湖北师范大学《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
《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湖北师范大学简介
湖北师范大学位于湖北省黄石市，是一所以人文学科、社会学科、理学、工学为重点，以教师教育为特色，以服务基础教育为主体的省属重点本科高等师范院校，在人才培养、科学研究、社会服务等方面成果显著，为湖北省乃至全国的教育事业和社会发展作出了重要贡献。
历史沿革
湖北师范大学的办学历史可追溯至 1973 年成立的华中师范学院黄石分院，当时主要承担培养基础教育师资的任务。1978 年，经国务院批准，学校改建为黄石师范学院，成为本科院校，开启了独立办学的新征程。1985 年，学校更名为湖北师范学院，进一步明确了服务湖北地区教育发展的办学定位。在发展过程中，学校不断优化专业设置，加强师资队伍建设，提升教学科研水平。2016 年，经教育部批准，学校正式更名为湖北师范大学，实现了从学院到大学的跨越，标志着学校在学科建设、人才培养等方面迈向了新的发展阶段，综合实力和社会影响力不断提升。
校园风貌
学校校园占地面积 2002 亩，校舍建筑面积 60 余万平方米，分为教育园区和工业园区，校园环境优美，绿化覆盖率高，四季景色宜人。校内建筑风格多样，既有充满现代气息的教学楼、实验楼，也有古朴典雅的图书馆、办公楼。学校注重校园文化建设，建有多个文化广场、景观小品和主题雕塑，营造了浓厚的文化氛围。图书馆馆藏丰富，纸质藏书 180 余万册，电子图书 200 余万册，各类数据库 80 余个，为师生提供了良好的学习和研究条件。同时，学校还拥有现代化的体育馆、运动场、学生活动中心等设施，为学生的课余生活和体育锻炼提供了充足的空间。
学科建设
学校学科门类较为齐全，涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学等 12 个学科门类。现有 2 个一级学科博士点，11 个一级学科硕士点，7 个专业学位硕士点，68 个本科专业。教育学、化学、中国语言文学等学科为湖北省重点学科，在省内处于领先地位。学校积极推进学科专业建设，建有多个国家级和省级特色专业、一流本科专业建设点，形成了以师范专业为基础，非师范专业协调发展的学科专业体系。此外，学校还建有多个省级重点实验室、人文社科研究基地等科研平台，为学科发展和科研创新提供了有力支撑。
师资力量
学校拥有一支结构合理、素质优良的师资队伍，现有教职工 1700 余人，其中专任教师 1100 余人。专任教师中，具有高级职称的教师 500 余人，具有博士学位的教师 400 余人。学校拥有国家百千万人才工程入选者、享受国务院政府特殊津贴人员、全国优秀教师等一批高层次人才，以及湖北省新世纪高层次人才工程人选、湖北省教学名师等省级优秀人才。学校高度重视师资队伍建设，通过实施人才引进计划、教师培养计划等，不断提升教师的教学水平和科研能力。同时，积极开展教师培训和学术交流活动，鼓励教师参与国内外学术合作，为教师的成长和发展创造良好的条件。
人才培养
学校面向全国 27 个省（市、自治区）招生，现有全日制在校生 2 万余人，其中本科生 1.8 万余人，研究生 2000 余人。学校坚持 “以生为本” 的教育理念，注重培养学生的创新精神和实践能力，构建了完善的人才培养体系。在师范专业人才培养方面，学校强化教育教学技能训练，与众多中小学建立了实习实践基地，为学生提供丰富的教育实习机会；在非师范专业人才培养方面，学校加强与企业、行业的合作，开展产学研协同育人，提高学生的专业实践能力和就业竞争力。学校积极组织学生参加各类学科竞赛和创新创业活动，学生在 “挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国大学生英语竞赛等赛事中屡获佳绩。学校培养的毕业生以扎实的专业知识、良好的综合素质和较强的适应能力，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，就业领域涵盖教育、科研、企业、政府机关等多个行业和部门。
科研成果
学校高度重视科学研究，科研实力不断增强。近年来，学校承担了大量国家级和省部级科研项目，在教育学、化学、生物学、文学等领域取得了一系列具有重要影响力的科研成果。先后获得国家自然科学奖、国家科技进步奖、教育部人文社会科学优秀成果奖等多项国家级和省部级奖励。学校积极推动科研成果转化，与地方政府、企业开展广泛合作，建有多个产学研合作基地和科研成果转化平台，为地方经济社会发展提供了有力的技术支持和智力保障。同时，学校还加强国际科研合作与交流，与多所国外高校和科研机构建立了合作关系，在学术交流、科研合作等方面取得显著成效，提升了学校的国际影响力。