2025年大学一年级（化学工程与工艺）化工原理试题及答案.doc

2025年大学一年级（化学工程与工艺）化工原理试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项填写在括号内。(总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，选出正确选项)
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，则阻力损失变为原来的（ ）。
A. 1/2 B. 1/4 C. 1/8 D. 1/16
2. 离心泵的效率η和流量Q的关系为（ ）。
A. Q增大，η增大 B. Q增大，η先增大后减小 C. Q增大，η减小 D. Q增大，η先减小后增大
3. 某精馏塔的进料热状况参数q=1.5，则进料为（ ）。
A. 冷液体 B. 饱和液体 C. 气液混合物 D. 过热蒸汽
4. 在吸收操作中，吸收剂的选择应首先考虑（ ）。
A. 溶解度大 B. 选择性好 C. 挥发性小 D. 价格便宜
5. 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
6. 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
7. 当流体在管内流动时，若要测取管截面上的流体流速分布，应选用（ ）。
A. 皮托管 B. 孔板流量计 C. 文丘里流量计 D. 测速管
8. 某精馏塔精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，则回流比R为（ ）。
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
9. 在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。当入塔气体浓度y1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度y2和吸收率η的变化为（ ）。
A. y2上升，η下降 B. y2下降，η上升 C. y2上升，η不变 D. y2上升，η上升
10. 传热的基本方式有（ ）。
A. 热传导、对流和辐射 B. 热传导、对流和传热 C. 热传导、辐射和传热 D. 对流、辐射和传热

第II卷（非选择题，共70分）
1. 填空题(总共5题，每题4分，将正确答案填在横线上)
（1）流体在管内作湍流流动时，其摩擦系数λ与______和______有关。
（2）精馏塔的进料热状况有______、______、______、______和______五种。
（3）吸收操作中，亨利定律的表达式为______、______、______、______和______。
（4）离心泵的主要性能参数有______、______、______、______和______。
（5）间壁式换热器的传热速率方程为Q=______。
2. 简答题(总共3题，每题10分，简要回答问题)
（1）简述流体流动的连续性方程及其物理意义。
（2）简述精馏塔的工作原理。
（3）简述吸收操作的目的和基本依据。
3. 计算题(总共2题，每题15分，要求写出详细的计算过程)
（1）某连续精馏塔，进料量为100kmol/h，进料组成为xF=０.5，馏出液组成为xD=０.95，釜液组成为xW=０.05，回流比R=2。试求：①馏出液流量D和釜液流量W；②精馏段操作线方程；③提馏段操作线方程。（15分）
（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V=100kmol/h，溶质的摩尔分数y1=0.05，要求吸收率η=９５％，吸收剂为纯溶剂，亨利系数E=150kPa，操作压力P=101.3kPa，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h。（15分）
4. 案例分析题(1题，10分)
某化工厂采用精馏塔分离二元混合物，进料流量为1000kg/h，进料组成xF=0.4（摩尔分数），塔顶产品流量为4０0kg/h，塔顶产品组成xD=0.9（摩尔分数），塔底产品组成xW=0.1（摩尔分数）。操作一段时间后，发现塔顶产品质量下降，经分析发现进料组成变为xF=0.35（摩尔分数），而其他操作条件不变。
问题：请分析塔顶产品质量下降的原因，并提出解决措施。（10分）
5. 设计题(1题，10分)
某制药厂欲采用连续精馏塔分离某二元有机混合物，进料流量为500kg/h，进料组成xF=0.5（摩尔分数），要求塔顶产品组成xD=0.95（摩尔分数），塔底产品组成xW=0.05（摩尔分数）。操作压力为常压，回流比R=3。试设计该精馏塔的塔板数。（10分）

答案：
1. D
2. B
3. A
4. A
5. B
6. B
7. D
8. A
9. D
10. A
1. （1）雷诺数、管壁粗糙度；（2）冷液进料、泡点进料、气液混合物进料、露点进料、过热蒸汽进料；（3）p=Ex、p=Hx、y=mx、y=Ex/p、y=Hx/p；（4）流量、扬程、效率