2025年大學(xué)大二（化學(xué)工程）化工原理實驗綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.在流體流動實驗中，關(guān)于雷諾數(shù)的說法正確的是（）A.雷諾數(shù)反映了流體流動的慣性力與粘性力之比B.雷諾數(shù)越大，流體越容易發(fā)生層流C.雷諾數(shù)只與流體的流速有關(guān)D.雷諾數(shù)是一個無量綱的物理量，其數(shù)值大小與單位制的選擇有關(guān)2.以下哪種流量計不屬于差壓式流量計（）A.孔板流量計B.文丘里流量計C.轉(zhuǎn)子流量計D.噴嘴流量計3.在離心泵特性曲線測定實驗中，隨著流量的增加，離心泵的揚程（）A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大4.對于恒壓過濾過程，過濾速率與（）A.過濾面積成正比B.過濾時間成正比C.濾餅厚度成正比D.濾液體積成正比5.在精餾實驗中，回流比增大，精餾段操作線斜率（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小6.吸收操作中，吸收劑的選擇不需要考慮以下哪個因素（）A.對溶質(zhì)的溶解度大B.揮發(fā)性小C.與溶質(zhì)有化學(xué)反應(yīng)D.密度大7.在干燥實驗中，濕空氣的濕度是指（）A.單位質(zhì)量干空氣所含的水汽質(zhì)量B.單位體積濕空氣所含的水汽質(zhì)量C.濕空氣中水汽的分壓D.濕空氣的總壓與水汽分壓之比8.以下哪種換熱器不屬于間壁式換熱器（）A.套管換熱器B.列管換熱器C.板式換熱器D.混合式換熱器9.在萃取實驗中，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10.關(guān)于流化床干燥實驗，以下說法錯誤的是（）A.流化速度應(yīng)大于臨界流化速度B.物料在流化床中呈懸浮狀態(tài)C.干燥效率較高D.床層溫度分布均勻第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述離心泵啟動前為什么要灌泵？12.（15分）在精餾實驗中，如何判斷精餾塔操作是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)？13.（15分）某恒壓過濾實驗，過濾時間為20min時，得到濾液體積為20L，已知過濾常數(shù)K=0.01m2/min，求過濾時間為40min時的濾液體積。14.（15分）材料：在吸收實驗中，用清水吸收混合氣中的氨，混合氣流量為100m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），氨的體積分?jǐn)?shù)為5%，吸收塔為填料塔，塔徑為0.5m，填料層高度為3m。操作條件下，亨利系數(shù)E=1.5×10?Pa，平衡關(guān)系為y=Ex/p。已知氣相總體積吸收系數(shù)Kya=0.05kmol/(m3·s)。問題：計算吸收率和吸收液組成。15.（15分）材料：在干燥實驗中，將濕物料在恒定干燥條件下進(jìn)行干燥，已知濕物料的初始質(zhì)量為10kg，含水量為20%（濕基），干燥后物料的含水量為5%（濕基）。干燥過程中，干燥速率U與物料含水量X的關(guān)系為U=1.5-2X（kg/(m2·h)），干燥面積為0.5m2。問題：計算干燥時間。答案：1.A2.C3.B4.A5.A6.D7.A8.D9.D10.D11.離心泵啟動前灌泵是為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。如果泵內(nèi)有空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體，在葉輪旋轉(zhuǎn)時，空氣產(chǎn)生的離心力很小，無法在泵內(nèi)形成足夠的真空度，導(dǎo)致液體無法被吸入泵內(nèi)，泵也就無法正常工作。灌泵可以使泵內(nèi)充滿液體，消除氣縛，保證離心泵正常啟動和運行。12.可以通過以下幾個方面判斷精餾塔操作是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)：一是塔頂和塔底的溫度是否保持恒定；二是塔頂和塔底的產(chǎn)品組成是否穩(wěn)定；三是塔內(nèi)各板的溫度、壓力等參數(shù)是否不再發(fā)生明顯變化；四是回流比、進(jìn)料流量等操作條件是否保持穩(wěn)定。當(dāng)這些指標(biāo)都基本穩(wěn)定時，可認(rèn)為精餾塔操作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。13.根據(jù)恒壓過濾方程V2+2VVe=KA2t，已知t1=20min，V1=20L，K=0.01m2/min，可先求出Ve。將數(shù)據(jù)代入方程可得：202+2×20Ve=0.01×A2×20。當(dāng)t2=40min時，再代入方程V2+2VVe=KA2t，即V2+2VVe=0.01×A2×40，聯(lián)立求解可得V≈28.3L。14.混合氣中氨的摩爾流量nA1=100×0.05/22.4=0.223kmol/h。吸收劑為清水，所以最小液氣比(L/V)min=m/(m-1)×(y1-y2)/x2，其中m=E/p=1.5×10?/1.013×10?≈1.48，y2=0，x2=0，y1=0.05，可得(L/V)min=1.48/(1.48-1)×0.05/0=∞，實際液氣比L/V>(L/V)min，所以吸收率η=1。吸收液組成x1=y1/(L/V)=0.05/(L/V)，根據(jù)物料衡算L(x1-x2)=V(y1-y2)，可求出x1。15.濕物料初始含水量X1=0.2/(1-0.2)=0.25kg水/kg絕干料，干燥后含水量X2=0.05/(1-0.05)=0.0526kg水/kg絕干料，絕干料質(zhì)量mS=10×(1-0.2)=8kg。干燥速率U與物料含水量X的關(guān)系為U=1.5-2X，平均干燥速率Uav=(U1+U2)/2，U1=1.5-2×0.25=1kg/(m2·h)，U2=1.5-2×0.