化學(xué)工程師職稱考試模擬題與答案化工單元操作基礎(chǔ)（選擇題，共10題，每題2分）1.在連續(xù)精餾塔的操作中，若進(jìn)料流量F、進(jìn)料組成x_F、餾出液組成x_D、釜液組成x_B均保持不變，當(dāng)回流比R增大時，下列說法正確的是（）。A.塔頂溫度升高，塔金溫度降低B.塔頂溫度降低，塔金溫度升高C.塔頂和塔金溫度均不變D.塔頂溫度變化，塔金溫度不變2.某恒定流反應(yīng)釜，反應(yīng)體積為100m3，進(jìn)料流量為50kmol/h，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為0.8，反應(yīng)動力學(xué)為一級，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.1h?1，該反應(yīng)釜的處理能力為（）。A.40kmol/hB.50kmol/hC.60kmol/hD.80kmol/h3.流體在圓形管內(nèi)做層流流動時，其速度分布曲線為（）。A.拋物線B.直線C.指數(shù)曲線D.對數(shù)曲線4.某精餾塔的塔板效率為0.75，理論塔板數(shù)為10塊，實(shí)際塔板數(shù)為（）。A.7塊B.8塊C.13塊D.14塊5.某氣液系統(tǒng)在常壓下操作，氣相組成為0.6，液相組成為0.3，該系統(tǒng)的相對揮發(fā)度α為（）。A.1.5B.2.0C.2.5D.3.06.在換熱器設(shè)計(jì)中，若流體進(jìn)出口溫度差過大，會導(dǎo)致（）。A.對流給熱系數(shù)增大B.熱阻增大C.傳熱效率提高D.流體壓降減小7.某泵的揚(yáng)程為50m，流量為100m3/h，泵的效率為70%，該泵的功率為（）。A.7.43kWB.8.43kWC.9.43kWD.10.43kW8.在過濾操作中，若過濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，濾餅厚度與過濾時間的關(guān)系為（）。A.線性關(guān)系B.指數(shù)關(guān)系C.對數(shù)關(guān)系D.冪函數(shù)關(guān)系9.某氣柜內(nèi)儲存氫氣，溫度為20℃，壓力為2MPa，氫氣的密度為（）。A.9kg/m3B.8kg/m3C.7kg/m3D.6kg/m310.在干燥操作中，濕物料含水量從50%降至10%，干燥效率最高的操作方式為（）。A.降速干燥B.恒速干燥C.預(yù)熱干燥D.間歇干燥化工熱力學(xué)基礎(chǔ)（填空題，共5題，每題2分）1.理想氣體的狀態(tài)方程為______。2.克勞修斯-克拉佩龍方程描述了______隨溫度的變化關(guān)系。3.焦耳-湯姆遜系數(shù)的定義為______。4.亨利定律適用于______的稀溶液。5.熵增原理表明，孤立系統(tǒng)的熵變______?；すに囋O(shè)計(jì)（簡答題，共3題，每題4分）1.簡述精餾塔設(shè)計(jì)中塔板數(shù)的確定方法。2.影響反應(yīng)釜傳熱效率的主要因素有哪些？3.在換熱器設(shè)計(jì)中，如何選擇合適的換熱管材質(zhì)？化工安全與環(huán)保（計(jì)算題，共2題，每題6分）1.某反應(yīng)釜內(nèi)裝有100m3物料，反應(yīng)溫度為150℃，釜壁溫度為50℃，若傳熱系數(shù)為100W/(m2·K)，計(jì)算釜壁的熱損失。2.某工廠排放的廢氣中含SO?濃度為200mg/m3，排放量為10000m3/h，若要求排放標(biāo)準(zhǔn)為100mg/m3，計(jì)算所需的SO?去除率。答案與解析選擇題1.A解析：增大回流比會提高塔頂溫度，降低塔金溫度，因?yàn)樗斦羝吭黾?，提餾段上升蒸汽量增加，導(dǎo)致塔金液相濃度降低，溫度下降。2.A解析：反應(yīng)釜的處理能力由反應(yīng)時間決定，反應(yīng)時間為100m3/50kmol/h=2h，轉(zhuǎn)化率為0.8時，實(shí)際進(jìn)料流量為40kmol/h。3.A解析：層流流動的速度分布呈拋物線形，中心速度最大，邊緣速度為零。4.C解析：實(shí)際塔板數(shù)=理論塔板數(shù)/塔板效率=10/0.75=13.33≈13塊。5.B解析：相對揮發(fā)度α=(y/x)/(1-y/(1-x))=(0.6/0.3)/(1-0.6/(1-0.3))=2.0。6.B解析：溫度差過大會導(dǎo)致熱應(yīng)力增加，熱阻增大，傳熱效率下降。7.C解析：功率P=QH/η=100m3/h×50m×9.81N/m3/3600s/h×0.7=9.43kW。8.A解析：忽略介質(zhì)阻力時，過濾速率與過濾面積、壓差成正比，濾餅厚度與過濾時間成正比。9.B解析：氫氣密度ρ=P/(RT)=2×10?Pa/(8.31J/(mol·K)×293K)≈8kg/m3。10.B解析：恒速干燥階段物料表面水分蒸發(fā)速率恒定，干燥效率最高。填空題1.pV=nRT2.蒸氣壓3.(?T/?P)?4.低濃度5.≥0簡答題1.精餾塔塔板數(shù)確定方法-逐板計(jì)算法：基于物料衡算和操作線方程，逐板計(jì)算塔板組成。-圖解法：利用McCabe-Thiele圖解法，通過作圖確定塔板數(shù)。-仿真軟件法：使用AspenPlus等軟件進(jìn)行模擬計(jì)算。2.影響反應(yīng)釜傳熱效率的因素-傳熱系數(shù)：流體性質(zhì)、流速、管壁粗糙度等。-溫度差：進(jìn)出口溫差越大，傳熱效率越高。-反應(yīng)熱效應(yīng)：放熱反應(yīng)需加強(qiáng)冷卻，吸熱反應(yīng)需加強(qiáng)加熱。3.換熱管材質(zhì)選擇-耐腐蝕性：根據(jù)流體性質(zhì)選擇不銹鋼、鈦合金等。-溫度適應(yīng)性：高溫選擇碳鋼，低溫選擇銅管。-經(jīng)濟(jì)性：平衡成本與壽命，如碳鋼適用于一般工況，不銹鋼適用于腐蝕性流體。計(jì)算題1.熱損失計(jì)算Q=KA(T?-T?)=100W/(m2·K)×100m2×(150-50)K=100kW。2.SO?去除率計(jì)算去除量=200mg/m3×10000m