化工技術(shù)類專業(yè)技能考核試題及答案一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.流體在圓管內(nèi)流動時，若雷諾數(shù)Re=2500，其流動形態(tài)為（）。A.層流B.湍流C.過渡流D.無法判斷2.離心泵啟動前未充滿液體，會導(dǎo)致（）現(xiàn)象。A.氣蝕B.氣縛C.汽蝕D.喘振3.某換熱器中，冷流體入口溫度為20℃，出口溫度為50℃；熱流體入口溫度為100℃，出口溫度為60℃。若為逆流操作，其平均溫差Δtm為（）。A.40℃B.45℃C.50℃D.55℃4.精餾操作中，若回流比R增大，則塔頂產(chǎn)品純度（）。A.升高B.降低C.不變D.先升后降5.吸收過程中，亨利定律適用于（）的情況。A.高壓、濃溶液B.高壓、稀溶液C.低壓、濃溶液D.低壓、稀溶液6.反應(yīng)A→B為一級不可逆反應(yīng)，初始濃度cA0=2mol/L，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.5min?1，反應(yīng)1min后cA為（）。A.0.5mol/LB.1mol/LC.1.21mol/LD.1.49mol/L7.流化床反應(yīng)器中，顆粒開始流化時的最低氣速稱為（）。A.帶出速度B.臨界流化速度C.終端速度D.操作速度8.工業(yè)合成氨反應(yīng)N?+3H??2NH?（放熱反應(yīng)），提高平衡轉(zhuǎn)化率的措施是（）。A.升高溫度B.降低壓力C.加入催化劑D.及時分離NH?9.列管式換熱器中，殼程設(shè)置折流板的主要目的是（）。A.增加殼程流體流速B.減少殼程流體阻力C.提高管程流體流速D.防止流體短路10.某往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)應(yīng)采用（）。A.出口閥調(diào)節(jié)B.旁路調(diào)節(jié)C.改變電機(jī)轉(zhuǎn)速D.改變沖程長度11.干燥過程中，當(dāng)物料表面溫度等于空氣濕球溫度時，處于（）階段。A.預(yù)熱B.恒速干燥C.降速干燥D.平衡12.萃取操作中，分配系數(shù)K=（）。A.萃取相中溶質(zhì)濃度/萃余相中溶質(zhì)濃度B.萃余相中溶質(zhì)濃度/萃取相中溶質(zhì)濃度C.萃取劑用量/原料液用量D.原料液用量/萃取劑用量13.某精餾塔塔頂采出量D=50kmol/h，進(jìn)料量F=150kmol/h，則回流比R=2時，精餾段上升蒸汽量V為（）。A.100kmol/hB.150kmol/hC.200kmol/hD.250kmol/h14.化工管道中，用于控制流體流量的閥門是（）。A.截止閥B.閘閥C.止回閥D.球閥15.下列不屬于化工單元操作的是（）。A.結(jié)晶B.聚合C.過濾D.蒸餾二、多項選擇題（共5題，每題3分，共15分。每題至少2個正確選項，錯選、漏選均不得分）1.影響離心泵揚(yáng)程的因素有（）。A.葉輪直徑B.轉(zhuǎn)速C.流體密度D.流量2.下列屬于化工生產(chǎn)“三廢”的是（）。A.廢氣B.廢熱C.廢水D.廢渣3.提高傳熱速率的途徑包括（）。A.增大傳熱面積B.提高平均溫差C.降低總傳熱系數(shù)D.減少污垢熱阻4.固定床反應(yīng)器的特點(diǎn)有（）。A.床層內(nèi)流體流動接近平推流B.催化劑易磨損C.傳熱性能差D.操作穩(wěn)定5.下列關(guān)于吸收塔設(shè)計的說法正確的是（）。A.液氣比增大，吸收推動力增大B.最小液氣比由平衡線和操作線交點(diǎn)決定C.填料層高度與傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度有關(guān)D.增加塔徑可提高處理能力三、填空題（共10空，每空1分，共10分）1.流體在圓管中作層流流動時，其平均流速為管中心最大流速的______倍。2.離心泵的性能曲線包括HQ曲線、______曲線和ηQ曲線。3.精餾塔中，提餾段操作線方程的表達(dá)式為______。4.對于氣膜控制的吸收過程，總傳質(zhì)系數(shù)K?近似等于______（填液相傳質(zhì)系數(shù)k?或氣相傳質(zhì)系數(shù)k?）。5.化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法為______的變化率。6.流化床反應(yīng)器中，當(dāng)氣速超過顆粒終端速度時，顆粒會被氣流帶出，此現(xiàn)象稱為______。7.工業(yè)上常用的干燥介質(zhì)是______，其濕度定義為______中所含水蒸氣的質(zhì)量。8.萃取操作中，選擇性系數(shù)β越大，說明萃取劑對溶質(zhì)的溶解能力______（填“越強(qiáng)”或“越弱”）。9.列管式換熱器按結(jié)構(gòu)可分為固定管板式、______和填料函式。四、簡答題（共4題，每題5分，共20分）1.簡述離心泵啟動前必須灌泵的原因。2.精餾塔操作中，若塔頂采出量過大，會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生什么影響？如何調(diào)整？3.比較間歇反應(yīng)器與連續(xù)反應(yīng)器的特點(diǎn)（從操作方式、生產(chǎn)能力、溫度控制等方面）。4.簡述化工生產(chǎn)中防止靜電危害的主要措施。五、計算分析題（共2題，第1題10分，第2題15分，共25分）1.某合成氨廠需要將5000kg/h的氮?dú)猓∟?）從20℃加熱到150℃，采用170℃的飽和水蒸氣作為熱源。已知氮?dú)獾亩▔罕葻崛輈p=1.04kJ/(kg·℃)，換熱器的總傳熱系數(shù)K=30W/(m2·℃)，求所需的傳熱面積（忽略熱損失）。2.某連續(xù)操作的精餾塔用于分離苯甲苯混合液，進(jìn)料量F=100kmol/h，進(jìn)料組成為xF=0.4（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料（q=1），塔頂餾出液組成為xD=0.95，塔底釜液組成為xW=0.05。操作回流比R=2，物系的相對揮發(fā)度α=2.5。（1）計算塔頂餾出量D和塔底釜液量W；（2）寫出精餾段操作線方程；（3）計算進(jìn)料板上方第n層理論板的液相組成x?（假設(shè)第n層板為理論板，且y?=0.75）。參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、單項選擇題（每題2分）1.C2.B3.B（逆流Δtm=[(10050)(6020)]/ln[(10050)/(6020)]=45℃）4.A5.D6.C（一級反應(yīng)ln(cA0/cA)=kt，解得cA=2×e^(0.5×1)=1.21mol/L）7.B8.D9.A10.B（往復(fù)泵流量與揚(yáng)程無關(guān)，出口閥調(diào)節(jié)會超壓，故用旁路）11.B12.A13.B（V=R×D+D=3×50=150kmol/h？不，R=V/D1，故V=R×D=2×50=100？需重新計算：精餾段上升蒸汽量V=R×D+D=D(R+1)=50×3=150，選B）14.A（截止閥調(diào)節(jié)流量，閘閥全開/全關(guān)）15.B（聚合屬于化學(xué)反應(yīng)過程，非單元操作）二、多項選擇題（每題3分，錯選、漏選不得分）1.ABD（揚(yáng)程與密度無關(guān)）2.ACD3.ABD（提高K需減小熱阻）4.ACD（固定床催化劑不易磨損，流化床易磨損）5.ABCD（均正確）三、填空題（每空1分）1.0.52.NQ（軸功率）3.y=(L’/V’)x(W/V’)xW（或具體表達(dá)式）4.k?（氣膜控制時，液膜阻力可忽略，K?≈k?）5.反應(yīng)物或生成物濃度6.夾帶7.空氣；單位質(zhì)量干空氣8.越強(qiáng)9.U型管式四、簡答題（每題5分）1.原因：離心泵的葉輪旋轉(zhuǎn)時依靠離心力將液體甩出（2分）。若啟動前未灌泵，泵內(nèi)充滿空氣，空氣密度小，產(chǎn)生的離心力不足以將空氣排出，無法在入口處形成足夠真空，液體無法被吸入泵內(nèi)（2分），導(dǎo)致泵無法正常工作（1分）。2.影響：塔頂采出量過大，回流比減小（1分），精餾段傳質(zhì)推動力降低（1分），塔頂產(chǎn)品中重組分含量增加，純度下降（1分）。調(diào)整措施：減小塔頂采出量D（1分），或增大回流比R（1分）。3.間歇反應(yīng)器：分批操作（1分），生產(chǎn)能力低（1分），溫度易控制（1分）；連續(xù)反應(yīng)器：連續(xù)進(jìn)料出料（1分），生產(chǎn)能力高（1分），溫度控制復(fù)雜（1分）。（注：需答滿5點(diǎn)，合理即可）4.措施：①設(shè)備接地（1分）；②增加環(huán)境濕度（1分）；③使用抗靜電材料（1分）；④控制流體流速（1分）；⑤添加抗靜電劑（1分）。五、計算分析題（共25分）1.解：（1）計算氮?dú)馕盏臒崃縌：Q=qm×cp×Δt=5000kg/h×1.04kJ/(kg·℃)×(15020)℃=5000×1.04×130=676000kJ/h=187778W（3分）（2）計算平均溫差Δtm：飽和水蒸氣溫度170℃，氮?dú)馊肟?0℃，出口150℃，逆流時Δt1=170150=20℃，Δt2=17020=150℃（2分）Δtm=(Δt1Δt2)/ln(Δt1/Δt2)=(20150)/ln(20/150)=(130)/(1.903)=68.3℃（2分）（3）傳熱面積A=Q/(K×Δtm)=187778W/(30W/(m2·℃)×68.3℃)=187778/(2049)=91.6m2（3分）答：所需傳熱面積約為91.6m2。2.解：（1）物料衡算：總物料：F=D+W→100=D+W（1分）易揮發(fā)組分：F×xF=D×xD+W×xW→100×0.4=D×0.95+W×0.05（1分）聯(lián)立解得：D=38.89kmol/h，W=61.11kmol/h（2分）（2）精餾段操作線方程：y=(R/(R+1))x+xD/(R+1)=(2/3)x+0.95/3→y=0.6667x+0.3167（3分）（3）第n層板為理論板，滿足相平衡關(guān)系y?=α