武汉大学《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

武汉大学
《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武汉大学简介
武汉大学，坐落于湖北省武汉市，是教育部直属的综合性全国重点大学，位列国家 “双一流”“985 工程”“211 工程”，是一所历史悠久、底蕴深厚、学科门类齐全、学术实力强劲的高等学府，在国内外享有盛誉。
历史沿革
武汉大学的前身可追溯至 1893 年清末湖广总督张之洞奏请清政府创办的自强学堂，历经方言学堂、湖北高等学堂、国立武昌高等师范学校、国立武昌大学、国立武汉大学等时期，1928 年定名为国立武汉大学，是近代中国第一批国立综合性大学。在百年的发展历程中，武汉大学汇聚了众多名师大家，培育了大批杰出人才，形成了优良的学术传统和独特的校园文化。抗战时期，武大师生西迁四川乐山，坚持办学，弦歌不辍；新中国成立后，学校在学科建设、人才培养、科学研究等方面不断发展壮大；2000 年，武汉大学与武汉水利电力大学、武汉测绘科技大学、湖北医科大学合并组建新的武汉大学，开启了发展的新篇章，综合实力和国际影响力进一步提升。
校园风貌
武大校园坐拥珞珈山，环绕东湖水，中西合璧的宫殿式建筑群古朴典雅，巍峨壮观，26 栋早期建筑被列为 “全国重点文物保护单位” 。校园内四季景色各异，春有烂漫樱花，如云似霞；夏有满池荷花，清香四溢；秋有金黄银杏，层林尽染；冬有皑皑白雪，银装素裹，被誉为 “中国最美丽的大学” 之一。不仅如此，校园内还设有万林艺术博物馆、樱顶老图书馆等文化地标，充满浓厚的人文气息，漫步其中，既能感受自然之美，又能领略历史与文化的交融。
学科建设
学校学科门类齐全，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。有 13 个学科入选国家 “双一流” 建设学科，5 个学科在第四轮学科评估中获得 A+，在全国高校中名列前茅。此外，还有 46 个一级学科具有博士学位授予权，57 个一级学科具有硕士学位授予权，42 个博士后流动站。学校形成了一批特色优势学科群，在多个领域的研究处于国内领先、国际先进水平，为国家和社会的发展提供了强大的智力支持和人才保障。
师资力量
武汉大学拥有一支高水平的师资队伍，现有专任教师 3900 余人，其中包括多位中国科学院院士、中国工程院院士、人文社科资深教授、国家杰出青年科学基金获得者等高层次人才。学校注重师资队伍建设，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。教师们不仅在学术研究上成果丰硕，在教学工作中也兢兢业业，以深厚的专业知识、严谨的治学态度和独特的教学方法，培养了一届又一届优秀学子，为国家和社会输送了大量栋梁之材。
人才培养
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。设有 133 个本科专业，每年面向全国招收大量优秀学生。学校积极推进教育教学改革，开展通识教育、专业教育和创新创业教育，鼓励学生跨学科学习，培养复合型人才。同时，学校还为学生提供丰富的国际交流机会，与众多世界知名高校建立了合作关系，学生可以通过交换生项目、联合培养项目等，拓宽国际视野，提升综合素质。多年来，武汉大学培养的毕业生在各行各业表现出色，许多人成为了学术精英、行业领袖和社会栋梁。
科研成果
在科研方面，武汉大学成果斐然。学校建有多个国家级科研平台，如国家重点实验室、国家工程技术研究中心等，承担了大量国家级科研项目。在水利水电、测绘遥感、生命科学、医学等领域取得了一系列具有国际影响力的科研成果，部分成果达到世界领先水平。学校还积极推动科研成果转化，与企业、政府合作，将科研成果应用于实际生产和社会发展中，为国家经济建设和社会进步作出了重要贡献。