株洲科技职业学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

株洲科技职业学院
《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：1株洲科技职业学院简介

株洲科技职业学院位于湖南省株洲市，这座因工业而兴的 “动力之都” 为学院发展提供了得天独厚的产业土壤。作为经湖南省人民政府批准、教育部备案的全日制普通高等职业院校，学院秉持 “厚德强技、创新致远” 的校训，立足株洲 “3+3+2” 现代产业体系 ，面向智能制造、电子信息等战略新兴产业，致力于培养兼具科学素养与创新能力的高素质技术技能人才，助力区域经济高质量发展与产业转型升级。
历史沿革
学院的前身可追溯至 1985 年创办的株洲电子工业学校，建校初期专注于电子信息技术人才培养，为株洲市电子产业发展输送了大量技术工人。随着职业教育的深化改革，2002 年学校更名为株洲科技工业中等专业学校，在保留电子信息专业优势的基础上，新增机械制造、自动化等专业，逐步向综合性职业院校转型。2020 年，经湖南省人民政府批准，整合株洲市职业教育资源，正式升格为株洲科技职业学院，开启高等职业教育新篇章。升格后的学院不断深化产教融合，与中车株洲电力机车有限公司、中国航发南方工业有限公司等龙头企业开展深度合作，引入产业前沿技术与标准，构建校企协同育人机制，在专业建设、师资培养、实训基地建设等方面实现跨越式发展，短短几年间便成为湖南省职业教育领域的新生力量。
校园风貌
学院校园占地面积 600 余亩，建筑面积 22 万平方米，整体规划融合现代科技美学与工业风设计元素，充满创新活力。教学区、实训区、生活区、科创区功能分区明确，智慧化设施贯穿校园。现代化教学楼配备智能多媒体教室、虚拟仿真实验室，实现 “云课堂” 全覆盖；图书馆藏书 50 万余册，电子资源 80TB，设有科技成果展示厅与创客空间，为师生提供知识共享与创新实践平台。
学院建有多个国家级、省级实训基地，其中智能制造实训基地配备工业机器人生产线、数控加工中心、3D 打印车间，对接中车株洲所 “智轨” 生产技术；新能源汽车实训基地引入特斯拉、比亚迪最新车型及检测设备，模拟整车装配与智能驾驶实训场景；电子信息实训基地搭建 5G 通信实验室、物联网开发平台，与华为、中兴等企业共建 “鲲鹏产业学院”。校园内的科技文化长廊、动力机车模型广场创新创业孵化园等特色景观，彰显学院科技特色与产业基因。此外，标准化运动场、文体活动中心、智慧食堂等配套设施，为学生提供舒适便捷的学习生活环境。
学科专业
学院紧密围绕株洲市 “中国动力谷” 产业定位，构建以智能制造、电子信息、新能源技术、现代服务为核心的四大专业群，开设 30 个专业。其中，工业机器人技术、数控技术、电子信息工程技术、新能源汽车技术、大数据技术等为省级重点建设专业。
工业机器人技术专业作为学院王牌专业，与中车株洲电力机车研究所共建 “机器人应用工程师订单班”，引入企业真实项目，培养工业机器人编程调试、系统集成与运维人才；电子信息工程技术专业依托华为 ICT 学院，实施 课证融通” 教学模式，学生在校可考取 HCIA、HCIP 等华为认证；新能源汽车技术专业与比亚迪联合开发课程体系，涵盖动力电池管理、智能网联技术等前沿领域；大数据技术专业与阿里云合作，共建大数据分析与人工智能实验室，培养数据采集、清洗、建模与可视化应用人才。学院持续优化专业动态调整机制，每年根据产业需求新增人工智能技术应用、智能网联汽车技术等新兴专业，确保专业链与产业链精准对接。
师资力量
学院拥有一支专兼结合、德技双馨的高素质师资队伍。现有专任教师 420 人，其中正高职称 45 人，副高职称 130 人，博士、硕士学位教师占比达 65%；聘请中车首席专家、省级技能大师等企业兼职教师 180 名，双师型教师占比超 80%。教师队伍中涌现出全国技术能手 2 人、湖南省芙蓉教学名师 3 人、株洲市核心专家 5 人。
为提升教师综合能力，学院实施 “双师能力提升工程”，每年选派教师赴企业挂职锻炼、参与技术研发；设立 “大师工作室”，由中车资深工程师与校内教师联合开展科研攻关；搭建教师发展中心，定期组织教学能力竞赛、学术沙龙、企业研学等活动。近三年，教师团队承担省级以上科研项目 50 余项，获国家专利 80 余项，开发活页式、工作手册式教材 30 余部，教学科研成果显著。
人才培养
学院坚持 “工学结合、德技并修” 育人理念，创新 “三教改革” 模式，构建 “课岗赛证创” 五位一体人才培养体系。与中车株机、中国航发南方、时代电气等 120 余家企业共建产业学院、订单班，共同制定人才培养方案，将企业真实项目融入课程教学；推行 “现代学徒制”，学生在校期间完成 “学徒 - 准员工 - 员工” 的角色转变。
积极推进 “1 + X” 证书制度，与行业龙头企业联合开发智能新能源汽车、工业机器人操作与运维等职业技能等级证书培训课程，学生 “双证书” 获取率达 95%。设立创新创业学院，组建创客团队，孵化大学生创业项目 60 余个；在全国职业院校技能大赛、中国国际 “互联网 +” 大学生创新创业大赛等赛事中，近三年获国家级奖项 30 余项、省级奖项 120 余项。学院毕业生以扎实的专业技能、突出的创新能力深受企业青睐，近三年毕业生就业率稳定在 98% 以上，60% 毕业生进入中车系、中航系等大型企业，成为推动产业发展的中坚力量。同时，学院积极开展国际交流合作，与德国、英国、马来西亚等国院校共建国际合作专业，选派师生海外研修，提升国际化办学水平。