2025年高職第一學(xué)年（應(yīng)用化工技術(shù)）化工單元操作基礎(chǔ)測(cè)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40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.化工單元操作中，以下哪種操作主要涉及物質(zhì)的分離（）A.攪拌B.加熱蒸發(fā)C.混合D.化學(xué)反應(yīng)答案：B2.精餾操作的依據(jù)是混合物中各組分的（）不同。A.溶解度B.密度C.揮發(fā)度D.粒度答案：C3.在吸收操作中，吸收劑的選擇原則不包括（）A.對(duì)溶質(zhì)有較大的溶解度B.揮發(fā)性小C.與溶質(zhì)有化學(xué)反應(yīng)D.密度大答案：D4.過(guò)濾操作中，能提高過(guò)濾速率的措施是（）A.減小過(guò)濾面積B.增加濾液黏度C.增大過(guò)濾壓差D.降低溫度答案：C5.以下哪種傳熱方式不需要介質(zhì)直接接觸（）A.傳導(dǎo)傳熱B.對(duì)流傳熱C.輻射傳熱D.都需要答案：C6.離心泵啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)（）A.關(guān)閉出口閥門B.打開(kāi)出口閥門C.半開(kāi)出口閥門D.隨意答案：A7.化工生產(chǎn)中，常用的固體輸送設(shè)備不包括（）A.皮帶輸送機(jī)B.螺旋輸送機(jī)C.離心泵D.斗式提升機(jī)答案：C8.干燥操作中，濕物料中所含水分可分為平衡水分和（）A.自由水分B.結(jié)合水分C.非結(jié)合水分D.化學(xué)結(jié)合水答案：A9.萃取操作中，萃取劑的選擇應(yīng)使溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度（）在原溶劑中的溶解度。A.小于B.等于C.大于D.無(wú)關(guān)答案：C10.蒸餾操作中，塔頂餾出物的組成主要取決于（）A.塔底溫度B.塔頂溫度C.進(jìn)料組成D.回流比答案：B11.吸收操作中，氣相中的溶質(zhì)分壓（）液相中溶質(zhì)的平衡分壓時(shí)，吸收過(guò)程才能進(jìn)行。A.大于B.小于C.等于D.不確定答案：A12.過(guò)濾介質(zhì)的阻力與以下因素?zé)o關(guān)的是（）A.過(guò)濾面積B.濾液黏度C.濾餅厚度D.過(guò)濾壓差答案：A13.以下哪種換熱器屬于間壁式換熱器（）A.套管式換熱器B.混合式換熱器C.蓄熱式換熱器D.都不是答案：A14.離心泵的揚(yáng)程與（）有關(guān)。A.流量B.泵的轉(zhuǎn)速C.泵的效率D.液體密度答案：B15.固體物料的流態(tài)化技術(shù)主要應(yīng)用于（）A.干燥B.輸送C.混合D.以上都是答案：D16.干燥過(guò)程中，物料表面的水分汽化速率主要取決于（）A.物料的性質(zhì)B.干燥介質(zhì)的溫度C.干燥介質(zhì)的濕度D.以上都是答案：D17.萃取操作中，兩相的接觸方式不包括（）A.錯(cuò)流接觸B.逆流接觸C.并流接觸D.折流接觸答案：D18.蒸餾操作中，回流比增大，塔頂產(chǎn)品純度（）A.提高B.降低C.不變D.不確定答案：A19.吸收操作中，吸收塔的填料層高度與（）有關(guān)。A.吸收劑用量B.氣體流量C.吸收系數(shù)D.以上都是答案：D20.過(guò)濾操作中，濾餅的壓縮性指數(shù)越大，過(guò)濾阻力（）A.越大B.越小C.不變D.不確定答案：A第II卷（非選擇題，共60分）二、填空題（每空1分，共10分）1.化工單元操作按其操作目的可分為_(kāi)_____、______、______等。答案：流體輸送、加熱與冷卻、傳質(zhì)、干燥、粉碎等（寫出任意三個(gè)即可）2.精餾塔的進(jìn)料熱狀況有______、______、______、______四種。答案：冷液進(jìn)料、泡點(diǎn)進(jìn)料、氣液混合物進(jìn)料（氣液混合進(jìn)料）、過(guò)熱蒸汽進(jìn)料3.吸收操作中，亨利定律表達(dá)式為_(kāi)_____。答案：p=Ex（其中p為氣相中溶質(zhì)分壓，E為亨利系數(shù)，x為液相中溶質(zhì)摩爾分?jǐn)?shù)）4.過(guò)濾操作中，過(guò)濾介質(zhì)的作用是______。答案：截留固體顆粒，使濾液通過(guò)三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述精餾操作的原理及主要設(shè)備。答案：精餾原理是利用混合物中各組分揮發(fā)度不同，多次進(jìn)行部分汽化和部分冷凝，使氣相中的輕組分不斷富集，液相中的重組分不斷富集，從而實(shí)現(xiàn)混合物的分離。主要設(shè)備有精餾塔、再沸器、冷凝器等。精餾塔內(nèi)有塔板或填料，提供氣液接觸傳質(zhì)的場(chǎng)所；再沸器用于加熱塔釜液體，提供上升蒸汽；冷凝器用于冷卻塔頂蒸汽，得到塔頂產(chǎn)品并提供回流。2.說(shuō)明離心泵的工作原理及性能參數(shù)。答案：離心泵的工作原理是依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)，使泵內(nèi)液體受到離心力的作用，從葉輪中心被甩向邊緣，形成高速液體流，同時(shí)在葉輪中心形成低壓區(qū)，液體在壓差作用下不斷吸入泵內(nèi)，然后從泵的出口排出。性能參數(shù)包括流量、揚(yáng)程、功率、效率、轉(zhuǎn)速等。流量指單位時(shí)間內(nèi)泵輸送的液體體積；揚(yáng)程指泵對(duì)單位重量液體所提供的有效能量；功率分軸功率和有效功率，軸功率是泵從電機(jī)獲得的功率，有效功率是泵實(shí)際輸出的功率；效率是有效功率與軸功率之比；轉(zhuǎn)速是泵葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。四、分析題（每題15分，共15分）材料：在某化工生產(chǎn)中，采用連續(xù)精餾塔分離乙醇-水混合物。已知進(jìn)料流量為100kmol/h，進(jìn)料組成xF=0.5（摩爾分?jǐn)?shù)），要求塔頂產(chǎn)品組成xD=0.95，塔底產(chǎn)品組成xW=0.05。精餾塔操作回流比R=3，泡點(diǎn)進(jìn)料。問(wèn)題：計(jì)算塔頂產(chǎn)品流量D和塔底產(chǎn)品流量W，并分析回流比增大對(duì)精餾操作的影響。答案：根據(jù)物料衡算：F=D+W，F(xiàn)×xF=D×xD+W×xW，代入數(shù)據(jù)可得：100=D+W，100×0.5=D×0.95+W×0.05，聯(lián)立解得D=50kmol/h，W=50kmol/h?；亓鞅仍龃螅s段操作線斜率增大，提餾段操作線斜率減小。塔頂產(chǎn)品純度提高，塔底產(chǎn)品純度降低。同時(shí)，回流比增大，塔內(nèi)氣液負(fù)荷增大，能耗增加，設(shè)備投資和運(yùn)行成本可能上升。但回流比增大可使精餾分離效果更好，能滿足更高的產(chǎn)品質(zhì)量要求。五、綜合應(yīng)用題（共15分）材料：某化工廠要處理含氨廢氣，采用填料吸收塔進(jìn)行吸收操作。廢氣流量為2000m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），氨的體積分?jǐn)?shù)為5%，吸收劑為水，要求氨的回收率不低于95%。已知吸收塔操作條件下，氨在水中溶解度符合亨利定律，亨利系數(shù)E=1.5×10?Pa，操作壓力P=101.3kPa，吸收系數(shù)Kya=0.05kmol/(m3·s)。問(wèn)題：計(jì)算所需的吸收劑用量及填料層高度。答案：首先計(jì)算廢氣中氨的摩爾流量：y1=0.05，V=2000/22.4=89.29kmol/h，y2=y1(1-η)=0.05×(1-0.95)=0.0025。根據(jù)物料衡算：V(y1-y2)=L(x1-x2)，設(shè)x2=0，x1可忽略不計(jì)，則L=V(y1-y2)/x1，解得L=858.2kmol/h。再計(jì)算填料層高度：根據(jù)傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算。傳質(zhì)單元高度HOG=V/(KyaΩ)，假設(shè)塔截面積Ω=10m2，則HOG=89.29/(0.05×10)=178.58m。傳質(zhì)單元數(shù)NOG=(y1-y2)/Δym，Δym=[(y1-mx2)-