2025年大學(xué)化學(xué)工程與工藝（化學(xué)工程原理）上學(xué)期期末測(cè)試卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫(xiě)在括號(hào)內(nèi)）1.流體在圓形直管中作層流流動(dòng)，如果流量等其他條件不變，只是將管徑增大一倍，則阻力損失變?yōu)樵瓉?lái)的（）。A.1/2B.1/4C.1/8D.1/162.離心泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是指（）。A.功率最大時(shí)的揚(yáng)程B.最大流量時(shí)的揚(yáng)程C.泵的最大揚(yáng)程D.效率最高時(shí)的揚(yáng)程3.某精餾塔，精餾段操作線方程為y=0.75x+0.245，則回流比R為（）。A.3B.4C.5D.64.在吸收操作中，吸收劑的選擇應(yīng)滿足（）。A.溶解度大B.選擇性高C.揮發(fā)性小D.以上都是5.某連續(xù)精餾塔，已知其精餾段操作線方程為y=0.723x+0.263，則該塔的回流比為（）。A.2.5B.3C.3.5D.46.某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA=0.4，相應(yīng)的泡點(diǎn)為t1，氣相組成yA=0.4，相應(yīng)的露點(diǎn)為t2，則（）。A.t1=t2B.t1<t2C.t1>t2D.無(wú)法判斷7.對(duì)于恒沸精餾，加入的第三組分必須與原溶液中的一個(gè)組分形成（）。A.最低恒沸物B.最高恒沸物C.理想溶液D.非理想溶液8.在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面判斷正確的是（）。A.傳熱管的壁溫接近加熱蒸汽溫度B.傳熱管的壁溫接近空氣溫度C.空氣走管程D.蒸汽走管程9.某流體在圓形直管中作湍流流動(dòng)，其對(duì)流傳熱系數(shù)α與流速u(mài)的（）次方成正比。A.0.5B.0.8C.1D.210.在精餾塔中，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=1，表示（）。A.飽和液體進(jìn)料B.飽和蒸汽進(jìn)料C.冷液進(jìn)料D.氣液混合物進(jìn)料二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫(xiě)在括號(hào)內(nèi)，少選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.影響離心泵性能的因素有（）。A.液體密度B.轉(zhuǎn)速C.葉輪直徑D.流量調(diào)節(jié)方式2.精餾塔的操作中，回流比的大小對(duì)精餾操作的影響有（）。A.影響產(chǎn)品質(zhì)量B.影響能耗C.影響塔的生產(chǎn)能力D.影響塔板效率3.吸收操作中，提高吸收速率的措施有（）。A.增加吸收劑用量B.提高吸收溫度C.增加氣液接觸面積D.提高吸收壓力4.以下屬于間壁式換熱器的有（）。A.套管換熱器B.列管換熱器C.板式換熱器D.夾套式換熱器5.在干燥過(guò)程中，物料的干燥速率曲線通常包括（）。A.恒速干燥階段B.降速干燥階段C.預(yù)熱階段D.平衡階段三、判斷題（總共10題，每題2分，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.流體在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，流速越大，阻力損失越小。（）2.離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生氣縛現(xiàn)象。（）3.精餾塔的回流比越大，精餾效果越好，所以回流比越大越好。（）4.吸收操作中，吸收劑的溫度越低，吸收效果越好。（）5.傳熱過(guò)程中，熱阻主要集中在熱阻大的一側(cè)。（）6.干燥過(guò)程中，物料的平衡水分是不能用干燥方法除去的。（）7.對(duì)于理想溶液，其汽液相平衡關(guān)系符合拉烏爾定律。（）8.離心泵的效率隨流量的增加而增加。（）9.精餾塔的塔板效率與塔板結(jié)構(gòu)、物系性質(zhì)等有關(guān)。（）10.吸收操作中，氣相中溶質(zhì)的分壓越高，吸收越容易進(jìn)行。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述離心泵的工作原理。2.說(shuō)明精餾塔的操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)。3.分析影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分）1.某連續(xù)精餾塔，進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成為xF=0.5（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），要求塔頂產(chǎn)品組成為xD=0.95，塔底產(chǎn)品組成為xW=0.05。已知精餾段操作線方程為y=0.75x+0.2375，試求：（1）回流比R；（2）精餾段上升蒸汽量V；（3）提餾段下降液體量L'。2.某列管換熱器，用飽和蒸汽將一定流量的空氣從20℃加熱到80℃。已知空氣的流量為5000kg/h，比熱容為1.01kJ/(kg·℃)，飽和蒸汽的溫度為120℃，冷凝水在飽和溫度下排出。傳熱系數(shù)K=80W/(m2·℃)，換熱器的傳熱面積為10m2。試求：（1）熱負(fù)荷Q；（2）對(duì)數(shù)平均溫差Δtm；（3）蒸汽的用量。（已知蒸汽的汽化潛熱為2205kJ/kg）答案：一、選擇題1.D2.D3.A4.D5.B6.A7.B8.A9.B10.A二、多項(xiàng)選擇題1.ABC2.ABC3.ACD4.ABCD5.AB三、判斷題1.×2.×3.×4.×5.√6.√7.√8.×9.√10.√四、簡(jiǎn)答題1.離心泵的工作原理：離心泵主要由葉輪、泵殼、軸封裝置等組成。當(dāng)泵內(nèi)充滿液體時(shí)，葉輪在電機(jī)帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，葉輪中的液體在離心力作用下被甩向葉輪外周，使液體獲得動(dòng)能和靜壓能，從泵的出口排出。同時(shí)，葉輪中心形成低壓區(qū)，液體在壓差作用下不斷被吸入泵內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)液體的連續(xù)輸送。2.精餾塔的操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)：操作要點(diǎn)包括控制好進(jìn)料流量、溫度、組成；調(diào)節(jié)回流比；控制塔頂和塔底的溫度、壓力等。注意事項(xiàng)有防止液泛、漏液；穩(wěn)定操作參數(shù)，避免大幅度波動(dòng)；定期檢查設(shè)備，確保正常運(yùn)行；注意安全，防止物料泄漏等。3.影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素：流體的種類(lèi)和性質(zhì)（如密度、粘度、比熱容等）；流體的流動(dòng)狀態(tài)（層流、湍流）；傳熱壁面的形狀、大小和位置；流體有無(wú)相變（如沸騰、冷凝）等。一般來(lái)說(shuō)，湍流時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)大于層流；流體粘度越小、導(dǎo)熱系數(shù)越大，對(duì)流傳熱系數(shù)越大；有相變時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)較大。五、計(jì)算題1.（1）由精餾段操作線方程y=0.75x+0.2375，可得R/(R+1)=0.75，解得R=3。（2）V=(R+1)D，進(jìn)料q線方程為y=qx/(q-1)-xF/(q-1)，q=1時(shí)，y=xF=0.5，代入精餾段操作線方程得xD=0.95，由物料衡算F=D+W，xF=0.5，xD=0.95，xW=0.05，可得D=47.5kmol/h，所以V=(R+1)D=4×47.5=190kmol/h。（3）L'=L+qF，L=RD=3×47.5=142.5kmol/h，q=1，F(xiàn)=100kmol/h，所以L'=142.5+100=242.5kmol/h。2.（1）熱負(fù)荷Q=qmcpΔt=5000×1.01×(80-20)=303000kJ/h=84.17kW。（2）對(duì)數(shù)平均溫差Δtm=(Δt1-Δt2