2025年高職化學(xué)工程與工藝（化工原理）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案）1.以下哪種設(shè)備不屬于化工單元操作設(shè)備？A.精餾塔B.反應(yīng)釜C.換熱器D.泵2.流體在圓形直管中作層流流動(dòng)時(shí)，其平均流速是最大流速的：A.0.5倍B.0.8倍C.1倍D.2倍3.離心泵的效率隨流量的變化關(guān)系是：A.流量增大，效率增大B.流量增大，效率先增大后減小C.流量增大，效率減小D.流量與效率無(wú)關(guān)4.某精餾塔的進(jìn)料為飽和液體，其進(jìn)料熱狀況參數(shù)q為：A.0B.0.5C.1D.大于15.吸收操作中，吸收劑的選擇應(yīng)考慮的因素不包括：A.溶解度大B.揮發(fā)性高C.腐蝕性小D.價(jià)格便宜6.在干燥過(guò)程中，濕空氣的濕度不變，溫度升高，則其相對(duì)濕度：A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小7.對(duì)于恒沸精餾，恒沸劑的沸點(diǎn)應(yīng)：A.高于原溶液中各組分的沸點(diǎn)B.低于原溶液中各組分的沸點(diǎn)C.與原溶液中某一組分的沸點(diǎn)相同D.與原溶液的恒沸點(diǎn)相同8.板式塔中，塔板效率最高的是：A.泡罩塔B.篩板塔C.浮閥塔D.填料塔9.以下哪種傳熱方式不需要介質(zhì)？A.傳導(dǎo)傳熱B.對(duì)流傳熱C.輻射傳熱D.都需要介質(zhì)10.某物料在干燥過(guò)程中，從初始含水量X1降至最終含水量X2，干燥速率的變化趨勢(shì)是：A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題至少有兩個(gè)正確答案）1.化工生產(chǎn)過(guò)程通常包括以下哪些步驟？A.原料預(yù)處理B.化學(xué)反應(yīng)C.產(chǎn)品分離與提純D.三廢處理2.影響流體流動(dòng)阻力的因素有：A.流體的性質(zhì)B.管道的材質(zhì)C.管道的直徑D.流體的流速3.精餾塔的操作條件包括：A.溫度B.壓力C.回流比D.進(jìn)料量4.吸收操作中，提高吸收效率的方法有：A.增加吸收劑用量B.降低溫度C.提高壓力D.減小吸收劑的噴淋密度5.干燥過(guò)程中，影響干燥速率的因素有：A.物料的性質(zhì)B.干燥介質(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的濕度D.干燥設(shè)備的類(lèi)型三、判斷題（總共10題，每題2分）1.化工原理主要研究化工生產(chǎn)過(guò)程中的物理變化規(guī)律。（）2.流體在管道中流動(dòng)時(shí)，雷諾數(shù)越大，越容易發(fā)生湍流。（）3.離心泵的揚(yáng)程與泵的轉(zhuǎn)速成正比。（）4.精餾塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度。（）5.吸收操作中溶質(zhì)在氣相中的分壓大于其在液相中的平衡分壓時(shí)，溶質(zhì)才能被吸收。（）6.干燥過(guò)程中，物料表面的水分總是先被除去。（）7.恒沸精餾中，恒沸劑可以循環(huán)使用。（）8.板式塔中，塔板間距越大，塔的生產(chǎn)能力越大。（）9.對(duì)流傳熱系數(shù)與流體的流動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。（）10.化工生產(chǎn)中，應(yīng)盡量提高原料的利用率，減少三廢排放。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述離心泵的工作原理。2.說(shuō)明精餾塔的塔頂和塔底分別得到什么產(chǎn)品，以及精餾的原理。3.分析影響吸收操作的主要因素，并說(shuō)明如何提高吸收效率。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分）1.某精餾塔進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.5（摩爾分?jǐn)?shù)），要求塔頂產(chǎn)品組成xD=0.95，塔底產(chǎn)品組成xW=0.05。已知回流比R=3，求塔頂和塔底的產(chǎn)品量。2.某干燥器在恒定干燥條件下干燥某種濕物料，已知濕物料的初始含水量為0.5kg水/kg絕干料，干燥至含水量為0.1kg水/kg絕干料時(shí)，干燥速率開(kāi)始下降。若干燥面積為10m2，干燥速率U=0.5kg/(m2·h)，求將1000kg濕物料干燥至含水量為0.1kg水/kg絕干料所需的時(shí)間。答案：一、選擇題1.B2.A3.B4.C5.B6.B7.B8.C9.C10.C二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ACD3.ABCD4.ABC5.ABC三、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.√四、簡(jiǎn)答題1.離心泵主要由葉輪、泵殼、軸封裝置等組成。工作時(shí)，葉輪在泵軸的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，泵殼內(nèi)的液體在離心力作用下被甩向葉輪外周，使葉輪中心形成低壓區(qū)，液體不斷被吸入，同時(shí)獲得能量，以較高的速度從泵出口排出。2.精餾塔塔頂?shù)玫揭讚]發(fā)組分含量高的餾出液，塔底得到難揮發(fā)組分含量高的釜液。精餾原理是利用混合液中各組分揮發(fā)度不同，多次進(jìn)行部分汽化和部分冷凝，使氣相中的易揮發(fā)組分濃度不斷提高，液相中的難揮發(fā)組分濃度不斷提高，從而實(shí)現(xiàn)分離。3.影響吸收操作的主要因素有吸收劑用量、溫度、壓力、吸收劑的性質(zhì)、氣液接觸面積等。提高吸收效率的方法：增加吸收劑用量，可使傳質(zhì)推動(dòng)力增大；降低溫度，有利于溶質(zhì)的吸收；提高壓力，可增加溶質(zhì)在液相中的溶解度；選擇合適的吸收劑，提高其對(duì)溶質(zhì)的溶解度和選擇性；增大氣液接觸面積，如采用高效的塔板或填料。五、計(jì)算題1.由物料衡算可得：進(jìn)料量F=塔頂產(chǎn)品量D+塔底產(chǎn)品量WF×xF=D×xD+W×xW已知F=100kmol/h，xF=0.5，xD=0.95，xW=0.05，R=3R=L/D，L=R×DF×xF=D×xD+(F-D)×xW100×0.5=D×0.95+(100-D)×0.0550=0.95D+5-0.05D0.9D=45D=50kmol/hW=F-D=100-50=50kmol/h2.絕干物料量G=1000/(1+0.5)=666.67kg干燥過(guò)程分為恒速干燥階段和降速干燥階段。恒速干燥階段：U=0.5kg/(m2·h)，A=10m2恒速干燥階段除去的水分量：W1=G(X1-Xc)Xc為臨界含水量，已知干燥至含水量為0.1kg水/kg絕干料時(shí)干燥速率開(kāi)始下降，即Xc=0.1kg水/kg絕干料W1=666.67×(0.5-0.1)=266.67kg恒