湖南交通工程学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖南交通工程学院
《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：1湖南应用技术学院简介
湖南应用技术学院位于湖南省常德市，是经教育部批准设立的一所全日制普通本科院校。学校秉持 “厚德、笃学、砺能、创新” 的校训，以培养适应社会经济发展需求的高素质应用型人才为目标，坚持 “以生为本、产教融合、质量立校、特色发展” 的办学理念，在人才培养、科学研究、社会服务和文化传承创新等方面积极探索，为区域经济社会发展和国家建设贡献力量。
历史沿革
湖南应用技术学院的办学历史可追溯至 1994 年创办的常德电脑技术学校，当时主要面向社会培养计算机应用领域的专业技术人才。1998 年，学校更名为常德电脑专修大学，办学规模和专业设置不断拓展。2005 年，经湖南省人民政府批准，学校升格为全日制普通高等职业院校，并更名为湖南同德职业学院，开始了高等职业教育的新征程。在职业教育阶段，学校紧密围绕市场需求，加强专业建设和实践教学，为社会培养了大量高素质技术技能人才。2014 年，经教育部批准，学校升格为本科院校，并更名为湖南应用技术学院，实现了从中等职业教育到高等职业教育，再到本科教育的跨越发展。此后，学校持续深化教育教学改革，加强内涵建设，不断提升办学质量和水平，逐步发展成为一所特色鲜明的应用型本科院校。
校园风貌
学校校园占地面积 2145 亩，建筑面积 45.5 万平方米，校园环境优美，布局合理，绿树成荫，现代化建筑与园林景观相互交融。教学区、实验区、生活区、运动区功能分明，设施完备。教学楼、实验楼、图书馆、体育馆等建筑风格现代大气，为师生提供了良好的学习、科研和生活环境。图书馆藏书丰富，纸质藏书 150 万余册，电子图书 160 万余册，各类数据库 40 余个，涵盖多个学科领域，能够充分满足师生的学习和研究需求。学校建有多个现代化的实验教学中心，如现代农业实验教学中心、机电工程实验教学中心、经济管理实验教学中心等，配备先进的实验设备和实训装置，模拟真实生产和工作场景，为学生实践操作和专业技能培养提供了优质平台。校园内的文化广场、学术长廊、景观湖等人文景观，营造出浓厚的学术氛围和育人环境。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
学校学科专业设置紧密围绕社会经济发展需求，形成了以工学、农学为主，管理学、文学、艺术学、经济学等多学科协调发展的学科专业体系。现有 10 个二级学院，38 个本科专业。其中，园林、机械设计制造及其自动化、计算机科学与技术、财务管理、环境设计等专业为学校优势特色专业。园林专业依托地方丰富的自然资源和园林产业发展需求，注重培养学生园林规划设计、植物栽培与养护等方面的能力，与多家园林企业建立了紧密的合作关系；机械设计制造及其自动化专业强化学生机械设计、制造及自动化控制的能力，为装备制造行业培养专业人才；计算机科学与技术专业紧跟信息技术发展趋势，培养学生编程、软件开发和网络管理等方面的技能；财务管理专业培养学生财务会计、财务管理和审计等方面的知识与能力，注重与企业财务实践相结合；环境设计专业突出学生环境艺术设计和创意表达能力的培养，为室内外环境设计领域输送专业人才。学校不断优化学科专业结构，推进学科交叉融合，加强新工科、新农科建设，提升专业竞争力和社会适应性，为社会培养更多高素质应用型人才。
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 780 余人，其中正高职称教师 70 余人，副高职称教师 260 余人，具有博士学位教师 60 余人，硕士学位教师 500 余人。教师队伍中有国务院政府特殊津贴专家、湖南省教学名师、湖南省优秀教师等一批优秀人才。此外，学校还从行业企业聘请了一批经验丰富的专家和技术骨干担任兼职教师，为学生传授丰富的实践经验和行业前沿知识。学校高度重视师资队伍建设，通过实施 “人才强校” 战略，加强教师培训与发展，鼓励教师参与教学改革、工程实践和科学研究，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素质应用型人才为目标，构建了完善的人才培养体系。注重本科教育教学质量提升，实施 “理论教学 + 实践教学 + 创新创业教育” 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。学校与省内外 200 余家企事业单位建立了稳定的实习就业基地，为学生提供充足的实践机会，其中与特变电工、中联重科、大汉集团等大型企业开展深度合作，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。积极推进创新创业教育，建有大学生创新创业孵化基地、创新创业学院等平台，鼓励学生参与各类学科竞赛和创新创业项目。近年来，学生在全国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、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、较强的实践能力和良好的职业素养，受到用人单位的广泛好评，毕业生就业率一直保持在较高水平，众多毕业生在各自岗位上发挥专业优势，成为各行各业的骨干力量。同时，学校积极开展国际交流与合作，与美国、英国、韩国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。
科研成果
学校科研实力不断增强，建有多个省级科研平台，如湖南省植物功能成分利用工程技术研究中心、湖南省应用技术研究院等。近五年来，学校承担国家级科研项目 10 余项，省部级科研项目 120 余项；发表高水平学术论文 800 余篇，其中在《Nature》子刊、《Science》子刊等国际顶级期刊发表论文多篇；获省部级科研奖励 20 余项；授权国家发明专利 80 余件，科研成果转化成效显著。学校在现代农业技术、机械装备制造、信息技术应用等领域形成了鲜明的研究特色，为行业技术创新和地方经济发展提供了有力的科技支撑和智力支持。同时，学校积极开展产学研合作，加强科技成果转化和推广应用，服务地方产业升级和乡村振兴战略实施。