株洲师范高等专科学校《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

株洲师范高等专科学校
《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：湖南工业职业技术学院简介
湖南工业职业技术学院位于湖南省长沙市岳麓科技产业园，是一所经湖南省人民政府批准、教育部备案的公办全日制普通高等职业院校。学校秉承 “立德、敬业、精艺、乐业” 的校训，坚持 “立足湖南装备制造业，服务区域经济社会发展” 的办学定位，致力于培养具有创新精神和实践能力的高素质技术技能人才，在职业教育领域深耕细作，为装备制造业和地方经济发展注入强劲动力。
历史沿革
湖南工业职业技术学院办学历史可追溯至 1955 年创办的湖南机械工业学校，当时主要为新中国机械工业发展培养专业技术人才。在发展初期，学校紧跟国家工业建设步伐，不断优化专业设置和教学体系，为湖南乃至全国机械行业输送了大量骨干力量。1999 年，经教育部批准，学校升格为高等职业技术学院，开启了职业高等教育的新征程。此后，学校持续深化教育教学改革，加强内涵建设，在专业建设、师资队伍、实训基地等方面不断提升。2006 年，学校被教育部、财政部确定为全国首批 28 所国家示范性高等职业院校建设单位之一；2010 年，顺利通过国家示范性高等职业院校验收。在六十余年的发展历程中，学校始终坚守服务装备制造业的初心，逐步发展成为一所在全国具有较高知名度和影响力的高职院校，为装备制造业转型升级和区域经济社会发展作出了重要贡献。
校园风貌
学校校园占地面积 1031 亩，建筑面积 38 万平方米，校园环境优美，布局合理，现代化建筑与园林景观相互交融。教学区、实训区、生活区、运动区功能分明，设施完备。教学楼、实训楼、图书馆、体育馆等建筑风格现代大气，为师生提供了良好的学习、实训和生活环境。图书馆藏书丰富，纸质藏书 100 万余册，电子图书 150 万余册，各类数据库 40 余个，涵盖机械制造、电气自动化、计算机科学、经济管理等多个学科领域，能充分满足师生的学习和研究需求。学校建有多个国家级、省级实训基地，如机械制造与自动化国家级实训基地、数控技术国家级实训基地等，配备先进的数控加工中心、工业机器人、智能制造生产线等实训设备，模拟真实的工业生产场景，为学生实践操作和职业技能培养提供了优质平台。校园内的文化广场、科技长廊、工业文化雕塑等景观，彰显着学校独特的工业文化特色和职业教育氛围。此外，学校还拥有标准化的田径运动场、篮球场、网球场等体育设施，以及设施齐全的大学生活动中心，丰富学生课余生活，促进学生全面发展。
学科专业
学校紧密围绕装备制造业产业链，构建了以机械、电气、汽车、信息等工科专业为主体，工、管、文等多学科协调发展的专业体系。现有 8 个二级学院，40 个专业。其中，机械制造与自动化、数控技术、电气自动化技术、汽车检测与维修技术等专业为学校优势特色专业。机械制造与自动化专业作为国家示范性高职院校重点建设专业，注重培养学生机械产品设计、制造及自动化生产的能力，与三一重工、中联重科等行业龙头企业开展深度合作数控技术专业紧跟智能制造发展趋势，培养学生数控编程、数控机床操作与维护等技能，拥有国家级数控技术实训基地；电气自动化技术专业培养学生电气控制系统设计、安装、调试和维护能力，为智能电网、工业自动化等领域输送人才；汽车检测与维修技术专业强化学生汽车故障诊断、检测和维修能力，与比亚迪、吉利等汽车企业建立紧密合作关系。学校不断推进专业内涵建设，深化产教融合，加强新工科专业建设，提升专业竞争力和社会适应性，为装备制造业培养高素质技术技能人才。
师资力量
学校拥有一支师德高尚、业务精湛、结构合理的师资队伍。现有专任教师 700 余人，其中正高职称教师 60 余人，副高职称教师 240 余人，具有博士硕士学位教师 500 余人。教师队伍中有国家级教学名师、全国技术能手、湖南省教学名师等一批优秀人才。此外，学校还从行业企业聘请了 500 余名具有丰富实践经验的技术骨干和能工巧匠担任兼职教师，为学生传授行业前沿知识和实践技能。学校高度重视师资队伍建设，通过实施 “双师型教师培养计划”“教师企业实践计划” 等一系列举措，加强教师培训与发展，鼓励教师参与教学改革、技术研发和企业实践，积极开展教学技能竞赛、学术交流活动等，不断提升教师队伍的整体素质和教学科研水平，为提高人才培养质量奠定坚实基础。
人才培养
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