溫度。7.過濾基本方程為__________。8.單元操作通常是指不改變物料__________的物理過程。9.化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)主要研究化學(xué)反應(yīng)的__________和__________。10.熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式為__________。三、計(jì)算題（每小題10分，共40分）1.某管道內(nèi)流體流動(dòng)雷諾數(shù)為1.2×10^5，流體密度為1200kg/m^3，粘度為0.001Pa·s，管徑為0.05m。試判斷流體流動(dòng)類型，并計(jì)算摩擦系數(shù)。2.有一套管式換熱器，內(nèi)管外徑為25mm，外管內(nèi)徑為50mm，傳熱面積為10m^2。換熱器內(nèi)流體的流量為0.02kg/s，密度為800kg/m^3，進(jìn)出口溫度分別為150°C和80°C。試估算該換熱器的對(duì)流傳熱系數(shù)（假設(shè)內(nèi)管內(nèi)流體對(duì)流傳熱系數(shù)較?。?。3.有一連續(xù)精餾塔，處理苯和甲苯的混合液，進(jìn)料組成為0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），泡點(diǎn)進(jìn)料。塔頂采用全凝器，塔底產(chǎn)品組成為0.02（摩爾分?jǐn)?shù)）。操作線斜率為1.5。試求塔頂?shù)谝粔K理論板的氣相組成和液相組成。4.有一填料塔，用于去除某氣體中的雜質(zhì)。塔內(nèi)填充直徑為50mm的拉西環(huán)填料，塔徑為1m。氣體流量為100m^3/h，操作壓力為1atm，操作溫度為25°C。試估算該填料塔的液泛速度（假設(shè)液體流量為100L/h）。四、簡(jiǎn)答題（每小題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述影響對(duì)流給熱系數(shù)的因素。2.簡(jiǎn)述吸收操作中提高吸收效率的方法。試卷答案一、選擇題1.B2.D3.C4.B5.A6.C7.B8.C9.D10.A二、填空題1.連續(xù)性；伯努利2.W/(m^2·℃)3.PV=nRT4.沸點(diǎn)（或汽化熱）5.溶解度（或揮發(fā)度）6.冷凝7.Q=υ^2/2ρ(ΔP_f+ΔP_i)/λ8.化學(xué)性質(zhì)9.速率；機(jī)理10.ΔU=Q-W三、計(jì)算題1.解：雷諾數(shù)Re=ρuD/μ=1.2×10^5kg/(m·s)*0.05m/0.001Pa·s=6×10^6流體流動(dòng)類型判斷：由于Re=6×10^6>4000，屬于湍流流動(dòng)。摩擦系數(shù)計(jì)算：對(duì)于湍流流動(dòng)，可以使用Blasius公式估算摩擦系數(shù)f=0.079/Re^0.25=0.079/(6×10^6)^0.25≈0.00382.解：估算對(duì)流傳熱系數(shù)采用Dittus-Boelter公式（適用于管內(nèi)強(qiáng)制湍流）：h=0.023λ/(d_h)^0.8*Re^0.8*Pr^0.4其中，管內(nèi)徑d_h=25mm=0.025m，流體平均溫度T_m=(150+80)/2=115°C，查表得λ=0.678W/(m·℃)，Pr=0.678/(0.001/(800/1000))=542Re=0.02kg/s/(800kg/m^3*π*(0.025m)^2/4*1m/s)≈1273h=0.023*0.678/(0.025)^0.8*(1273)^0.8*(542)^0.4≈1164W/(m^2·℃)3.解：操作線方程為y=(L/D)x+(q_f/D)x_f，已知斜率為1.5，即L/D=1.5。q_f=0.4，x_f=0.4y=1.5x+0.6平衡線方程為y_e=x/(1-x)=x/(1-0.02)=x/0.98聯(lián)立y=1.5x+0.6和y_e=x/0.98，代入x=y_e/(1-y_e)，得：y_e/(1-y_e)=1.5(y_e/(1-y_e))+0.6y_e/(1-y_e)=0.6/(1-1.5y_e)解得y_e≈0.667，x≈0.667/0.98≈0.684代入y=1.5x+0.6，得y≈1.5*0.684+0.6≈0.926所以，塔頂?shù)谝粔K理論板的氣相組成y≈0.926，液相組成x≈0.6844.解：估算液泛速度采用Ergun方程的液泛速度形式：u_f=1.83*(λ/ε^3)*(ρ_l/ρ_g)^0.5*(g/(μ_l)^0.14)*(d_p/ρ_l)^0.5其中，λ=1.0，ε為空隙率，取0.7，ρ_l=1000kg/m^3，ρ_g=1.225kg/m^3，g=9.81m/s^2，μ_l=1.0mPa·s=0.001Pa·s，d_p=0.05mu_f=1.83*(1.0/(0.7)^3)*((1000/1.225)^0.5)*(9.81/(0.001)^0.14)*((0.05/1000)^0.5)u_f≈1.83*3.72*28.87*548.31*0.02236≈0.94m/s四、簡(jiǎn)答題1.影響對(duì)流給熱系數(shù)