2025年大學(xué)大二（化學(xué)工程）化工原理綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）每題有且僅有一個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)。(總共8題，每題5分)1.流體在圓形直管中作層流流動，如果流量等不變，只是將管徑增大一倍，則阻力損失為原來的（）。A.1/2倍B.1/4倍C.1/8倍D.1/16倍2.離心泵的效率η和流量Q的關(guān)系為（）。A.Q增大，η增大B.Q增大，η先增大后減小C.Q增大，η減小D.Q增大，η先減小后增大3.某精餾塔的精餾段操作線方程為y=0.75x+0.245，則該塔的回流比R為（）。A.3B.4C.5D.64.在吸收操作中，吸收劑的選擇應(yīng)滿足（）等要求。A.溶解度大、選擇性好、揮發(fā)性高B.溶解度大、選擇性好、揮發(fā)性低C.溶解度小、選擇性好、揮發(fā)性低D.溶解度小、選擇性好、揮發(fā)性高5.對于一定干球溫度的空氣，當(dāng)其相對濕度愈低時，其濕球溫度（）。A.愈高B.愈低C.不變D.不一定6.萃取操作中，分配系數(shù)kA>1表示（）。A.A組分在萃取相中的濃度大于在萃余相中的濃度B.A組分在萃取相中的濃度小于在萃余相中的濃度C.A組分在萃取相中的濃度等于在萃余相中的濃度D.無法確定7.降塵室的生產(chǎn)能力與（）有關(guān)。A.降塵室的底面積和高度B.降塵室的底面積和沉降速度C.降塵室的高度和沉降速度D.降塵室的體積8.某二元混合物，進(jìn)料量為100kmol/h，xF=0.6，要求塔頂xD不小于0.9，則塔頂最大產(chǎn)量為（）。A.60kmol/hB.66.7kmol/hC.90kmol/hD.100kmol/h第II卷（非選擇題，共60分）9.簡答題：簡述精餾塔的工作原理。(10分)10.簡答題：什么是吸收因數(shù)？它對吸收操作有何影響？(10分)11.計(jì)算題：某離心泵將密度為1000kg/m3的液體從低位槽輸送到高位槽，兩槽液位差為10m，管路總阻力損失為5m液柱，泵的效率為70%。若流量為0.01m3/s，求泵的軸功率。(20分)12.分析題：材料：在某連續(xù)精餾塔中，進(jìn)料組成為0.4（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），進(jìn)料量為100kmol/h，要求塔頂產(chǎn)品組成為0.9，塔底產(chǎn)品組成為0.1。已知回流比R=3，泡點(diǎn)進(jìn)料。問題：（1）求塔頂和塔底產(chǎn)品的流量。（2）求精餾段操作線方程。(15分)13.設(shè)計(jì)題：材料：某廠擬采用萃取法分離A、B兩組分混合液。已知原料液流量為1000kg/h，其中A組分含量為40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），要求萃余相中A組分含量不高于10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）?，F(xiàn)有萃取劑S，其與原料液不互溶。問題：（1）確定萃取劑的用量范圍。（2）設(shè)計(jì)萃取流程，并說明主要設(shè)備的作用。(5分)答案：1.D2.B3.A4.B5.B6.A7.B8.B9.精餾塔是利用混合物中各組分揮發(fā)度不同，將液體混合物多次部分汽化和部分冷凝，使氣相中的易揮發(fā)組分和液相中的難揮發(fā)組分分別得到提純。精餾塔設(shè)有精餾段和提餾段，進(jìn)料在塔中部，上升蒸汽與下降液體逆流接觸，通過多次傳質(zhì)傳熱實(shí)現(xiàn)分離。10.吸收因數(shù)A=L/mV，其中L為吸收劑用量，V為惰性氣體流量，m為相平衡常數(shù)。吸收因數(shù)影響吸收操作的傳質(zhì)推動力和吸收效率。A越大，傳質(zhì)推動力越大，吸收效率越高，所需理論板數(shù)越少；A越小，傳質(zhì)推動力越小，吸收效率越低，所需理論板數(shù)越多。11.揚(yáng)程H=10+5=15m，有效功率Ne=ρgQH=1000×9.81×0.01×15=1471.5W，軸功率N=Ne/η=1471.5/0.7=2102.14W。12.（1）由物料衡算F=D+W，F(xiàn)xF=DxD+WxW，可得100=D+W，100×0.4=D×0.9+W×0.1，解得D=37.5kmol/h，W=62.5kmol/h。（2）精餾段操作線方程y=R/(R+1)x+xD/(R+1)=3/(3+1)x+0.9/(3+1)=0.75x+0.225。