郑州食品工程职业学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

郑州食品工程职业学院
《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：郑州食品工程职业学院（Zhengzhou Food Engineering Vocational College），坐落于河南省郑州市，是经河南省人民政府批准、教育部备案的全日制普通高等职业院校，以培养食品工程领域高素质技术技能型人才为核心，在中原地区食品职业教育领域具有鲜明特色和重要地位，为区域食品产业发展和食品安全保障提供了有力的人才支撑。
学院办学历史可追溯至 1997 年成立的郑州食品工业学校，历经多年的专业积淀与发展。2020 年，经河南省人民政府批准，升格为郑州食品工程职业学院，成为河南省专注于食品工程职业教育的重要高等院校，开启了培养高层次食品技能人才的新篇章。
校园占地面积约 650 亩，建筑面积 30 万平方米，分为主校区和实训基地。校园地处郑州市航空港区，紧邻多个食品工业园区和物流枢纽，交通便利，教学区、实训区、生活区布局合理。拥有现代化的教学楼、实验楼、食品工程实训中心、食品检测实验室、烘焙实训车间、肉制品加工实训场、饮品研发中心、图书馆、体育馆等设施。其中，食品工程实训中心配备了先进的食品生产线模拟设备、微生物检测系统、高效液相色谱仪等专业仪器，可模拟从原料处理到成品包装的全流程生产操作；食品检测实验室达到国家二级检测标准，能满足食品理化指标、微生物含量、添加剂检测等实训需求。图书馆馆藏纸质图书 60 万册，电子图书 62 万册，重点收藏食品工艺、食品检测、食品营养、冷链物流、食品安全等领域的文献资源，订阅各类食品行业期刊杂志 1100 余种，为教学和科研提供有力支持。
学院设有食品加工技术学院、食品检测学院、营养与健康学院、烘焙与糖果学院、饮品工程学院、冷链物流学院、经济管理学院、马克思主义学院、继续教育学院等 12 个二级学院，开设食品加工技术、食品质量与安全、食品营养与健康、烘焙工艺与营养、糖果工艺与检测、饮料生产技术、农产品加工与质量检测、冷链物流技术与管理等 40 余个专科专业。其中，食品加工技术、食品质量与安全专业为省级特色专业，食品加工技术专业群为河南省高水平专业群，形成了以食品加工为核心，涵盖检测、营养、烘焙、饮品等细分领域的特色专业体系，紧密对接郑州及河南食品产业集群发展需求。
师资力量特色鲜明，现有教职工 580 余人，其中专任教师 480 人。专任教师中，具有副高级以上职称的教师 195 人，占比 40.6%；拥有硕士、博士学位的教师 330 人，占比 68.8%；“双师型” 教师占专业课教师的 90% 以上，许多教师具备食品工程师、公共营养师、食品安全管理体系审核员等资格证书，拥有丰富的食品企业生产管理和技术研发经验，部分教师曾参与国家级食品标准制定或省级科研项目。同时，聘请了 190 余名来自知名食品企业、检测机构的专家和技术骨干担任兼职教师，包括双汇、三全、思念、好想你等企业的技术总监，形成了一支理论与实践深度融合的教学团队。拥有省级教学名师 3 人，省级优秀教学团队 3 个。
教学成果显著，学院高度重视实践教学和技术应用能力培养，建有国家级实训基地 3 个、省级实训基地 10 个，校内实训中心 65 余个，包括食品综合实训中心、检测分析实训中心、烘焙创意工坊、饮品研发实训中心等，与 230 余家食品企业、检测机构建立了校外实习实训基地，推行 “工学结合、产教融合、项目导向” 的人才培养模式。学生在全国职业院校技能大赛（食品加工类赛项）、全国食品检验检测技能竞赛、河南省职业教育技能大赛等赛事中表现优异，近五年获得国家级奖项 85 余项、省级奖项 260 余项。
合作交流广泛，学院与双汇集团、三全食品、思念食品、好想你健康食品等知名企业深度合作，共建产业学院、实训基地和技术研发中心，开展订单培养、联合攻关等合作项目，将企业的生产工艺和质量标准融入教学过程，部分学生在校期间即可参与企业新产品研发并获得成果转化收益。与省内外多所本科院校开展 “专升本” 合作，为学生提供学历提升通道。同时，积极开展食品领域的国际交流，与德国、日本、法国等国家的食品职业院校建立友好合作关系，引进先进的食品加工技术和职业教育理念，开展师生互访和技术交流。
学院始终坚持以服务食品产业发展和区域经济社会进步为宗旨，培养了大批高素质食品技能型人才，毕业生就业率连续多年保持在 96% 以上，广泛分布在食品生产加工、质量检测、营养配餐、冷链物流等岗位，深受用人单位好评。学院先后荣获河南省文明校园、河南省食品人才培养示范基地、全国食品职业教育先进单位等荣誉称号，在食品工程职业教育领域具有一定的知名度和影响力。