北京师范大学《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院
《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）
院 (系)_______ 班级 _______ 学号 _______ 姓名 _______
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
成绩
复核签字
得分

登分签字

说明：本试卷共 100 分；答题要求： 按要求答题
考生须知:
1.姓名、学号、系、专业、年级、班级必须写在密封线内指定位置。
2.答案必须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔写在试卷上，字迹要清晰，卷面要整洁，写在草稿纸上的一律无效。
第 I 卷（选择题）
评卷人
得分
一、单项选择题（每题2分，共20分）
1. 下列关于流体黏度的说法，错误的是（ ）。
A. 液体黏度随温度升高而减小
B. 气体黏度随温度升高而增大
C. 黏度是流体抵抗剪切变形的能力
D. 黏度的国际单位是Pa·s，工程中常用cP，1cP=1Pa·s
2. 流体在圆形直管内作稳态流动，若雷诺数Re=1500，则流动型态为（ ）。
A. 层流
B. 湍流
C. 过渡流
D. 无法判断
3. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，会发生（ ）现象。
A. 气缚
B. 气蚀
C. 喘振
D. 抽空
4. 下列不属于间壁式换热器的是（ ）。
A. 套管式换热器
B. 板式换热器
C. 蛇管式换热器
D. 喷射式换热器
5. 传热过程中，热阻主要集中在（ ）时，强化传热的重点应放在该侧。
A. 热流体侧
B. 冷流体侧
C. 金属壁面
D. 热阻最大的一侧
6. 精馏操作中，塔顶冷凝器的作用是（ ）。
A. 提供上升蒸汽
B. 冷凝塔顶蒸汽为回流液和产品
C. 加热塔底液体
D. 分离轻重组分
7. 吸收操作中，溶质在溶剂中的溶解度越大，吸收过程越（ ）。
A. 容易
B. 困难
C. 不受影响
D. 无法确定
8. 过滤操作中，过滤速率随过滤时间的延长而（ ）。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 先增大后减小
9. 蒸发操作中，二次蒸汽是指（ ）。
A. 加热蒸汽
B. 溶液蒸发产生的蒸汽
C. 冷凝水产生的蒸汽
D. 额外补充的蒸汽
10. 下列关于干燥速率的说法，正确的是（ ）。
A. 恒速干燥阶段，干燥速率主要受物料内部水分扩散速率控制
B. 降速干燥阶段，干燥速率主要受表面汽化速率控制
C. 恒速干燥阶段，物料表面温度等于空气的湿球温度
D. 降速干燥阶段，物料表面温度低于空气的湿球温度
第II卷（非选择题）
评卷人
得分
二、填空题（每题2分，共20分）
2. 流体静力学基本方程式为__________，它表明在静止流体中，任意两点的压强差与两点间的垂直距离成正比。
3. 离心泵的特性曲线包括扬程-流量曲线、__________曲线和效率-流量曲线。
4. 传热的基本方式有热传导、__________和热辐射三种。
5. 对流传热系数α的单位是__________。
6. 精馏塔中，气液两相在__________内进行接触传质，实现轻重组分的分离。
7. 吸收塔的操作线方程表示塔内任意截面上，气相溶质浓度与__________浓度之间的关系。
8. 过滤介质的作用是__________，而滤饼则是过滤过程中被截留的固体颗粒层。
9. 蒸发操作中，为提高加热蒸汽的利用率，常采用__________蒸发流程。
10. 干燥过程中，物料的平衡水分是指在一定空气条件下，物料中__________的水分含量。
11. 化工原理中，单元操作的计算常用__________法，即选择合适的衡算范围，对质量、能量等进行衡算。
三、简答题（每题6分，共30分）
12. 简述离心泵的工作原理及启动前需要灌泵的原因。
13. 说明间壁式换热器中总传热系数K的影响因素，并列举两种提高K值的方法。
14. 什么是精馏操作的回流比？简述回流比对精馏分离效果及能耗的影响。
15. 简述吸收操作中温度和压强对吸收效果的影响。
16. 说明干燥操作中空气预热的目的，并分析预热温度过高可能带来的问题。
四、计算题（每题10分，共20分）
17. 某离心泵将水从敞口蓄水池送至高位水槽，蓄水池与水槽的液面高度差为15m，管路总长（包括所有局部阻力的当量长度）为80m，管径为φ108×4mm，摩擦系数λ=0.02。若要求输送流量为50m³/h，试计算该离心泵所需的扬程。（水的密度ρ=1000kg/m³，g=9.81m/s²）
18. 在一列管换热器中，用饱和蒸汽加热冷水。饱和蒸汽温度为120℃，冷凝传热系数α1=10000W/(m²·℃)；冷水进口温度为20℃，出口温度为60℃，对流传热系数α2=2000W/(m²·℃)。换热器管束为φ25×2.5mm的钢管，导热系数λ=45W/(m·℃)。忽略污垢热阻，试计算该换热器的总传热系数K及单位面积的传热量Q/A。
五、综合分析题（10分）
某化工厂拟采用吸收塔回收废气中的有害组分A，已知废气流量为1000m³/h（标准状态），其中A的体积分数为5%，要求吸收率达到95%。吸收剂为清水，在操作条件下，A在水中的溶解度系数H=2.0kmol/(m³·kPa)，相平衡常数m=0.5。
试分析：
（1）该吸收过程是否为气膜控制或液膜控制？
（2）若增加吸收剂用量，对吸收效果及塔径有何影响？
（3）若操作压强升高，对吸收平衡及吸收速率有何影响？
拓展知识：北京师范大学 - 香港浸会大学联合国际学院简介
北京师范大学 - 香港浸会大学联合国际学院（中文简称 “北师港浸大”，英文简称 “BNBU”），在高等教育国际化的浪潮中独树一帜，是经教育部批准，由北京师范大学与香港浸会大学携手于 2005 年创办的内地与香港高等教育界合作的典范院校，也是内地第一所创新的博雅型大学。学校坐落于风光旖旎的粤港澳大湾区珠海市，得天时地利之便，尽享区域发展的资源与机遇，为莘莘学子打造了一片求学问道的理想天地。
回溯学校发展历程，2003 年 6 月，香港浸会大学校长吴清辉与北京师范大学校长钟秉林就大学教育合作达成共识，开启了两校携手办学的筹备之路。2004 年 3 月 9 日，双方正式签订合作办学协议，宣告北师港浸大的诞生。2005 年 4 月，教育部批复同意设立，同年 10 月 21 日，首届开学典礼举行，274 名学生踏入校园，开启了学校教育征程的新篇章。此后，学校发展步伐稳健，2007 年，工商管理学士课程（会计学专业）取得澳洲会计师公会的认证；2008 年 1 月，金凤路校园正式落成启用；2009 年 4 月，获教育部批准，在中国 16 个省市招生列入本科第一批次录取，逐步扩大招生范围，提升学校影响力。
随着办学的深入推进，2012 年 4 月，学校开设中国内地首个香港会计师公会 QP 课程资源中心，为学生提供与国际接轨的专业课程资源；2013 年 4 月，在广东省率先实施基于高考成绩的综合评价录取制度，并在提前批次独立选拔学生，探索多元化人才选拔模式；2014 年 6 月，珠海市政府与学校签约并奠基新校园，为学校拓展发展空间；2015 年，高考招生范围扩至 30 个省市自治区，并首次通过港澳台联招考试录取香港学生，进一步促进教育融合；2016 年，获批开展研究生教育，标志着学校人才培养体系的进一步完善；2017 年，新校园启动，研究生院等机构相继成立；2019 年，创校校长吴清辉教授退休，中国科学院院士汤涛教授接任，为学校发展注入新活力；2020 年，珠海市政府再次提供 550 亩办学用地用于校园二期建设，助力学校长远发展。2021 年，学校入选广东省高水平大学建设计划（重点学科建设高校），办学实力获官方认可；2023 年 10 月，获批设立数学和统计学两个学科博士后科研流动站，成为珠海第一所拥有博士后科研流动站的高校；2025 年 3 月，正式更名为 “北师香港浸会大学”，掀开学校发展崭新一页。
学校现有校园布局合理，一期校园以 “人文商” 为主，占地面积约 300 亩，为人文社科与商科专业学生提供了良好的学习与生活环境；二期校园以 “科技、研究生院” 为主，占地面积约 550 亩，现代化的科研与教学设施逐步完善，为理工科与研究生教育发展奠定坚实基础。目前，学校设有工商管理学院、人文社科学院、理工科技学院、文化与创意学院、博雅智能学院、通识教育学院，下设 13 个系，在约 30 个本科专业（方向）招生，在校生逾万人，构建起了从本科到硕士、博士，再到博士后的贯通式专业人才培养体系。
师资力量是学校发展的核心竞争力，北师港浸大面向全球广泛延揽优秀人才，不断优化师资与科研队伍，已跻身中国大学高端人才榜百强。教师团队来自约 40 个国家和地区，学系专业教师 100% 具有境外高校留学或工作经历，近 90% 拥有博士学位。众多教师来自斯坦福大学、哈佛大学、牛津大学、剑桥大学、北京大学、香港大学等世界名校，他们不仅带来了深厚的学术造诣，还将国际前沿的教学方法与学术资源引入课堂，为学生打开全球视野，助力学生成长成才。例如，统计学领域的陈松蹊院士，在数理统计、生物统计等方向研究成果卓著，其严谨的治学态度与前沿的研究思路，极大地推动了学校统计学学科的发展，也为学生提供了宝贵的学习与科研指导。
在学科建设方面，学校成果丰硕。被纳入广东省高水平大学建设计划（重点学科建设高校），获批设立数学和统计学两个学科博士后科研流动站。4 个学科入选广东省高水平大学重点建设学科，包括统计学、计算机科学与技术、数学、传播学；省重点培育学科 1 个为计算机科学与技术；食品科学学科进入 ESI 全球前 1% 学科榜单。在研究生教育方面，拥有授课型研究生点（专硕）10 个，如传播学文学硕士（传媒管理、影视与新媒体制片管理等专修方向）、社会工作硕士等；研究型研究生点（学硕）9 个，涵盖哲学博士（会计学与企业管理、经济学等方向）、哲学博士 / 哲学硕士（传播学、应用英语语言学等专业），多样化的学科与学位点设置，满足了不同学生的深造需求。
教学成果同样令人瞩目，拥有国家级一流本科专业建设点 2 个，分别为统计学、计算机科学与技术；广东省一流本科专业 1 个即应用经济学；广东省高校特色专业 1 个是环境科学；广东省应用型人才培养示范专业 1 个为会计学。此外，9 门课程入选广东省一流本科课程，如传播学基础、高级剧本、管理信息系统等。学校还建有广东省实践教学示范中心 1 个（生物与化学全英文教学示范中心），广东省大学生校外实践教学基地 1 个（会计学专业与香港会计师公会共建实践基地），通过丰富的实践教学资源，提升学生实践能力，实现理论与实践的有机结合。在各类学科竞赛中，北师港浸大学生表现出色，2023 年 11 月，学校获得第五届全国高校混合式教学设计创新大赛本科赛道三等奖；在 2024 年全国大学生数学建模竞赛中，116 支队伍获奖，包括国家二等奖 1 项和广东省一等奖 8 项等，充分展示了学校的教学质量与学生的综合素养。
国际化办学是北师港浸大的鲜明特色，学校实施英文教学，学术标准与国际接轨，面向全国 28 个省（自治区、直辖市）及港澳台地区招生，同时招收外国学生。本科毕业生获颁北师港浸大毕业证书和香港浸会大学学士学位，硕士和博士研究生获颁香港浸会大学学位，这一学位授予模式为学生未来发展提供了广阔空间。2025 年 1 月 16 日，北师港浸大波士顿中心揭牌成立，下设生命艺术研究所、怀特海研究中心与北师港浸大美国校友会，为师生搭建了国际学术交流与合作的新平台，进一步拓展了学校的国际影响力。
展望未来，北师港浸大将继续秉持 “博雅教育、全人发展” 的核心理念，立足粤港澳大湾区，深化新文科与交叉学科建设，推进教育本土化与国际化融合，培育更多兼具家国情怀与国际视野的优秀人才。随着二期校园项目的稳步推进，现代化设施将全面赋能学校发展，北师港浸大将在高等教育领域持续深耕，书写更加辉煌的篇章，为国家和区域经济社会发展贡献更多智慧与力量。