大學（化學工程與工藝）化工原理應用2026年綜合測試題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填寫在括號內）1.流體在圓形直管中作層流流動，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.unabletojudge2.離心泵銘牌上標明的揚程是指（）。A.功率最大時的揚程B.最大流量時的揚程C.泵的最大揚程D.效率最高時的揚程3.某精餾塔的精餾段操作線方程為y=0.75x+0.2075，則該塔的回流比為（）。A.3B.4C.unabletojudgeD.54.在吸收操作中，吸收劑的選擇應滿足（）。（多選）A.對溶質有較大的溶解度B.揮發(fā)性低C.黏度低D.不易腐蝕設備5.對于干燥過程，以下說法正確的是（）。A.等速干燥階段，物料表面溫度等于空氣的濕球溫度B.降速干燥階段，干燥速率與物料含水量無關C.干燥過程中，空氣的濕度不斷增大D.unabletojudge6.某二元混合物，進料量為100kmol/h，xF=0.6，要求塔頂xD不小于0.9，則塔頂最大產量為（）。A.60kmol/hB.66.7kmol/hC.90kmol/hD.unabletojudge7.傳熱過程中，熱阻主要集中在（）。A.熱流體一側B.冷流體一側C.傳熱壁面D.unabletojudge8.在管殼式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，（）走殼程。A.空氣B.飽和蒸汽C.unabletojudgeD.都可以9.以下哪種情況會使離心泵的揚程降低（）。A.轉速降低B.流量增大C.輸送液體密度增大D.unabletojudge10.恒沸精餾與萃取精餾的主要區(qū)別在于（）。A.有無共沸物B.加入的第三組分不同C.操作壓力不同D.unabletojudge二、填空題（總共10題，每題2分，請將正確答案填寫在橫線上）1.流體在管道中流動時，其流動類型分為______和______。2.離心泵的主要性能參數(shù)有______、______、______、______和______。3.精餾塔的進料熱狀況有______、______、______、______和______五種。4.吸收操作的依據(jù)是______，以達到分離氣體混合物的目的。5.干燥過程中，濕空氣的比容是指______。6.板式塔中，塔板上的氣液接觸狀態(tài)有______、______和______三種。7.對流傳熱系數(shù)的影響因素有______、______、______和______等。8.換熱器的熱負荷是指______。9.某二元理想溶液，相對揮發(fā)度α=2.5，已知xD=0.9，xW=0.1，則最小回流比Rmin=______。10.離心通風機的全風壓是指______。三、簡答題（總共4題，每題10分）1.簡述流體流動中連續(xù)性方程的物理意義和應用條件。2.分析精餾塔操作中，回流比的大小對精餾過程的影響。3.說明吸收塔操作中，影響吸收效果的主要因素有哪些？4.闡述干燥過程中，干燥速率曲線的特點及各階段的影響因素。四、計算題（總共2題，每題15分）1.某連續(xù)精餾塔，進料量為100kmol/h，進料組成xF=0.5，塔頂產品組成xD=0.95，塔底產品組成xW=0.05，回流比R=3。試求：（1）塔頂產品量D和塔底產品量W；（2）精餾段操作線方程。2.用一逆流操作的列管換熱器將1000kg/h的某液體從20℃加熱到80℃，熱流體為120℃的飽和蒸汽，冷凝后在飽和溫度下排出。已知液體的比熱容cp=2.0kJ/(kg·℃)，換熱器的傳熱面積A=15m2，傳熱系數(shù)K=1000W/(m2·℃)。試求：（1）熱流體放出的熱量Q；（2）所需的飽和蒸汽量m。五、論述題（總共1題，每題20分）結合化工原理知識，論述在化工生產中如何提高傳熱效率以達到節(jié)能降耗的目的。請從傳熱過程的各個環(huán)節(jié)進行分析，提出具體的措施和方法，并說明其原理和應用場景。答案：一、選擇題1.C2.D3.A4.ABCD5.A6.B7.C8.B9.A10.B二、填空題1.層流、湍流2.流量、揚程、功率、效率、轉速3.冷液進料、泡點進料、氣液混合進料、露點進料、過熱蒸汽進料4.氣體混合物中各組分在某種溶劑中溶解度的差異5.單位質量濕空氣所占的體積6.鼓泡接觸狀態(tài)、蜂窩狀接觸狀態(tài)、泡沫接觸狀態(tài)7.流體的種類、流動狀態(tài)、傳熱面的形狀和尺寸、流體的物性8.單位時間內通過換熱器的熱流體傳給冷流體的熱量9.1.6710.單位體積氣體通過風機后所獲得的能量三、簡答題1.連續(xù)性方程的物理意義是：流體在管道中作穩(wěn)定流動時，在任一截面上流體的質量流量不變。應用條件為：流體作穩(wěn)定流動，且流體是連續(xù)的。2.回流比增大，精餾段操作線斜率增大，提餾段操作線斜率減小。塔頂產品純度提高，塔底產品純度降低。但回流比過大，會增加能耗和設備費用。3.影響吸收效果的主要因素有：吸收劑的性質、操作溫度、操作壓力、氣體流速、吸收劑用量、吸收塔結構等。4.干燥速率曲線分為等速干燥階段和降速干燥階段。等速干燥階段，干燥速率與物料含水量無關，主要受空氣狀態(tài)影響；降速干燥階段，干燥速率隨物料含水量降低而減小，主要受物料內部水分擴散影響。四、計算題1.（1）由物料衡算可得：F=D+W，F(xiàn)×xF=D×xD+W×xW，代入數(shù)據(jù)解得D=50kmol/h，W=50kmol/h。（2）精餾段操作線方程為：y=R/(R+1)x+xD/(R+1)，代入R=3，xD=0.95，可得y=0.75x+0.2375。2.（1）熱流體放出的熱量Q=mcΔt=1000×2.0×(80-20)=1.2×10^5kJ/h=33.3kW。（2）由Q=KAΔtm，Δtm=(1?2)/ln(1/2)=50℃，代入數(shù)據(jù)解得m=2.64kg/h。五、論述題提高傳熱效率可從以下方面入手：1.增大