2025年大學(xué)本科一年級（化學(xué)工程與工藝）化工原理基礎(chǔ)階段測試試題及答案

（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：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10題，每題3分，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))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、選擇性高、揮發(fā)性小、黏度低B.溶解度大、選擇性低、揮發(fā)性小、黏度低C.溶解度小、選擇性高、揮發(fā)性小、黏度低D.溶解度大、選擇性高、揮發(fā)性大、黏度低5.干燥過程中，濕空氣的焓（）。A.只與溫度有關(guān)B.只與濕度有關(guān)C.與溫度和濕度都有關(guān)D.與溫度和濕度都無關(guān)6.對于恒沸精餾，加入的第三組分應(yīng)與原溶液中（）。A.某一組分形成最低恒沸物B.某一組分形成最高恒沸物C.兩組分都形成最低恒沸物D.兩組分都形成最高恒沸物7.某連續(xù)精餾塔，已知其精餾段操作線方程為y=0.8x+0.172，則餾出液組成xD為（）。A.0.8B.0.85C.0.9D.0.958.離心泵啟動時，應(yīng)（）。A.關(guān)閉出口閥B.打開出口閥C.關(guān)閉進(jìn)口閥D.打開進(jìn)口閥9.在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，傳熱管的壁溫接近（）的溫度。A.空氣B.飽和蒸汽C.兩者的平均溫度D.無法確定10.對于一定干球溫度的空氣，當(dāng)其相對濕度愈低時，則其濕球溫度（）。A.愈高B.愈低C.不變D.不一定第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（每題2分，共20分）答題要求：請在橫線上填寫正確答案。(總共10題，每題2分，請在橫線上填寫正確答案)1.流體在管內(nèi)流動時，滯流內(nèi)層的厚度隨雷諾數(shù)的增大而______。2.離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，會發(fā)生______現(xiàn)象。3.精餾塔進(jìn)料熱狀況參數(shù)q的物理意義是______。4.吸收操作中，亨利系數(shù)E值愈大，表明該氣體的溶解度愈______。5.干燥過程中，濕物料中所含水分可分為______和______。6.板式塔中，塔板效率可分為______和______。7.列管換熱器中，流體在管程流動時，流速一般比殼程流速______。8.對于二元理想溶液，相對揮發(fā)度α=______。9.離心泵的揚(yáng)程是指______。10.萃取操作中，選擇萃取劑的主要原則是______。三、簡答題（每題5分共15分）答題要求：簡要回答問題。(總共3題，每題5分，簡要回答問題)1.簡述流體流動的連續(xù)性方程及其物理意義。2.說明精餾塔的回流比大小對精餾操作的影響。3.簡述干燥過程中濕空氣的焓濕圖的作用。四、計算題（每題15分，共30分）答題要求：寫出詳細(xì)的計算過程和答案。(總共2題，每題15分，寫出詳細(xì)的計算過程和答案)材料：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)），要求餾出液組成xD=0.95，釜液組成xW=0.05。已知回流比R=3，泡點(diǎn)進(jìn)料。試求：（1）餾出液流量D和釜液流量W；（2）精餾段操作線方程。材料：用一逆流操作的吸收塔吸收混合氣中的有害組分A。已知入塔混合氣中A的含量為0.05（摩爾分?jǐn)?shù)），要求吸收率為90%，吸收劑為純?nèi)軇?，亨利系?shù)E=150kPa，操作壓力P=101.3kPa，吸收劑用量為最小用量的1.2倍，氣相總傳質(zhì)單元高度HOG=1.2m。試求：（一）吸收劑用量L；（二）所需的填料層高度h。五、分析題（共5分）答題要求：分析給定的化工原理相關(guān)問題。(總共1題，共5分，分析給定的化工原理相關(guān)問題)材料：在一連續(xù)精餾塔中分離某二元理想混合物。進(jìn)料量為F，進(jìn)料組成為xF，餾出液組成為xD，釜液組成為xW。操作時發(fā)現(xiàn)塔頂產(chǎn)品不合格，分析可能導(dǎo)致塔頂產(chǎn)品不合格的原因有哪些？答案：一、1.D2.B3.A4.A5.C6.B7.D8.A9.B10.B二、1.減小2.氣蝕3.單位進(jìn)料變?yōu)轱柡驼羝璧臒崃颗c單位進(jìn)料的汽化潛熱之比4.小5.結(jié)合水分、非結(jié)合水分6.單板效率、全塔效率7.高8.y/x9.單位質(zhì)量液體通過泵后所獲得的能量10.選擇性高、溶解度大、與原溶劑互溶度小等三、1.流體流動的連續(xù)性方程為u1A1=u2A2，其物理意義是在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，流體流經(jīng)各截面的質(zhì)量流量相等。2.回流比增大，精餾段操作線斜率增大，精餾推動力增大，分離效果提高，但能耗增加；回流比減小，精餾段操作線斜率減小，精餾推動力減小，分離效果變差，能耗降低。3.干燥過程中濕空氣的焓濕圖可用于確定濕空氣的狀態(tài)參數(shù)，如濕度、焓、露點(diǎn)等，還可進(jìn)行空氣的加熱、冷卻、加濕、除濕等過程的計算和分析。四、1.（1）由物料衡算F=D+W，xF=0.5，xD=0.95，xW=0.05，可得100=D+W，100×0.5=D×0.95+W×0.05，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)=3/(3+1)x+0.95/(3+1)=0.75x+0.2375。2.（一）最小吸收劑用量Lmin=F(xF-x2)/(y1-mx2)，y1=0.05，xF=0.05，x2=0，m=E/P=150/101.3=1.48，可得Lmin=100(0.05-0)/(0.05-1.48×0)=100kmol/h，實(shí)際吸收劑用量L=1.2Lmin=120kmol/h。（二）氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG=(y1-y2)/Δym，y2=y1(1-η)=0.05×(1-0.9)=0.005，Δym=[(y1-mx2)-(y2-mx2)]/ln[(y1-mx2)/(y2-mx2)]=[(0.05-1.48×0)-(0.005-1.48×0)]/ln[(0.05-1.48×0)/(0.005-1.48×0)]=0.015，NOG=(0.05-0.005)/0.015=3，所需填料層高