2025年注冊(cè)化工工程師考試練習(xí)題與答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在常壓連續(xù)精餾塔中分離苯甲苯理想溶液，若進(jìn)料熱狀態(tài)q=0.5，則進(jìn)料板上升蒸汽量與下降液體量的比值約為（）A.0.5B.1.0C.1.5D.2.0答案：C2.某反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B，已知速率常數(shù)k=0.25h?1，若采用全混流反應(yīng)器（CSTR）達(dá)到轉(zhuǎn)化率xA=0.80，則所需空時(shí)τ為（）A.3.2hB.4.0hC.5.0hD.6.4h答案：B3.在管殼式換熱器設(shè)計(jì)中，若冷流體為易結(jié)垢的河水，應(yīng)將其安排在（）A.管程B.殼程C.管程或殼程均可D.交替流動(dòng)答案：A4.某離心泵在額定流量下?lián)P程為30m，若改用密度為1200kgm?3的液體，其揚(yáng)程將（）A.不變B.增加20%C.減少20%D.無法確定答案：A5.對(duì)于氣固催化反應(yīng)，當(dāng)內(nèi)擴(kuò)散影響嚴(yán)重時(shí)，減小催化劑顆粒直徑將導(dǎo)致表觀反應(yīng)速率（）A.增大B.減小C.不變D.先增后減答案：A6.在二元理想溶液的txy相圖中，泡點(diǎn)線與露點(diǎn)線之間的區(qū)域稱為（）A.過熱區(qū)B.過冷區(qū)C.汽液共存區(qū)D.臨界區(qū)答案：C7.某氣體吸收塔用純水吸收氨，若操作液氣比為最小液氣比的1.4倍，則該塔的吸收因子A約為（）A.0.7B.1.0C.1.4D.2.0答案：C8.在恒定干燥條件下，物料的臨界含水量越高，則恒速干燥階段（）A.越長(zhǎng)B.越短C.不變D.與物料性質(zhì)無關(guān)答案：A9.對(duì)于放熱可逆反應(yīng)，為提高平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施是（）A.升高溫度B.降低溫度C.升高壓力D.降低壓力答案：B10.在萃取操作中，若選擇性系數(shù)β=1，則該萃取過程（）A.完全可行B.完全不可行C.需增加理論級(jí)數(shù)D.需增大溶劑比答案：B11.某反應(yīng)器出口物流中檢測(cè)到惰性示蹤劑濃度呈對(duì)稱鐘形分布，該反應(yīng)器流型最接近（）A.活塞流B.全混流C.層流D.軸向分散流答案：D12.在蒸發(fā)操作中，采用多效蒸發(fā)的主要目的是（）A.提高傳熱系數(shù)B.降低溶液粘度C.節(jié)約加熱蒸汽D.減少結(jié)晶析出答案：C13.對(duì)于非牛頓冪律流體，當(dāng)流動(dòng)行為指數(shù)n<1時(shí)，其表觀粘度隨剪切速率增大而（）A.增大B.減小C.不變D.先增后減答案：B14.在氣液傳質(zhì)雙膜理論中，若氣膜阻力遠(yuǎn)大于液膜阻力，則總傳質(zhì)系數(shù)KY近似等于（）A.kYB.kXC.kY·kX/(kY+kX)D.1/kY答案：A15.某離心壓縮機(jī)入口體積流量為200m3min?1，入口溫度20℃，若改為40℃，則入口體積流量將（）A.增大B.減小C.不變D.與壓力有關(guān)答案：B16.在結(jié)晶操作中，若溶液過飽和度較高，易導(dǎo)致的晶體缺陷是（）A.晶習(xí)改變B.包藏母液C.晶體長(zhǎng)大D.晶核減少答案：B17.對(duì)于管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的一級(jí)反應(yīng)，若采用n個(gè)等體積CSTR串聯(lián)，當(dāng)n→∞時(shí)，其總體積將趨近于（）A.0B.活塞流反應(yīng)器體積C.單個(gè)CSTR體積D.無法確定答案：B18.在板式塔設(shè)計(jì)中，若液相負(fù)荷過大，應(yīng)優(yōu)先選用的塔板類型是（）A.篩孔塔板B.浮閥塔板C.泡罩塔板D.導(dǎo)向篩板答案：D19.某氣體在填料塔內(nèi)用水吸收，若采用規(guī)整填料代替散裝填料，則通常會(huì)導(dǎo)致（）A.壓降增大B.通量減小C.傳質(zhì)效率提高D.持液量增加答案：C20.在化工過程安全評(píng)價(jià)中，LEL是指（）A.最低爆炸壓力B.最低著火溫度C.爆炸下限D(zhuǎn).最大爆炸壓力答案：C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）21.下列措施中，能有效提高萃取塔理論級(jí)數(shù)的有（）A.增加溶劑比B.提高攪拌強(qiáng)度C.減小分散相液滴直徑D.增大兩相密度差E.降低操作溫度答案：A、B、C22.關(guān)于離心泵汽蝕余量NPSH，下列說法正確的有（）A.必需汽蝕余量NPSHr與管路系統(tǒng)無關(guān)B.有效汽蝕余量NPSHa隨流量增大而減小C.當(dāng)NPSHa<NPSHr時(shí)必定發(fā)生汽蝕D.降低泵安裝高度可提高NPSHaE.采用誘導(dǎo)輪可降低NPSHr答案：A、B、C、D、E23.在氣固流化床中，下列現(xiàn)象會(huì)隨著氣速增加而依次出現(xiàn)的順序?yàn)椋ǎ〢.鼓泡流化B.節(jié)涌C.湍動(dòng)流化D.快速流化E.氣力輸送答案：A、B、C、D、E24.下列屬于非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的有（）A.無限大平板兩側(cè)溫度突變B.圓管穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱C.半無限大物體周期性邊界溫度D.球體中心溫度隨時(shí)間變化E.肋片穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱答案：A、C、D25.對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，下列操作方式可獲得最高轉(zhuǎn)化率的有（）A.先低溫后高溫B.先高溫后低溫C.逐漸升溫D.逐漸降溫E.恒溫低溫答案：A、D26.在恒壓過濾中，下列因素會(huì)導(dǎo)致過濾速率下降的有（）A.濾餅可壓縮性增大B.濾漿濃度升高C.過濾面積增大D.濾液粘度增大E.操作壓差減小答案：A、B、D、E27.關(guān)于精餾塔靈敏板溫度，下列說法正確的有（）A.靈敏板溫度對(duì)進(jìn)料組成變化最敏感B.靈敏板通?？拷M(jìn)料板C.靈敏板溫度可用于推斷塔頂組成D.靈敏板溫度與操作壓力無關(guān)E.靈敏板溫度可用于判斷塔釜組成答案：A、B、C28.下列屬于膜分離操作的有（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透E.電滲析答案：A、B、C、D、E29.在反應(yīng)器熱穩(wěn)定性分析中，下列參數(shù)可用于判斷熱反饋強(qiáng)度的有（）A.活化能B.反應(yīng)熱C.傳熱系數(shù)D.進(jìn)料溫度E.冷卻介質(zhì)溫度答案：A、B、C30.關(guān)于化工過程強(qiáng)化技術(shù)，下列屬于其手段的有（）A.旋轉(zhuǎn)填充床B.微通道反應(yīng)器C.靜態(tài)混合器D.超重力分離E.多效蒸發(fā)答案：A、B、C、D三、填空題（每空1分，共20分）31.在二元精餾中，若相對(duì)揮發(fā)度α=2.5，則平衡氣相組成y與液相組成x的關(guān)系式為y=__________。答案：y=2.5x/(1+1.5x)32.某液體在圓管內(nèi)作湍流流動(dòng)，若管徑減小一半而流量不變，則直管阻力損失約為原來的__________倍。答案：3233.對(duì)于一級(jí)連串反應(yīng)A→B→C，若k1=0.5h?1，k2=0.1h?1，則B的最大收率出現(xiàn)在τ=__________h。答案：2.034.在蒸發(fā)操作中，若二次蒸汽利用n次，則單位蒸汽消耗量D/W約為__________。答案：1/(n+1)35.某離心泵特性曲線為H=500.02Q2，管路曲線為H=20+0.01Q2，則工作點(diǎn)流量Q=__________m3h?1。答案：3036.在氣液傳質(zhì)中，若亨利常數(shù)H=0.5atm·m3kmol?1，則相平衡關(guān)系為p=__________。答案：0.5c37.對(duì)于球形顆粒在斯托克斯區(qū)沉降，若粒徑減小一半，則沉降速度變?yōu)樵瓉淼腳_________。答案：0.2538.在萃取操作中，若分配系數(shù)K=1.5，溶劑比S/F=1.0，則單級(jí)萃取理論收率為__________。答案：0.639.某反應(yīng)器停留時(shí)間分布方差σ2=0.2，則其相當(dāng)于__________個(gè)等體積CSTR串聯(lián)。答案：540.在干燥速率曲線中，若恒速段速率為2kgm?2h?1，臨界含水量0.15kgkg?1干基，則干燥0.25kgkg?1濕物料至0.05kgkg?1所需時(shí)間為__________h。答案：0.1四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）41.簡(jiǎn)述精餾塔進(jìn)料熱狀態(tài)q值對(duì)塔內(nèi)汽液負(fù)荷分布的影響，并給出q=0、q=1時(shí)的極端情況。答案：q值定義為每摩爾進(jìn)料中飽和液體所占摩爾分率。q<1時(shí)，進(jìn)料帶入熱量使上升蒸汽量增加，下降液體量減少；q>1時(shí)，進(jìn)料為過冷液體，需吸收熱量，使上升蒸汽量減小，下降液體量增加。極端情況：q=0為飽和蒸汽進(jìn)料，全部進(jìn)料變?yōu)樯仙羝?，無液體下降；q=1為飽和液體進(jìn)料，全部進(jìn)料變?yōu)橄陆狄后w，無蒸汽上升。42.說明離心泵發(fā)生汽蝕的機(jī)理，并列舉三種工程上防止汽蝕的措施。答案：汽蝕機(jī)理：局部壓力降至液體飽和蒸汽壓，液體汽化形成氣泡，氣泡進(jìn)入高壓區(qū)潰滅產(chǎn)生沖擊波，剝蝕葉輪。措施：1.降低泵安裝高度，提高NPSHa；2.減小吸入管路阻力，如放大管徑、減少?gòu)濐^；3.采用雙吸泵或誘導(dǎo)輪降低NPSHr。43.比較活塞流反應(yīng)器（PFR）與全混流反應(yīng)器（CSTR）在一級(jí)反應(yīng)中的體積差異，并解釋原因。答案：對(duì)一級(jí)反應(yīng)，達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率xA，PFR所需體積VP=τv=ln(1/(1xA))/k，CSTR體積VC=(xA/(1xA))/k。當(dāng)xA>0時(shí)，ln(1/(1xA))<xA/(1xA)，故VP<VC。原因：PFR無返混，濃度沿管長(zhǎng)逐漸降低，平均反應(yīng)速率高于CSTR。44.闡述氣固流化床中“節(jié)涌”現(xiàn)象的成因及其對(duì)操作的危害。答案：成因：床徑較小、床高較大、氣速較高時(shí)，氣泡長(zhǎng)大至接近床徑，形成氣栓，上下運(yùn)動(dòng)。危害：壓降劇烈波動(dòng)，氣體短路，傳質(zhì)傳熱效率下降，顆粒夾帶加劇，設(shè)備振動(dòng)，甚至破壞分布板。45.說明超臨界流體萃取與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑萃取相比的兩大優(yōu)勢(shì)及一大局限。答案：優(yōu)勢(shì)：1.擴(kuò)散系數(shù)高、粘度低，傳質(zhì)速率快；2.通過調(diào)節(jié)壓力/溫度即可調(diào)控溶解度，無需蒸餾回收溶劑。局限：設(shè)備需高壓，投資高。五、計(jì)算題（共60分）46.（12分）某苯甲苯混合物含苯40mol%，于常壓連續(xù)精餾塔中分離，要求塔頂苯含量≥90mol%，塔底苯含量≤5mol%，泡點(diǎn)進(jìn)料，回流比R=2.0。已知相對(duì)揮發(fā)度α=2.5，求：(1)最小回流比Rmin；(2)理論板數(shù)N（用芬斯克方程估算）。解：(1)q線x=0.4，平衡線y=2.5x/(1+1.5x)，交點(diǎn)xq=0.4，yq=2.5×0.4/(1+1.5×0.4)=0.625。Rmin=(xDyq)/(yqxq)=(0.90.625)/(0.6250.4)=1.22。(2)芬斯克方程：Nmin=ln[(xD/(1xD))·((1xW)/xW)]/lnα=ln[(0.9/0.1)·(0.95/0.05)]/ln2.5=ln(171)/0.916=5.4，取6塊理論板。答案：Rmin=1.22，N≈6。47.（12分）某一級(jí)不可逆反應(yīng)A→B在體積為2m3的CSTR中進(jìn)行，進(jìn)料濃度cA0=2kmolm?3，流量Q=1m3min?1，速率常數(shù)k=0.5min?1。若將反應(yīng)器改為同體積PFR，其他條件不變，求：(1)CSTR的出口轉(zhuǎn)化率xA1；(2)PFR的出口轉(zhuǎn)化率xA2；(3)為達(dá)到xA1，PFR所需體積VP。解：(1)CSTR：τ=V/Q=2min，xA1=kτ/(1+kτ)=0.5×2/(1+0.5×2)=0.5。(2)PFR：τ=2min，xA2=1exp(kτ)=1exp(1)=0.632。(3)為xA1=0.5，τP=ln(1/(10.5))/0.5=1.386min，VP=1.386m3。答案：xA1=0.50，xA2=0.632，VP=1.39m3。48.（12分）某單殼程雙管程換熱器用冷卻水將有機(jī)溶液從90℃冷卻至50℃，有機(jī)溶液流量2kgs?1，比熱2.5kJkg?1K?1；冷卻水入口20℃，出口40℃，比熱4.2kJkg?1K?1?？倐鳠嵯禂?shù)K=800Wm?2K?1，求：(1)冷卻水流量mw；(2)對(duì)數(shù)平均溫差ΔTm（校正系數(shù)F=0.9）；(3)所需傳熱面積A。解：(1)Q=ms·cps·ΔTs=2×2.5×40=200kW，mw=Q/(cpw·ΔTw)=200/(4.2×20)=2.38kgs?1。(2)ΔT1=9040=50℃，ΔT2=5020=30℃，LMTD=(5030)/ln(50/30)=39.1℃，ΔTm=F·LMTD=35.2℃。(3)A=Q/(K·ΔTm)=200000/(800×35.2)=7.1m2。答案：mw=2.4kgs?1，ΔTm=35.2℃，A=7.1m2。49.（12分）某板框壓濾機(jī)在恒壓下過濾某懸浮液，已知過濾常數(shù)K=2×10??m2s?1，qe=0.01m3m?2，濾餅不可壓縮，濾框尺寸0.3m×0.3m×30框，求：(1)過濾1h所得濾液體積V；(2)若用1/10濾液量的清水橫穿洗滌，洗滌時(shí)間θw；(3)卸渣重裝時(shí)間30min，求生產(chǎn)能力G（m3h?1）。解：(1)A=2×0.3×0.3×30=5.4m2，t=3600s，V2+2qeAV=KA2t，V2+0.108V=2×10??×5.42×3600=20.99，解得V=4.5m3。(2)洗滌速率(dV/dt)w=KA2/(8(V+qeA))=2×10??×5.42/(8×(4.5+0.054))=1.6×10??m3s?1，Vw=0.45m3，θw=Vw/(dV/dt)w=2812s=0.78h。(3)總周期T=1+0.78+0.5=2.28h，G=4.5/2.28=1.97m3h?1。答案：V=4.5m3，θw=0.78h，G=2.0m3h?1。50.（12分）某球形催化劑顆粒半徑R=3mm，有效擴(kuò)散系數(shù)De=1×10??m2s?1，一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)k=0.5s?1，求：(1)西勒模數(shù)φ；(2)有效因子η；(3)若顆粒減半，求新的η。解：(1)φ=R√(k/De)=0.003√(0.5/1×10??)=2.12。(2)η=3/φ2(φcothφ1)=3/4.5(2.12×1.031)=0.80。(3)R'=1.5mm，φ'=1.06，η'=3/1.12(1.06×1.