2025年高職第一學(xué)年（應(yīng)用化工技術(shù)）化工原理期末測(cè)試試題及答案

（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：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題給出的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求)1.流體在圓形直管中作層流流動(dòng)，如果流量等不變，只是將管徑增大一倍，則阻力損失為原來(lái)的（）。A.1/2倍B.1/4倍C.1/8倍D.1/16倍2.某設(shè)備進(jìn)、出口測(cè)壓儀表中的讀數(shù)分別為p1（表壓）=1200mmHg，p2（真空度）=700mmHg，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?50mmHg，則兩測(cè)點(diǎn)的壓力差為（）mmHg。A.5B.1900C.1250D.5003.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4.某精餾塔的進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=1.2，則該進(jìn)料為（）。A.冷液體B.飽和液體C.氣液混合物D.過(guò)熱蒸汽5.吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時(shí)，（）。A.回收率趨向最高B.吸收推動(dòng)力趨向最大C.塔高趨向無(wú)窮大D.操作最為經(jīng)濟(jì)6.在一套管換熱器中，用冷卻水冷卻熱油。熱油進(jìn)口溫度為150℃，出口溫度為100℃，冷卻水進(jìn)口溫度為20℃，出口溫度為50℃，則逆流時(shí)的對(duì)數(shù)平均溫差為（）℃。A.50B.60C.70D.807.對(duì)于旋風(fēng)分離器，下列說(shuō)法正確的是（）。A.氣體進(jìn)口速度越大，分離效率越高B.氣體進(jìn)口速度越大，壓降越小C.氣體進(jìn)口速度越小，分離效率越高D.氣體進(jìn)口速度越小，壓降越小8.柏努利方程中的gz項(xiàng)表示單位質(zhì)量流體的（）。A.動(dòng)能B.位能C.靜壓能D.內(nèi)能9.某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA=0.6，相應(yīng)的泡點(diǎn)為t1，與之平衡的氣相組成yA=0.7，相應(yīng)的露點(diǎn)為t2，則（）。A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.無(wú)法判斷10.在連續(xù)精餾塔中，精餾段操作線方程為y=0.75x+0.2075，則回流比R為（）。A.3B.4C.5D.611.某液體在內(nèi)徑為d的水平管路中穩(wěn)定流動(dòng)，其平均流速為u，當(dāng)它以相同的體積流量通過(guò)等長(zhǎng)的內(nèi)徑為d2（d2=d/2）的管子時(shí)，若流體為層流，則壓降Δp為原來(lái)的（）倍。A.4B.8C.16D.3212.離心泵的揚(yáng)程是指（）。A.泵實(shí)際的升揚(yáng)高度B.泵將單位重量液體升揚(yáng)的高度C.泵將單位質(zhì)量液體升揚(yáng)的高度D.泵給以單位重量液體的有效能量13.某精餾塔精餾段理論板數(shù)為N1層，提餾段理論板數(shù)為N2層，現(xiàn)因設(shè)備改造，使精餾段理論板數(shù)增加，而提餾段理論板數(shù)不變，且F、xF、q、R、V等均不變，則此時(shí)（）。A.xD增加，xW不變B.xD增加，xW減小C.xD增加，xW增加D.xD不變，xW減小14.在吸收操作中，增大吸收劑用量，其他條件不變，則出塔吸收液濃度（）。A.增大B.減小C.不變D.無(wú)法確定15.某列管式換熱器，管間用飽和水蒸氣加熱管內(nèi)空氣，設(shè)飽和水蒸氣溫度為100℃，空氣進(jìn)口溫度為20℃，出口溫度為80℃，則換熱器的平均溫度差為（）℃。A.40B.45C.50D.5516.對(duì)于恒沸精餾，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A.需加入第三組分B.形成的恒沸物沸點(diǎn)低于原混合物中任一組分的沸點(diǎn)C.恒沸物從塔頂蒸出D.適用于分離沸點(diǎn)差較小的物系17.流體在圓形直管中流動(dòng)時(shí)，若其已進(jìn)入阻力平方區(qū)，則摩擦系數(shù)λ與雷諾數(shù)Re的關(guān)系為（）。A.Re增大，λ增大B.Re增大，λ減小C.Re增大，λ不變D.Re增大，λ先增大后減小18.某離心泵在一定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，流量為Q，揚(yáng)程為H。若將泵的轉(zhuǎn)速提高10%，則此時(shí)泵的流量Q1和揚(yáng)程H1與原來(lái)的關(guān)系為（）。A.Q1>Q，H1>HB.Q1>Q，H1<HC.Q1<Q，H1>HD.Q1<Q，H1<H19.在精餾塔的操作中，若進(jìn)料熱狀況參數(shù)q增大，則提餾段操作線斜率（）。A.增大B.減小C.不變D.無(wú)法確定20.某吸收塔，用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)，混合氣流量為1000m3/h，溶質(zhì)含量為0.05（摩爾分?jǐn)?shù)），要求溶質(zhì)的回收率為95%，則吸收劑用量為（）kmol/h。（假設(shè)操作條件下的氣液平衡關(guān)系為y=1.5x）A.30B.35C.40D.45第II卷（非選擇題，共60分）二、填空題（每題2分，共10分）答題要求：請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫(xiě)正確答案。1.流體流動(dòng)的連續(xù)性方程是基于______原理推導(dǎo)出來(lái)的。2.離心泵的工作點(diǎn)是______曲線與______曲線的交點(diǎn)。3.精餾塔的進(jìn)料熱狀況有______、______、______、______、______五種。4.吸收操作中，亨利定律的表達(dá)式為_(kāi)_____。5.板式塔中，塔板上的氣液接觸狀態(tài)有______、______、______三種。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問(wèn)題，表述清晰、準(zhǔn)確。1.簡(jiǎn)述流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的原因。2.簡(jiǎn)述精餾塔的工作原理。3.簡(jiǎn)述影響吸收操作的主要因素。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）答題要求：寫(xiě)出詳細(xì)計(jì)算過(guò)程，步驟清晰，答案準(zhǔn)確。1.某流體在管內(nèi)徑為50mm的管道中流動(dòng)，流速為2m/s，流體的密度為800kg/m3，粘度為0.001Pa·s，試判斷流體的流動(dòng)類型。2.某連續(xù)精餾塔，進(jìn)料量為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=0.9，塔底產(chǎn)品組成xW=0.1，回流比R=3，泡點(diǎn)進(jìn)料。試求：（1）塔頂產(chǎn)品量D和塔底產(chǎn)品量W；（2）精餾段操作線方程。五、分析題（共15分）答題要求：根據(jù)所給材料，分析相關(guān)問(wèn)題，觀點(diǎn)明確，并結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行闡述。材料：某化工廠在生產(chǎn)過(guò)程中，使用離心泵將一種腐蝕性液體從低位槽輸送至高位槽。在運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)泵的流量和揚(yáng)程均有所下降，且泵體振動(dòng)加劇。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)泵的葉輪腐蝕嚴(yán)重。問(wèn)題：請(qǐng)分析泵流量和揚(yáng)程下降以及泵體振動(dòng)加劇的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。答案：第I卷答案1.D2.B3.B4.A5.C6.C7.A8.B9.A10.A11.C12.D13.B14.B15.B16.B17.C18.A19.A20.B第II卷答案二、填空題答案1.質(zhì)量守恒2.泵的特性；管路特性3.冷液體進(jìn)料；飽和液體進(jìn)料；氣液混合物進(jìn)料；飽和蒸汽進(jìn)料；過(guò)熱蒸汽進(jìn)料4.p=Ex（或y=mx）5.鼓泡接觸狀態(tài)；泡沫接觸狀態(tài)；噴射接觸狀態(tài)三、簡(jiǎn)答題答案1.流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的原因主要有：（1）流體具有粘性，流動(dòng)時(shí)內(nèi)部存在摩擦力；（2）流體流動(dòng)過(guò)程中遇到障礙物，如管道壁面、管件等，引起邊界層分離，產(chǎn)生漩渦，消耗能量。2.精餾塔的工作原理是利用混合物中各組分揮發(fā)度的差異，通過(guò)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(shí)現(xiàn)混合物的分離。3.影響吸收操作的主要因素有：（1）吸收劑的性質(zhì)，如溶解度、選擇性、粘度等；（2）操作溫度，溫度升高，氣體溶解度降低，不利于吸收；（3）操作壓力，壓力升高，氣體溶解度增大，有利于吸收；（4）吸收劑用量，用量增加，吸收推動(dòng)力增大，有利于吸收，但會(huì)增加操作費(fèi)用；（5）氣液接觸方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)，良好的接觸方式和合理的設(shè)備結(jié)構(gòu)可提高吸收效率。四、計(jì)算題答案1.首先計(jì)算雷諾數(shù)Re：Re=duρ/μd=50mm=0.05m，u=2m/s，ρ=800kg/m3，μ=0.001Pa·sRe=0.05×2×800/0.001=80000因?yàn)镽e>4000，所以流體的流動(dòng)類型為湍流。2.（1）根據(jù)物料衡算：F=D+WFxF=DxD+WxW代入數(shù)據(jù)：100=D+W100×0.5=D×0.9+W×0.1聯(lián)立解得：D=50kmol/h，W=50kmol/h（2）精餾段操作線方程：y=R/(R+1)x+xD/(R+1)R=3，xD=0.9y=3/(3+1)x+0.9/(3+1)y=0.75x+0.225五、分析題答案泵流量和揚(yáng)程下降以及泵體振動(dòng)加劇的原因如下：原因：該泵