2025年大學(xué)大一（化學(xué)工程與工藝）化工原理基礎(chǔ)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40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20題，每題2分）1.化工生產(chǎn)過(guò)程一般可概括為原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)和（）三大步驟。A.產(chǎn)品分離與精制B.能量回收C.廢水處理D.廢氣排放2.流體在圓形直管中作層流流動(dòng)時(shí)，其速度分布呈（）。A.拋物線(xiàn)形B.直線(xiàn)形C.雙曲線(xiàn)形D.正弦曲線(xiàn)形3.當(dāng)流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，若要測(cè)取管截面上的流體速度分布，應(yīng)選用（）流量計(jì)。A.孔板B.文丘里管C.測(cè)速管D.轉(zhuǎn)子4.流體在圓形直管中流動(dòng)時(shí)，若其已進(jìn)入阻力平方區(qū)，則摩擦系數(shù)λ與雷諾數(shù)Re的關(guān)系為（）。A.Re增大，λ增大B.Re增大，λ減小C.Re增大，λ不變D.Re與λ無(wú)關(guān)5.離心泵的揚(yáng)程是指（）。A.泵的升揚(yáng)高度B.泵所提供的能量C.泵的吸上高度D.泵的功率6.離心泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是指（）。A.功率最大時(shí)的揚(yáng)程B.效率最高時(shí)的揚(yáng)程C.流量最大時(shí)的揚(yáng)程D.揚(yáng)程最大時(shí)的流量7.當(dāng)離心泵的轉(zhuǎn)速提高時(shí)，其揚(yáng)程（）。A.增大B.減小C.不變D.不確定8.某離心泵在一定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，流量為Q，揚(yáng)程為H。若將泵的轉(zhuǎn)速提高10%，則此時(shí)泵的流量和揚(yáng)程分別變?yōu)椋ǎ.1.1Q，1.1HB.1.1Q，1.21HC.1.21Q，1.1HD.1.21Q，1.21H9.往復(fù)泵啟動(dòng)時(shí)，其出口閥應(yīng)（）。A.全開(kāi)B.全關(guān)C.半開(kāi)D.任意開(kāi)度10.往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)方法是（）。A.改變出口閥開(kāi)度B.改變泵的轉(zhuǎn)速C.旁路調(diào)節(jié)D.改變吸入閥開(kāi)度11.精餾塔的進(jìn)料熱狀況參數(shù)q的物理意義是（）。A.1kmol進(jìn)料液體變?yōu)轱柡驼羝璧臒崃緽.1kmol進(jìn)料蒸汽變?yōu)轱柡鸵后w所需的熱量C.1kmol進(jìn)料變?yōu)轱柡驼羝璧臒崃緿.以上都不對(duì)12.在連續(xù)精餾塔中，精餾段操作線(xiàn)方程為y=0.75x+0.2075，則回流比R為（）。A.3B.4C.5D.613.某精餾塔的進(jìn)料組成為xF=0.5，餾出液組成為xD=0.95，釜液組成為xW=0.05，則塔頂產(chǎn)品的回收率為（）。A.95%B.90%C.85%D.80%14.吸收操作的依據(jù)是（）。A.氣體在液體中的溶解度不同B.液體在氣體中的溶解度不同C.氣體與液體的密度不同D.氣體與液體的粘度不同15.在吸收過(guò)程中，吸收質(zhì)在氣液兩相中的濃度差是吸收的（）。A.推動(dòng)力B.阻力C.平衡關(guān)系D.以上都不對(duì)16.填料塔的傳質(zhì)效率主要取決于（）。A.填料的性能B.氣液兩相的流量C.塔的結(jié)構(gòu)D.以上都對(duì)17.干燥過(guò)程中，濕空氣的濕度H是指（）。A.1kg濕空氣中所含干空氣的質(zhì)量B.1kg濕空氣中所含水汽的質(zhì)量C.1kg干空氣中所含水汽的質(zhì)量D.以上都不對(duì)18.在一定溫度下，濕空氣的相對(duì)濕度φ越大，則其含濕量d（）。A.越大B.越小C.不變D.不確定19.干燥過(guò)程中，物料表面的水汽化速率主要取決于（）。A.物料的性質(zhì)B.空氣的溫度C.空氣的濕度D.以上都對(duì)20.某濕物料經(jīng)過(guò)5小時(shí)的干燥后，含水量由X1=0.3kg水/kg絕干料降至X2=0.1kg水/kg絕干料。若在相同條件下，將該物料繼續(xù)干燥至含水量X3=0.05kg水/kg絕干料，則還需要干燥的時(shí)間為（）小時(shí)。A.2.5B.3C.3.5D.4第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（每題2分，共10分）1.化工原理主要研究（）、（）和（）等單元操作的基本原理、典型設(shè)備及其計(jì)算方法。2.流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)類(lèi)型可用（）來(lái)判斷，當(dāng)（）時(shí)為層流，當(dāng)（）時(shí)為湍流。3.離心泵的工作點(diǎn)是指（）與（）的交點(diǎn)。4.精餾塔的回流比R增大時(shí)，精餾段操作線(xiàn)斜率（），提餾段操作線(xiàn)斜率（），塔頂產(chǎn)品組成（），塔釜產(chǎn)品組成（）。5.吸收操作中，若吸收劑用量增加，則吸收推動(dòng)力（），吸收效率（）。（二）簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述流體靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用。2.簡(jiǎn)述離心泵的工作原理。3.簡(jiǎn)述精餾塔的操作要點(diǎn)。（三）計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某水平直管，管內(nèi)徑為50mm，流體在管內(nèi)作層流流動(dòng)，流速為1m/s，流體的密度為1000kg/m3，粘度為1mPa·s。試求：（1）管內(nèi)流體的雷諾數(shù)；（2）管截面上的平均流速；（3）管內(nèi)流體的摩擦阻力損失。2.某連續(xù)精餾塔，進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成為xF=0.5，餾出液組成為xD=0.95，釜液組成為xW=0.05?；亓鞅萊=３。試求：（1）餾出液流量D和釜液流量W；（2）精餾段操作線(xiàn)方程；（3）提餾段操作線(xiàn)方程。（四）分析題（每題10分，共10分）材料：在某化工生產(chǎn)過(guò)程中，需要將一種液體從低位槽輸送到高位槽?，F(xiàn)選用了一臺(tái)離心泵進(jìn)行輸送，但在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)流量不足，揚(yáng)程也達(dá)不到要求。問(wèn)題：請(qǐng)分析可能導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。（五）綜合題（每題5分，共5分）材料：某化工企業(yè)計(jì)劃新建一套化工生產(chǎn)裝置，其中包括原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)品分離等單元。在產(chǎn)品分離單元中，擬采用精餾塔進(jìn)行產(chǎn)品的分離。問(wèn)題：請(qǐng)簡(jiǎn)述精餾塔在化工生產(chǎn)中的作用，并說(shuō)明其操作過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。答案：1.A2.A3.C4.C5.B6.B7.A8.B9.B10.C11.B12.A13.A14.A15.A16.D17.C18.A19.D20.A填空題答案：1.流體輸送、傳熱、傳質(zhì)2.雷諾數(shù)、Re≤2000、Re＞40003.泵的特性曲線(xiàn)、管路特性曲線(xiàn)4.增大、增大、提高、降低5.增大、提高簡(jiǎn)答題答案：1.流體靜力學(xué)基本方程可用于計(jì)算流體在靜止或相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)下的壓力、液位等；可用于測(cè)量液位、壓力差等；可用于分析流體在管道、容器等中的受力情況。2.離心泵的工作原理是依靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，使液體在離心力的作用下獲得能量，從而提高液體的壓力和流速，將液體從低處輸送到高處。3.精餾塔的操作要點(diǎn)包括：控制進(jìn)料量、進(jìn)料組成、回流比等參數(shù)；保證塔內(nèi)溫度、壓力穩(wěn)定；注意塔釜液位、塔頂餾出液流量等的控制；及時(shí)調(diào)整操作參數(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量合格。計(jì)算題答案：1.（1）Re=ρud/μ=1000×1×0.05/1×10?3=50000；（2）層流時(shí)平均流速為流速的一半，即0.5m/s；（3）摩擦阻力損失hf=64/Re×u2/2g=64/50000×12/2×9.81=0.065m。2.（1）由F=D+W，F(xiàn)xF=DxD+WxW可得D=50kmol/h，W=50kmol/h；（2）精餾段操作線(xiàn)方程y=R/(R+1)x+xD/(R+1)=3/4x+0.95/4=0.75x+0.2375；（3）提餾段操作線(xiàn)方程y'=L'/V'x'-WxW/V'，L'=L+qF=RD+qF=3×50+1×100=250，V'=V-(1-q)F=(R+1)D-(1-q)F=4×50-0×100=200，所以y'=250/200x'-50×0.05/200=1.25x'-0.0125。分析題答案：可能原因：泵選型不當(dāng)，揚(yáng)程和流量不滿(mǎn)足要求；吸入管路堵塞或漏氣；葉輪損壞；出口閥門(mén)開(kāi)度太小等。解決措施：