常州铁道职业技术学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

常州铁道职业技术学院
《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：常州铁道职业技术学院
常州铁道职业技术学院（Changzhou Railway Vocational and Technical College），是经江苏省人民政府批准、教育部备案的全日制公办普通高等职业院校，地处江苏省常州市，紧邻长三角核心区域，交通便捷，依托区域内发达的轨道交通产业，形成了鲜明的铁道行业特色。
历史沿革
学校的办学历史可追溯至 1958 年成立的常州铁路机械学校，早期主要为铁路系统培养技术技能人才。历经多年发展，学校于 2001 年升格为高等职业技术学院，更名为常州机电职业技术学院（铁道分院），后经调整，于 2006 年正式独立设置为常州铁道职业技术学院，成为专注于铁道及相关领域人才培养的高等职业院校，办学定位更加清晰。
办学规模
截至 2024 年，学校占地面积约 600 亩，建筑面积近 25 万平方米，在校生人数达 7000 余人。学校设有铁道工程学院、轨道交通装备学院、电气工程学院、信息工程学院、管理学院等教学单位，开设了铁道工程技术、动车组检修技术、城市轨道交通运营管理、铁道通信与信息化技术、机械制造与自动化等 20 余个专业，构建了以铁道工程、轨道交通装备、铁道交通运营等为核心的专业体系，紧密对接轨道交通行业的发展需求。
学校高度重视实践教学，建有铁道工程实训中心、动车组检修实训基地、轨道交通运营模拟中心、电工电子实训室等多个高水平实训场所，配备了与现场同步的轨道车辆、信号设备、通信系统等实训器材。同时，与中国铁路上海局集团、中车集团等多家轨道交通企业建立了深度合作关系，共建校外实习基地 50 余个，为学生提供了充足的实战训练机会。
师资力量
学校拥有一支结构合理、经验丰富的 “双师型” 师资队伍，其中不少教师具有铁路企业工作经历或相关行业资格证书。教师队伍中，高级职称教师占比约 32%，双师型教师占比超过 85%。他们既掌握扎实的专业理论知识，又熟悉轨道交通行业的实际操作流程，在教学中注重理论与实践的结合，着力培养学生的岗位适应能力和技术创新能力。
学术研究与设施
在学术研究方面，学校聚焦轨道交通领域的技术创新和应用难题，成立了轨道交通技术研究所、铁道工程材料研究中心等科研平台，积极开展产学研合作项目。近年来，学校教师主持和参与了多项省部级、市厅级科研课题，获得国家专利 30 余项，发表学术论文 200 余篇，为轨道交通行业的技术进步提供了一定的支持。
学校图书馆建筑面积约 1.5 万平方米，藏书量超过 50 万册，其中轨道交通、机械工程、电子信息等专业书籍占比较大，同时引进了多个铁路行业数据库和电子资源，为师生的教学、科研和学习提供了丰富的文献资源。此外，学校还建有标准化的多媒体教室、计算机中心、语音实验室等设施，满足了多样化的教学需求。
荣誉与就业
学校凭借其鲜明的铁道特色和优质的教育教学质量，先后荣获 “江苏省职业教育先进单位”“江苏省平安校园”“全国铁路职业教育先进集体” 等荣誉称号。
在就业方面，学校与全国多家铁路局、轨道交通运营公司、装备制造企业等建立了稳定的合作关系，就业渠道畅通。毕业生主要面向铁路工程建设、轨道交通装备制造、城市轨道交通运营等领域就业，就业率连续多年保持在 96% 以上，以专业技能扎实、岗位适应能力强受到用人单位的广泛认可，为我国轨道交通事业的发展输送了大量高素质技术技能人才。