2025年化學(xué)工程與工藝專升本真題匯編（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。下列每小題均有三個選項，其中只有一個符合題意，請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.下列物質(zhì)中，屬于純凈物的是（）。A.氫氧化鈉溶液B.空氣C.水蒸氣2.在恒定壓強(qiáng)下，氣體體積減小的過程，氣體的內(nèi)能（）。A.一定增加B.一定減少C.不變3.對于理想流體的穩(wěn)定流動，伯努利方程表明（）。A.流動速度越大的地方壓強(qiáng)越大B.流動速度越大的地方壓強(qiáng)越小C.流動速度與壓強(qiáng)無關(guān)4.下列哪個過程是自發(fā)的？（）A.熱量從低溫物體傳到高溫物體B.水從高處流向低處C.氣體自由膨脹5.在管路系統(tǒng)中，局部阻力的計算通常采用（）進(jìn)行簡化處理。A.長管模型B.短管模型C.阻力系數(shù)法6.傳熱的基本方式不包括（）。A.傳導(dǎo)B.對流C.輻射D.擴(kuò)散7.某流體的粘度隨溫度升高而減小，該流體可能是（）。A.水平B.油類C.空氣8.在多級蒸餾中，采用恒摩爾流假設(shè)的原因是（）。A.操作方便B.誤差較小C.便于理論分析9.下列單元操作中，利用分子擴(kuò)散進(jìn)行傳質(zhì)的是（）。A.蒸餾B.吸收C.過濾10.能夠提高反應(yīng)速率而不會改變平衡常數(shù)的是（）。A.增大反應(yīng)物濃度B.升高溫度C.使用催化劑二、填空題（每空2分，共20分）1.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到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化或傳遞的過程中，能量的總量。2.流體在圓管內(nèi)做層流流動時，管中心處流速最大，管壁處流速為。3.傳熱的基本方式有傳導(dǎo)、對流和。4.在恒定總壓下，氣體混合物中某組分的分壓等于該組分單獨存在并具有與混合氣體相同溫度和壓力時的。5.理想氣體狀態(tài)方程為。6.某流體的密度為1200kg/m3，粘度為2.0mPa·s，雷諾數(shù)Re=5000，該流體流動處于流型。7.在吸收過程中，氣相濃度沿塔高降低，液相濃度沿塔高。8.化學(xué)反應(yīng)的活化能是反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需克服的。9.離心泵的揚程表示水泵能提供的。10.某二元混合液，其泡點溫度高于其露點溫度，說明該混合液遵循規(guī)則。三、判斷題（每小題2分，共10分。請將“正確”或“錯誤”填在題后的括號內(nèi)）1.理想氣體膨脹時，其內(nèi)能一定增加。（）2.并聯(lián)管路中，各支管的壓強(qiáng)降相等。（）3.對流傳熱系數(shù)總是大于導(dǎo)熱系數(shù)。（）4.在恒沸塔頂，氣相和液相的組成相同。（）5.對于放熱反應(yīng)，升高溫度有利于平衡向生成物方向移動。（）四、簡答題（每小題5分，共15分）1.簡述伯努利方程的應(yīng)用條件。2.簡述影響對流傳熱系數(shù)的主要因素。3.簡述精餾操作實現(xiàn)分離的原理。五、計算題（每小題10分，共30分）1.某水蒸氣在壓強(qiáng)為0.5MPa，溫度為180°C時，其比焓為2776kJ/kg。若將其等壓冷卻至100°C飽和水，求其比焓變（水在100°C時的比焓為419.17kJ/kg，比容為0.001044m3/kg，水蒸氣在0.5MPa下的比焓為2776kJ/kg，比容為0.3749m3/kg）。2.某流體在直徑為0.1m的圓形管內(nèi)做層流流動，流速為0.02m/s，流體密度為1000kg/m3，粘度為1.0mPa·s。求該流體的流量（m3/h）以及管壁處的切應(yīng)力。3.在連續(xù)精餾塔中分離某二元理想混合液，進(jìn)料流量為100kmol/h，組成為0.4（摩爾分?jǐn)?shù)），泡點進(jìn)料。塔頂采用全凝器，塔底產(chǎn)品組成為0.02（摩爾分?jǐn)?shù)）。操作回流比為2.0（L/D）。試求塔頂產(chǎn)品流量（kmol/h）。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.B5.C6.D7.B8.C9.B10.C二、填空題1.保持不變2.零3.輻射4.分壓力5.PV=nRT6.湍流7.升高8.能量壁壘（或活化能壘）9.水頭（或揚程）10.朗道爾（或勞爾）三、判斷題1.錯誤2.正確3.正確4.正確5.錯誤四、簡答題1.伯努利方程的應(yīng)用條件：*流體為理想流體（或不可壓縮、無粘性）。*流動為穩(wěn)定流動。*流動為定常流動（流速、壓力等不隨時間變化）。*流動沿流線進(jìn)行（或流體沿同一流管流動）。*不計流體壓縮性（或可視為不可壓縮流體）。*無外功加入流體，無熱量傳遞給流體（或只有重力做功）。2.影響對流傳熱系數(shù)的主要因素：*流體的物理性質(zhì)：如密度、粘度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)等。*流體的流動狀態(tài)：層流或湍流。*流體的流動形式：強(qiáng)制對流或自然對流。*傳熱面的幾何形狀、大小和位置：如管徑、管長、管排列方式等。*傳熱面的粗糙度。*傳熱面的溫度和流體的溫度。3.精餾操作實現(xiàn)分離的原理：*利用混合液中各組分揮發(fā)度的差異。*通過多次部分氣化和部分冷凝的過程。*在精餾塔內(nèi)，上升的蒸汽與下降的液體進(jìn)行多次接觸。*揮發(fā)度大的組分更多地進(jìn)入氣相，揮發(fā)度小的組分更多地進(jìn)入液相。*通過塔頂冷凝器和塔底再沸器，分別得到富含易揮發(fā)組分的塔頂產(chǎn)品和富含難揮發(fā)組分的塔底產(chǎn)品。五、計算題1.解：*查水蒸氣表（或使用熱力學(xué)數(shù)據(jù)）：水在180°C,0.5MPa時的比焓h?=2776kJ/kg。*水在100°C,0.5MPa時的比焓h?=419.17kJ/kg。*比焓變Δh=h?-h?=2776kJ/kg-419.17kJ/kg=2356.83kJ/kg。*答：水蒸氣等壓冷卻至100°C飽和水的比焓變?yōu)?356.83kJ/kg。2.解：*流速v=0.02m/s，管徑D=0.1m，半徑r=D/2=0.05m。*流體密度ρ=1000kg/m3，粘度μ=1.0mPa·s=1.0×10?3Pa·s。*流量Q=v×A=v×πr2=0.02m/s×π×(0.05m)2=1.57×10?3m3/s。*體積流量Qv=Q×3600s/h=1.57×10?3m3/s×3600s/h=5.66m3/h。*雷諾數(shù)Re=ρvr/μ=1000kg/m3×0.02m/s×0.05m/(1.0×10?3Pa·s)=1000。*由于Re<2000，為層流。*管壁處切應(yīng)力τ=μγ/D=μρv/D=1.0×10?3Pa·s×1000kg/m3×0.02m/s/0.1m=0.2Pa。*答：流體的流量為5.66m3/h，管壁處的切應(yīng)力為0.2Pa。3.解：*進(jìn)料流量F=100kmol/h，進(jìn)料組成z_F=0.4，泡點進(jìn)料，q=1。*塔頂產(chǎn)品組成x_D=1（因塔頂全凝器）。*塔底產(chǎn)品組成x_W=0.02。*操作回流比R=L/D=2.0。*精餾段操作線方程：y=(R/(R+1))x+(x_D/(R+1))=(2/(2+1))x+(1/(2+1))=(2/3)x+(1/3)。*q線方程：y=x_F/q=0.4/1=0.4。*兩方程聯(lián)立求解交點（即泡點進(jìn)料時平衡組成x_b）：(2/3)x_b+(1/3)=0.4(2/3)x_b=0.4-0.333=0.067x_b