2025年中職化工原理（化工原理基礎(chǔ)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi))w1.流體在圓形直管中作層流流動(dòng)，如果流量等不變，只是將管徑增大一倍，則阻力損失變?yōu)樵瓉淼模ǎ?。A.1/2B.1/4C.1/8D.1/16w2.離心泵的效率η和流量Q的關(guān)系為（）。A.Q增大，η增大B.Q增大，η先增大后減小C.Q增大，η減小D.Q增大，η先減小后增大w3.某精餾塔的精餾段操作線方程為y=0.75x+0.245，則回流比R為（）。A.3B.4C.5D.6w4.吸收操作中，吸收劑的選擇應(yīng)優(yōu)先考慮（）。A.溶解度大B.選擇性高C.揮發(fā)性小D.以上都是w5.在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，傳熱管的壁溫接近（）的溫度。A.蒸汽B.空氣C.蒸汽和空氣的平均溫度D.無法確定w6.流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管中心處的流速（）。A.最大B.最小C.與平均流速相等D.為零w7.對(duì)于恒沸精餾，加入的第三組分應(yīng)與原溶液中的（）形成恒沸物。A.輕組分B.重組分C.某一組分D.所有組分w8.干燥過程中，若增大空氣的流量，則干燥速率（）。A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小w9.某旋風(fēng)分離器的分離因數(shù)為50，當(dāng)氣體流量增大一倍時(shí)，其分離因數(shù)為（）。A.50B.100C.25D.75w10.離心泵的揚(yáng)程是指（）。A.泵的升揚(yáng)高度B.泵對(duì)單位重量液體提供的有效能量C.泵的吸上高度D.泵的功率第II卷（非選擇題，共70分）w11.填空題（每題2分，共10分）（1）流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，雷諾數(shù)Re的表達(dá)式為Re=______。（2）精餾塔的進(jìn)料熱狀況有______種。（3）吸收操作的依據(jù)是______。（4）干燥過程中，物料中的水分可分為______和______。（5）旋風(fēng)分離器的主要性能指標(biāo)有______和______。w12.簡答題（每題5分，共20分）（1）簡述離心泵的工作原理。（2）什么是精餾塔的全塔效率？它與哪些因素有關(guān)？（3）影響吸收速率主要有哪些因素？（4）簡述干燥過程的特點(diǎn)。w13.計(jì)算題（每題10分，共30分）（1）某流體在管徑為50mm的圓形直管中流動(dòng)，流速為2m/s，流體的密度為800kg/m3，粘度為0.lPa·s，試判斷流體的流動(dòng)類型。（2）某精餾塔進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.5，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.95，塔底產(chǎn)品組成xW=0.05，回流比R=3，求塔頂產(chǎn)品量D和塔底產(chǎn)品量W。（3）在常壓下用熱空氣干燥某濕物料，濕物料的處理量為1000kg/h，含水量由20%降至5%（均為濕基），空氣的初始濕度為0.01kg/kg絕干氣，離開干燥器時(shí)濕度為0.03kg/kg絕干氣，求水分蒸發(fā)量和空氣消耗量。w14.分析題（10分）某連續(xù)精餾塔，在操作過程中發(fā)現(xiàn)塔頂產(chǎn)品純度下降，試分析可能的原因有哪些？（至少列出5點(diǎn)）材料：某精餾塔在操作時(shí)，進(jìn)料量、進(jìn)料組成、回流比等參數(shù)基本穩(wěn)定，但塔頂產(chǎn)品純度卻逐漸降低。w15.設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)一連續(xù)精餾塔，將含苯40%（摩爾分?jǐn)?shù)）的苯-甲苯混合液分離為含苯97%（摩爾分?jǐn)?shù)）的塔頂產(chǎn)品和含苯2%（摩爾分?jǐn)?shù)）的塔底產(chǎn)品。進(jìn)料流量為100kmol/h，泡點(diǎn)進(jìn)料，回流比R=3，塔頂采用全凝器，塔底采用再沸器。試確定：（1）塔頂產(chǎn)品量D和塔底產(chǎn)品量W；（2）精餾段和提餾段的操作線方程。材料：已知苯-甲苯混合液可視為理想溶液，其相對(duì)揮發(fā)度α=2.46。答案：w1.D；w2.B；w3.A；w4.D；w5.A；w6.A；w7.C；w8.A；w9.A；w10.B；w11.（1）duρ/μ；（2）5；（3）氣體混合物中各組分在吸收劑中的溶解度差異；（4）結(jié)合水、非結(jié)合水；（5）分離因數(shù)、臨界粒徑；w12.（1）離心泵的工作原理：依靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，使液體獲得離心力，從葉輪中心被拋向邊緣，液體的靜壓能和動(dòng)能增加，然后進(jìn)入蝸殼，在蝸殼中動(dòng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為靜壓能，從出口排出。（2）全塔效率是指實(shí)際塔板數(shù)與理論塔板數(shù)之比。它與物系的性質(zhì)、操作條件、塔板結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。（3）影響吸收速率的因素有：氣液兩相的濃度差、溫度、壓力、氣體流速、吸收劑的性質(zhì)及用量等。（4）干燥過程的特點(diǎn)：是一個(gè)傳熱傳質(zhì)的過程；干燥介質(zhì)的溫度、濕度等參數(shù)會(huì)影響干燥效果；干燥過程中物料的性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化等。w13.（1）Re=duρ/μ=0.05×2×800/0.1=800＜2000，為層流。（2）由物料衡算F=D+W，F(xiàn)xF=DxD+WxW，可得D=50kmol/h，W=50kmol/h。（3）水分蒸發(fā)量W=1000×(0.l5/0.85-0.05/0.95)=164.7kg/h，空氣消耗量L=W/(H2-H1)=164.7/(0.03-0.01)=8235kg絕干氣/h。w14.可能原因：進(jìn)料組成變化，進(jìn)料中輕組分含量降低；回流比減小；塔板效率下降，如塔板堵塞、漏液等；再沸器加熱量不足，導(dǎo)致塔底溫度降低；塔頂冷凝器冷卻效果變差，使塔頂溫度升高；塔內(nèi)有泄漏，影響氣液傳質(zhì)；進(jìn)料熱狀況改變等。w15.（1）由物料衡算F=D+W，F(xiàn)xF=DxD+WxW，可得D=40kmol/h，W=60kmol/h。（2）精餾段操作線方程：y=R/(R+1)x+xD/(R+1)=3/4x+0.97/4=0.75x+0.2425。提餾段操作線方程：y'=L'/V'x'-WxW/V'，L'=L+qF=3×4