2025年大學(xué)化學(xué)工程與工藝（化工單元操作）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題只有一個選項符合題意)1.在化工單元操作中，以下哪種操作主要涉及物質(zhì)的分離和提純？（）A.反應(yīng)操作B.傳熱操作C.蒸餾操作D.攪拌操作2.精餾塔的塔頂溫度通常比塔底溫度（）。A.高B.低C.相等D.不確定3.離心泵的主要性能參數(shù)不包括（）。A.流量B.揚程C.效率D.功率因數(shù)4.以下哪種物質(zhì)輸送方式適用于輸送高粘度液體？（）A.離心泵輸送B.齒輪泵輸送C.重力輸送D.氣流輸送5.過濾操作中，過濾介質(zhì)的作用是（）。A.支撐濾餅B.分離濾液C.提供過濾動力D.增加過濾面積6.萃取操作中，萃取劑的選擇原則不包括（）。A.與原溶劑互不相溶B.對溶質(zhì)有較大的溶解度C.與溶質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.密度比原溶劑大7.傳熱的基本方式不包括（）。A.熱傳導(dǎo)B.熱對流C.熱輻射D.熱交換8.列管式換熱器中，管束的排列方式不包括（）。A.正方形排列B.三角形排列C.圓形排列D.同心圓排列9.吸收操作中，吸收劑的選擇原則不包括（）。A.對溶質(zhì)有較大的溶解度B.與溶質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.揮發(fā)性小D.密度比溶質(zhì)大10.蒸餾操作中，回流比的大小對精餾效果有重要影響?；亓鞅仍龃螅s塔的分離效率（）。A.提高B.降低C.不變D.不確定11.在化工生產(chǎn)中，以下哪種塔器用于氣液傳質(zhì)過程？（）A.精餾塔B.吸收塔C.干燥塔D.反應(yīng)塔12.離心泵啟動時，出口閥門應(yīng)（）。A.全開B.全關(guān)C.半開D.任意開度13.過濾操作中，濾餅的厚度增加，過濾阻力（）。A.增大B.減小C.不變D.不確定14.萃取操作中，萃取劑的用量增加，萃取效率（）。A.提高B.降低C.不變D.不確定15.傳熱過程中，熱阻主要集中在（）。A.熱流體一側(cè)B.冷流體一側(cè)C.傳熱壁面D.不確定16.列管式換熱器中，殼程的流體流動方式通常為（）。A.軸向流動B.徑向流動C.周向流動D.不確定17.吸收操作中，氣相阻力主要集中在（）。A.氣相主體B.氣液界面C.液相主體D.不確定18.蒸餾操作中，塔頂餾出液的組成與塔底釜液的組成之間的關(guān)系符合（）。A.拉烏爾定律B.亨利定律C.道爾頓定律D.不確定19.在化工單元操作中，以下哪種操作屬于傳質(zhì)過程？（）A.蒸發(fā)操作B.結(jié)晶操作C.吸附操作D.干燥操作20.離心泵的揚程與泵的轉(zhuǎn)速（）。A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.不確定第II卷（非選擇題，共60分）21.（10分）簡述精餾塔的工作原理精餾塔是利用混合物中各組分揮發(fā)度不同，在塔內(nèi)進行多次部分汽化和部分冷凝，使氣相中的輕組分不斷增濃，液相中的重組分不斷增濃，從而實現(xiàn)混合物的分離。精餾塔一般有進料口、塔頂餾出液出口、塔底釜液出口等。進料在塔內(nèi)經(jīng)過多次氣液接觸，上升的蒸汽與下降的液體進行熱量和質(zhì)量交換，最終在塔頂?shù)玫捷^純的輕組分，塔底得到較純的重組分。22.（10分）分析離心泵在啟動時為什么要關(guān)閉出口閥門離心泵啟動時，關(guān)閉出口閥門可以使電機的啟動電流較小，避免電機因過載而損壞。因為離心泵的功率與流量成正比，在出口閥門關(guān)閉時，流量為零，功率最小。同時，關(guān)閉出口閥門還可以防止啟動時泵體受到過大的壓力沖擊，保護泵的部件。當(dāng)泵正常運轉(zhuǎn)后，再逐漸打開出口閥門，使流量逐漸增加到所需值。23.（10分）闡述過濾操作的影響因素過濾操作的影響因素主要有以下幾個方面。首先是過濾壓差，壓差越大，過濾速度越快。其次是過濾介質(zhì)的性質(zhì)，如孔徑大小、孔隙率等，會影響過濾效果。再者是濾餅的性質(zhì)，濾餅的厚度、顆粒大小等也會影響過濾阻力。另外，濾液的性質(zhì)，如粘度等，也會對過濾速度產(chǎn)生影響。操作溫度、壓力等條件的變化也可能改變過濾性能。24.（15分）材料：某化工生產(chǎn)過程中需要對混合溶液進行分離，已知混合溶液中含有A、B兩種組分，A的沸點較低，B的沸點較高。擬采用精餾塔進行分離。問題：請設(shè)計精餾塔的工藝流程，并說明各部分的作用工藝流程如下：首先將混合溶液從精餾塔的進料口送入塔內(nèi)。塔內(nèi)設(shè)有多層塔板或填料，上升的蒸汽與下降的液體在塔板或填料上進行熱量和質(zhì)量交換。塔頂上升的蒸汽經(jīng)過冷凝器冷凝后，一部分作為回流液返回塔頂，另一部分作為塔頂餾出液引出，得到較純的A組分。塔底下降的液體經(jīng)過再沸器加熱汽化后，一部分蒸汽上升繼續(xù)參與精餾過程，另一部分作為塔底釜液引出，得到較純的B組分。進料口用于輸入混合溶液；塔板或填料提供氣液接觸的場所，實現(xiàn)傳質(zhì)傳熱；冷凝器將塔頂蒸汽冷凝；再沸器加熱塔底液體使其汽化；回流液返回塔頂維持精餾塔內(nèi)的傳質(zhì)傳熱過程。25.（15分）材料：在化工生產(chǎn)中，需要將某一氣體中的有害成分用吸收劑吸收去除。已知該氣體中有害成分的含量為5%，吸收劑對有害成分的吸收率要求達到90%。問題：計算吸收后氣體中有害成分的殘留量，并分析吸收操作的關(guān)鍵控制因素吸收前有害成分的含量為5%，設(shè)氣體總量為100，則有害成分含量為5。吸收率要求達到90%，那么被吸收的有害成分量為5×90%=4.5。吸收后有害成分的殘留量為5-4.5=0.5，殘留量占比為0.5÷100=0.5%。吸收操作的關(guān)鍵控制因素包括吸收劑的選擇，要對有害成分有良好的吸收性能；吸收溫度，合適的溫度有利于吸收過程；吸收壓力，適當(dāng)提高壓力可提高吸收效果；氣液比，要保證氣體與吸收劑有良好的接觸；還有吸收塔的結(jié)構(gòu)和操作條件等，都對吸收效果有重要影響。答案：1