湖北师范大学文理学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖北师范大学文理学院
《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湖北师范大学文理学院简介
湖北师范大学文理学院位于湖北省黄石市，是经教育部批准成立的全日制普通本科独立学院。学院依托湖北师范大学的优质教育资源，秉持 “明德、敏学、笃行、致新” 的院训，以培养具有创新精神和实践能力的高素质应用型人才为目标，在学科建设、教学改革、人才培养等方面不断探索，形成了独特的办学特色，在独立学院中占据重要地位，为社会培育了大批优秀专业人才。
历史沿革
学院创办于 2003 年，自成立以来，始终以严谨的治学态度和创新的教育理念，不断推进自身建设与发展。作为湖北师范大学的独立学院，学院充分借助母体高校在学科、师资等方面的优势，逐步完善专业设置，提升教学质量与科研水平。在近二十年的发展历程中，学院持续深化教育教学改革，优化人才培养模式，加强与社会各界的合作交流，从初创阶段逐步迈向成熟发展阶段，在专业建设、师资队伍培养、教学管理等方面取得显著成效，成为培养师范教育、经济管理、信息技术等领域专业人才的重要摇篮，在湖北省乃至全国独立学院中拥有一定的知名度与影响力。
校园风貌
学院校园占地面积 1017 亩，建筑面积 33 万平方米，校园环境优美，布局合理。校内建筑风格典雅大方，兼具现代气息与人文底蕴，教学区、生活区、运动区功能划分清晰。现代化的教学楼、实验楼、图书馆、体育馆等设施一应俱全，其中图书馆馆藏丰富，纸质藏书 100 余万册，电子图书 150 余万册，各类数据库 30 余个，涵盖文学、理学、工学、管理学等多个学科领域，为师生提供了良好的学习和研究环境。校园内绿树成荫，景观错落有致，建有多个文化广场、人工湖和主题雕塑，如博学广场、文心湖等，营造出浓厚的学术氛围和优美的育人环境。此外，学院还拥有标准化的田径运动场、篮球场、网球场等体育设施，以及设施完备的大学生活动中心，充分满足学生课余生活和体育锻炼的需求。
学科专业
学院学科门类涵盖教育学、文学、理学、工学、经济学、管理学、艺术学等 7 大学科门类。现有 42 个本科专业，13 个专科专业，形成了以师范教育为基础，多学科协调发展的学科专业体系。其中，汉语言文学、英语、学前教育等师范类专业为学院优势特色专业，在人才培养和社会声誉方面表现突出。汉语言文学专业注重培养学生的文学素养与写作能力，通过丰富的实践教学活动，提升学生的教学技能；英语专业强化语言实践与跨文化交际能力培养，与多家教育机构合作，为学生提供实习实践机会；学前教育专业致力于培养具有扎实理论基础和实践技能的幼儿教育人才，通过模拟教学、幼儿园实习等环节，提高学生的专业实践能力。学院高度重视学科专业建设，积极推进产教融合，与行业企业共建实习实训基地和产学研合作平台，不断优化课程设置和教学内容，致力于培养适应社会发展需求的高素质应用型人才。
师资力量
学院拥有一支结构合理、素质优良的师资队伍，现有专任教师 600 余人，其中具有高级职称的教师 200 余人，具有博士、硕士学位的教师占比超 80%。学院依托湖北师范大学的师资优势，同时大力引进优秀人才，聘请了一批来自高校、中小学和企业的专家学者、行业精英担任客座教授和兼职教师，为学生传授丰富的理论知识和实践经验。学院高度重视教师队伍建设，通过实施教师培养计划、开展教学培训和学术交流活动等方式，不断提升教师的教学水平和科研能力，鼓励教师参与教学改革和科研项目，推动教学与科研相互促进。此外，学院还注重教师的师德师风建设，营造良好的教学氛围，打造了一支教学经验丰富、科研能力突出、富有责任心和创新精神的师资队伍。
人才培养
学院面向全国 20 余个省（市、自治区）招生，现有全日制在校生 12000 余人。学院坚持 “以生为本” 的教育理念，构建了完善的人才培养体系，注重培养学生的创新精神、实践能力和综合素质。在人才培养过程中，学院深化教学改革，优化课程体系，加强实践教学环节，构建了 “理论教学 + 实践教学 + 创新创业教育” 三位一体的人才培养模式。与省内外 100 余家学校、企业、教育机构等单位建立了实习实践基地，为学生提供充足的实习实践机会；积极推进创新创业教育，设立创新创业学院，开设创新创业课程，举办创新创业大赛，鼓励学生开展创新创业实践活动，培养学生的创业意识和创业能力。此外，学院还注重学生综合素质的提升，通过开展丰富多彩的校园文化活动、社会实践活动和志愿服务活动，培养学生的社会责任感、团队协作精神和沟通能力。学院培养的毕业生以扎实的专业知识、较强的实践能力和良好的综合素质，受到用人单位的广泛好评，毕业生广泛就业于教育、金融、信息技术、文化传媒等多个行业领域，在各自岗位上发挥重要作用。
办学成果
学院在教学改革、科学研究和社会服务等方面取得了显著成果。在教学方面，学院积极推进教学改革，不断创新教学模式和方法，加强教学质量监控，教学成果丰硕，多次获得省级教学成果奖。在科研方面，学院教师承担了大量国家级和省部级科研项目，在教育学、文学、理学等领域取得了一系列具有重要影响力的科研成果，发表了大量高水平学术论文，出版了多部学术著作和教材。在社会服务方面，学院积极发挥自身优势，与地方政府、学校、企业开展广泛合作，为地方教育事业发展和经济社会建设提供智力支持和技术服务，建有多个产学研合作基地和科研成果转化平台，为推动地方产业升级和教育事业进步贡献力量。同时，学院积极开展国际交流与合作，与美国、英国、澳大利亚等多个国家的高校建立了合作关系，通过互派师生交流、合作办学等方式，提升了学院的国际影响力，为学生的国际化发展搭建了广阔平台。