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中职第一学年(化工工艺)化工原理基础2026年综合测试题
(考试时间:90分钟 满分100分)
班级______ 姓名______
一、选择题(总共10题,每题3分,每题只有一个正确答案,请将正确答案填入括号内)
1. 流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的( )。
A. 1/2倍 B. 1/4倍 C. 1/8倍 D. 1/16倍
2. 离心泵铭牌上标明的扬程是指( )。
A. 功率最大时的扬程 B. 最大流量时的扬程
C. 泵的最大扬程 D. 效率最高时的扬程
3. 在一套管换热器中,用冷却水将一定流量的热流体由100℃冷却到60℃,冷却水的进出口温度分别为20℃和40℃,则逆流时的平均温差为( )。
A. 40℃ B. 46.7℃ C. 50℃ D. 53.3℃
4. 某精馏塔的精馏段操作线方程为y = 0.75x + 0.2075,则该塔的回流比为( )。
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
5. 吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,( )。
A. 回收率趋向最高 B. 吸收推动力趋向最大
C. 塔高趋向无穷大 D. 操作最为经济
6. 对于一定干球温度的空气,当其相对湿度愈低时,其湿球温度( )。
A. 愈高 B. 愈低 C. 不变 D. 不一定
7. 下列关于过滤速率的说法,正确的是( )。
A. 过滤速率与过滤面积成正比 B. 过滤速率与滤饼厚度成正比
C. 过滤速率与滤液黏度成正比 D. 过滤速率与操作压力成反比
8. 在连续精馏塔中,精馏段操作线斜率为( )。
A. R/(R + 1) B. (R + 1)/R C. R/(R - 1) D. (R - 1)/R
9. 某二元混合物,进料量为100kmol/h,xF = 0.6,要求塔顶xD不小于0.9,则塔顶最大产量为( )。
A. 60kmol/h B. 66.7kmol/h C. 90kmol/h D. 100kmol/h
10. 对于不饱和空气,其干球温度t、湿球温度tw和露点td之间的关系为( )。
A. t > tw > td B. t < tw < td C. t = tw = td D. t > td > tw
二、多项选择题(总共5题,每题4分,每题有两个或两个以上正确答案,请将正确答案填入括号内,少选、多选均不得分)
1. 影响流体流动形态的因素有( )。
A. 管径 B. 流速 C. 流体黏度 D. 流体密度 E. 管壁粗糙度
2. 离心泵的主要性能参数有( )。
A. 流量 B. 扬程 C. 功率 D. 效率 E. 转速
3. 下列属于间壁式换热器的有( )。
A. 套管换热器 B. 列管换热器 C. 蛇管换热器 D. 板式换热器 E. 蓄热式换热器
4. 精馏塔的进料热状况有( )。
A. 冷液进料 B. 泡点进料 C. 气液混合物进料 D. 饱和蒸汽进料 E. 过热蒸汽进料
5. 吸收操作的依据是( )。
A. 气体混合物中各组分在溶剂中的溶解度不同
B. 在不同温度下气体混合物中各组分的挥发度不同
C. 气体混合物中各组分在吸附剂上的吸附能力不同
D. 液体混合物中各组分的沸点不同
E. 液体混合物中各组分的饱和蒸气压不同
三、判断题(总共10题,每题2分,请判断下列说法的对错,正确的打“√”,错误的打“×”)
1. 流体在管道中流动时,层流内层的厚度随雷诺数的增大而增大。( )
2. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生气缚现象。( )
3. 传热速率是指单位时间内通过传热面传递的热量。( )
4. 精馏塔的回流比越大,精馏效果越好,所以回流比越大越好。( )
5. 吸收操作中,吸收剂的用量越多,吸收效果越好,所以吸收剂用量越多越好。( )
6. 湿空气的相对湿度越大,其吸湿能力越强。( )
7. 过滤操作中,过滤介质的阻力随过滤时间的延长而增大。( )
8. 精馏塔的进料热状况不同,对精馏塔的操作和分离效果有影响。( )
9. 吸收操作中,吸收质在气液两相中的平衡关系是吸收过程的极限。( )
10. 离心泵的效率随流量的增大而增大。( )
四、简答题(总共3题,每题10分)
1. 简述流体流动阻力的分类及产生原因。
2. 简述精馏塔的工作原理及主要操作参数。
3. 简述吸收操作的工艺流程及影响吸收效果 的因素。
五、计算题(总共2题,每题15分)
1. 某连续精馏塔,进料量为100kmol/h,进料组成xF = 0.5,塔顶馏出液组成xD = 0.95,塔底釜液组成xW = 0.05,回流比R = 3,试求:
(1)塔顶馏出液量D和塔底釜液量W;
(2)精馏段操作线方程;
(3)提馏段操作线方程。
2. 用一逆流操作的吸收塔吸收混合气中的溶质,混合气流量为1000m³/h(标准状态),溶质的摩尔分数为0.05,要求溶质的回收率为95%,吸收剂为纯溶剂,吸收剂用量为最小用量的1.5倍,已知操作条件下的平衡关系为y = 2x,气相总传质单元高度HOG = 1m,试求:
(1)吸收剂用量L;
(2)所需填料层高度Z。
答案:
一、1. D 2. D 3. B 4. A 5. C 6. B 7. A 8. A 9. B 10. A
二、1. ABCDE 2. ABCDE 3. ABCD 4. ABCDE 5. A
三、1. × 2. × 3. √ 4. × 5. × 6. × 7. √ 8. √ 9. √ 10. ×
四、1. 流体流动阻力分为直管阻力和局部阻力。直管阻力是流体流经直管时因摩擦而产生的阻力,原因是流体与管壁的摩擦。局部阻力是流体流经管件、阀门等局部地方因流速改变而产生的阻力。
2. 精馏塔工作原理:利用混合物中各组分挥发度不同,多次进行部分汽化和部分冷凝,使气相中的轻组分和液相中的重组分得到分离。主要操作参数有回流比、进料热状况、塔板数、温度、压力等。
3. 吸收操作工艺流程:气体混合物从底部进入吸收塔,与从塔顶喷淋的吸收剂逆流接触,吸收质被吸收剂吸收,从塔底流出的溶液为吸收液,从塔顶排出的气体为尾气。影响吸收效果的因素有吸收剂性能、操作温度、压力、气液流速、塔结构等。
五、1. (1)由物料衡算F = D + W,FxF = DxD + WxW,可得D = 50kmol/h,W = 50kmol/h;(2)精馏段操作线方程y = 0.75x + 0.2375;(3)提馏段操作线方程y = 1.25x - 0.0125。
2. (1)最小吸收剂用量Lmin = 950kmol/h,吸收剂用量L = 1425kmol/h;(2)气相总传质单元数NOG = 7.14,所需填料层高度Z = 7.14m。
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