长沙科技学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

长沙科技学院
《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：湖南汽车工程职业大学简介
湖南汽车工程职业大学位于湖南省株洲市，是一所聚焦汽车产业，以工为主，工、管、经、文等多学科协调发展的公办职业本科院校。学校紧跟职业教育发展趋势，以 “服务汽车产业，培育匠心人才” 为使命，秉持 “厚德精技、砥砺奋进” 的校训，致力于培养适应汽车行业发展需求的高层次技术技能人才，在职业教育领域特色鲜明，为区域经济发展和汽车产业升级注入强劲动力。
历史沿革
学校办学历史可追溯至 1957 年创办的株洲航空工业学校，主要为航空工业培养专业技术人才。此后，学校历经多次变革与发展，2005 年更名为株洲职业技术学院，开始全面向汽车相关专业转型，紧密围绕汽车产业布局专业体系，逐步在汽车职业教育领域崭露头角。2019 年，学校被教育部、财政部确定为 “中国特色高水平专业群建设单位”；2021 年，经教育部批准，学校升格为湖南汽车工程职业大学，成为全国首批职业本科试点院校之一，实现了从专科层次职业教育向职业本科教育的跨越，开启了职业教育发展的新篇章。
校园风貌
学校拥有云龙、河西两个校区，校园占地面积 1053 亩，建筑面积 30.8 万平方米。校园环境优美，布局合理，现代化建筑与汽车文化元素相互融合，充满浓厚的职业教育特色氛围。教学区、实训区、生活区、运动区功能分明，设施完备。教学楼、实训楼、图书馆、体育馆等建筑风格独特，为师生提供了良好的学习、实训和生活环境。图书馆藏书丰富，纸质藏书 90 万余册，电子图书 100 万余册，各类数据库 30 余个，涵盖汽车工程、机械制造、经济管理等多个学科领域，能充分满足师生的学习和研究需求。学校建有多个国家级、省级实训基地，如汽车制造与装配技术国家级生产性实训基地、新能源汽车技术湖南省校企合作生产性实习实训基地等，配备先进的汽车制造、检测、维修等实训设备，模拟真实的汽车生产和服务场景，为学生实践操作和职业技能培养提供了优质平台。校园内的汽车文化广场、汽车主题雕塑、专业文化长廊等景观，彰显着学校独特的汽车文化特色，激励着师生传承和弘扬工匠精神。此外，学校还拥有标准化的田径运动场、篮球场、网球场等体育设施，以及设施齐全的大学生活动中心，丰富学生课余生活，促进学生全面发展。
学科专业
学校紧密围绕汽车产业链，构建了以汽车工程专业群为核心，涵盖汽车制造、汽车服务、智能交通、电子信息、经济管理等多个专业群的学科专业体系。现有 10 个二级学院，开设 18 个职业本科专业和 21 个专科专业。其中，汽车工程技术、新能源汽车工程、智能网联汽车工程、汽车检测与维修技术等专业为学校优势特色专业。汽车工程技术专业注重培养学生汽车设计、制造和装配的综合能力，与国内外知名汽车企业开展深度合作，共同制定人才培养方案；新能源汽车工程专业紧跟新能源汽车发展趋势，培养学生新能源汽车研发、生产和维护的专业技能；智能网联汽车工程专业聚焦智能驾驶、车联网等前沿领域，培养适应智能汽车时代需求的创新型人才；汽车检测与维修技术专业强化学生汽车故障诊断、检测和维修能力，与汽车 4S 店、维修企业建立紧密合作关系，为学生提供充足的实践机会。学校不断推进专业内涵建设，深化产教融合，加强新工科专业建设，提升专业竞争力和社会适应性，为汽车产业培养高素质技术技能人才。
师资力量
学校拥有一支师德高尚、业务精湛、结构合理的师资队伍。现有专任教师 720 余人，其中正高职称教师 60 余人，副高职称教师 220 余人，具有博士、硕士学位教师 450 余人。教师队伍中有国家级教学名师、全国技术能手、湖南省教学名师、芙蓉教学名师等一批优秀人才。此外，学校还从汽车行业企业聘请了 300 余名具有丰富实践经验的技术骨干和能工巧匠担任兼职教师，为学生传授行业前沿知识和实践技能。学校高度重视师资队伍建设，通过实施 “双师型教师培养计划”“教师企业实践计划” 等一系列举措，加强教师培训与发展，鼓励教师参与教学改革、技术研发和企业实践，积极开展教学技能竞赛、学术交流活动等，不断提升教师队伍的整体素质和教学科研水平，为提高人才培养质量奠定坚实基础。
人才培养
学校坚持 “立德树人” 根本任务，以培养适应社会需求的高层次技术技能人才为目标，构建了 “产教融合、书证融通、德技并修” 的人才培养体系。注重职业本科教育教学质量提升，实施 “理论教学 + 实践教学 + 企业实习” 相结合的人才培养模式，推进课程体系改革，加强实践教学环节。学校与中车时代电动汽车股份有限公司、吉利汽车、比亚迪汽车等 200 余家知名企业建立了深度合作关系，共建产业学院、订单班，共同制定人才培养方案，实现人才培养与企业需求的精准对接。积极推进 “1 + X” 证书制度试点工作，将职业技能等级标准融入课程体系，强化学生职业技能培养。学校建有国家级、省级创新创业教育基地，鼓励学生参与各类创新创业项目和学科竞赛。近年来，学生在全国职业院校技能大赛、中国国际 “互联网 +” 大学生创新创业大赛等赛事中屡获佳绩。学校毕业生以扎实的专业知识、精湛的职业技能和良好的职业素养，受到用人单位的广泛好评，毕业生就业率一直保持在 98% 以上，众多毕业生成为汽车行业企业的技术骨干和管理人才。同时，学校积极开展国际交流与合作，与德国、英国、日本等多个国家和地区的高校建立了合作关系，开展学生交换、联合培养、学术交流等项目，拓宽学生国际视野，提升学生国际竞争力。
校企合作与社会服务
学校深化产教融合，与企业共建共享实训基地、研发中心等平台，开展技术研发、产品升级等合作项目，为企业解决技术难题，促进科技成果转化。学校积极开展社会培训服务，为汽车行业企业员工提供技能培训、技术咨询等服务，每年培训各类人员 5000 余人次。同时，学校充分发挥专业优势，积极参与乡村振兴战略，开展汽车维修技术帮扶、农村电商培训等活动，为地方经济社会发展贡献力量。学校还积极开展职业技能鉴定和认证工作，为社会提供多元化的职业教育服务，提升学校社会影响力和服务能力。