2025年高職（應(yīng)用化工技術(shù)）化工原理試題及解析

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（總共10題，每題3分，每題只有一個選項符合題意，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)）1.在流體流動中，層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）A.流速不同B.流通截面積不同C.雷諾數(shù)不同D.流體黏性不同2.離心泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是指（）A.實(shí)際揚(yáng)程B.最大揚(yáng)程C.有效揚(yáng)程D.理論揚(yáng)程3.某精餾塔的精餾段操作線方程為y=0.75x+0.245，則該塔的回流比為（）A.3B.4C.5D.64.吸收操作中，吸收劑的選擇應(yīng)滿足的條件不包括（）A.對溶質(zhì)有較大的溶解度B.揮發(fā)性小C.黏度大D.不易腐蝕設(shè)備5.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.空氣B.飽和蒸汽C.兩者平均溫度D.無法確定6.以下哪種情況會使離心泵的流量減?。ǎ〢.關(guān)小出口閥門B.開大出口閥門C.提高泵的轉(zhuǎn)速D.降低輸送液體的密度7.精餾塔進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=1時，表示進(jìn)料為（）A.飽和蒸汽B.飽和液體C.氣液混合物D.過熱蒸汽8.對于吸收過程，當(dāng)其他條件一定時，溫度升高，亨利系數(shù)E（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小9.某板式塔在操作時，若氣液負(fù)荷過大，可能會出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象是（）A.漏液B.液泛C.霧沫夾帶D.氣泡夾帶10.在套管換熱器中，用冷水冷卻熱油，若冷水流量增大，則熱油的出口溫度（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低第II卷1.（10分）簡述流體靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用，并舉例說明。2.（15分）離心泵啟動前為什么要灌泵？如果不灌泵會出現(xiàn)什么后果？3.（15分）某連續(xù)精餾塔，進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成為0.5（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），塔頂餾出液組成為0.95，塔底釜液組成為0.05?；亓鞅葹?，泡點(diǎn)進(jìn)料。試求：（1）塔頂餾出液量和塔底釜液量；（2）精餾段操作線方程；（3）提餾段操作線方程。4.（20分）在逆流吸收塔中，用清水吸收混合氣中的氨。已知混合氣流量為1000m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀況），氨的體積分?jǐn)?shù)為0.1，操作條件下的氣液平衡關(guān)系為y=1.2x，氣相總傳質(zhì)單元高度為1.5m。要求氨的吸收率為95%。試求：（1）吸收劑用量；（2）所需的填料層高度。5.（20分）有一套管換熱器，內(nèi)管為φ57×3.5mm的鋼管，外管為φ114×4mm的鋼管。冷水在環(huán)隙流動，其流量為1000kg/h，進(jìn)口溫度為15℃，出口溫度為35℃。熱油在內(nèi)管流動，進(jìn)口溫度為120℃，出口溫度為60℃。已知水的比熱容為4.18kJ/(kg·℃)，熱油的比熱容為2.0kJ/(kg·℃)。試求：（1）換熱器的熱負(fù)荷；（2）總傳熱系數(shù)K；（3）逆流操作時的平均溫度差。答案：1.C2.C3.A4.C5.B6.A7.B8.A9.B10.B1.流體靜力學(xué)基本方程可用于計算靜止流體內(nèi)部的壓力分布、測量液位高度、確定液封高度等。例如，在化工生產(chǎn)中，通過測量容器內(nèi)液位高度，利用流體靜力學(xué)基本方程可計算出容器底部的壓力，從而判斷容器是否處于正常工作狀態(tài)。2.離心泵啟動前灌泵是為了排出泵內(nèi)空氣，使泵內(nèi)充滿液體形成連續(xù)的液流通道，這樣才能保證離心泵正常工作。如果不灌泵，泵內(nèi)存在空氣，由于空氣的可壓縮性，在葉輪旋轉(zhuǎn)時無法形成足夠的壓力差，導(dǎo)致液體無法正常輸送，泵會出現(xiàn)氣縛現(xiàn)象，無法正常啟動和工作。3.（1）由物料衡算可得：F=D+W，F(xiàn)xF=DxD+WxW，代入數(shù)據(jù)解得D=50kmol/h，W=50kmol/h。（2）精餾段操作線方程：y=(R/(R+1))x+(xD/(R+1))，R=3，xD=0.95，可得y=0.75x+0.2375。（3）提餾段操作線方程：y'=(L'/V')x'-(WxW/V')，L'=L+qF=RD+F=3×50+100=250kmol/h，V'=V-(1-q)F=(R+1)D-(1-q)F=4×50-0=200kmol/h，代入數(shù)據(jù)可得y'=1.25x'-0.0125。4.（1）y1=0.1，η=95%，則y2=y1(1-η)=0.1×(1-0.95)=0.005。由物料衡算L(x1-x2)=V(y1-y2)，x1=0，x2=0，V=1000/22.4=44.64kmol/h，解得L=424.98kmol/h。（2）NOG=(y1-y2)/Δym，Δym=(y1-mx2)-(y2-mx2)/ln((y1-mx2)/(y2-mx2))，m=1.2，代入數(shù)據(jù)解得NOG=6.54。Z=HOG×NOG=1.5×6.54=9.81m。5.（1）Q=WhCph(t1-t2)=1000×2.0×(120-60)=1.2×10^6kJ/h。（2）qm1=1000kg/h，qm2=1000×(4.18×(35-15))/(2.0×(120-