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

湖南科技职业学院
《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：湖南铁道职业技术学院简介
湖南铁道职业技术学院位于湖南省株洲市，是全国首批 28 所国家示范性高等职业院校之一，也是国家 “双高计划” 高水平学校建设单位。学校秉持 “明德、砺志、博学、笃行” 的校训，坚持 “立足铁道、服务社会、质量立校、特色发展” 的办学理念，专注轨道交通行业人才培养，致力于打造成为特色鲜明、国内一流、国际知名的高水平职业院校，为轨道交通产业发展和区域经济建设输送了大量高素质技术技能人才。
历史沿革
湖南铁道职业技术学院的办学历史可追溯至 1951 年创办的株洲铁路工厂技工学校，当时主要为新中国铁路建设培养技术工人。1958 年，学校更名为株洲铁路电机学校，开始向中等专业教育转型，专业设置逐步拓展到铁路电机、机械制造等领域。1978 年，学校由中国铁路工业总公司接管，并更名为株洲铁道工业学校，进一步强化专业建设和教学质量提升。2000 年，经教育部批准，学校升格为高等职业技术学院，并正式更名为湖南铁道职业技术学院，开启了高等职业教育的新征程。在七十余年的发展历程中，学校始终紧跟轨道交通行业发展步伐，不断深化教育教学改革，加强校企合作，在专业建设、师资队伍、实训基地等方面持续优化升级，成为我国轨道交通职业教育领域的一面旗帜，为轨道交通行业培养了近 10 万名高素质技术技能人才。
校园风貌
学校占地面积 908 亩，建筑面积 34.3 万平方米，校园环境优美，布局合理，充满浓厚的工业文化和铁路特色氛围。教学区、实训区、生活区、运动区功能分明，设施完备。现代化的教学楼、实训楼、图书馆、体育馆等建筑错落有致，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 80 万余册，电子图书 150 万余册，各类数据库 30 余个，涵盖轨道交通、电气自动化、机械制造、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，如轨道交通智能运维国家级生产性实训基地、工业机器人应用编程国家级虚拟仿真实训基地等，配备先进的动车组模拟驾驶系统、轨道交通信号控制实训设备、工业机器人生产线等实训装置，模拟真实的轨道交通生产和运营场景，为学生实践操作和职业技能培养提供了优质平台。校园内的铁路文化广场、火车头雕塑、轨道交通主题长廊等景观，彰显着学校独特的铁路文化特色。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
学校紧密围绕轨道交通产业链，构建了以铁道运输、铁道装备制造、电子信息、商贸管理等专业群为核心的学科专业体系。现有 7 个二级学院，36 个专业。其中，铁道机车车辆制造与维护、铁道机车、铁道车辆、电气自动化技术、数控技术等专业为学校优势特色专业。铁道机车车辆制造与维护专业作为国家高水平专业群建设专业，注重培养学生机车车辆设计、制造、检修的全流程能力，与中车株洲电力机车有限公司等行业龙头企业深度合作；铁道机车专业培养学生机车驾驶、检修和运用管理能力，为铁路运输行业输送专业人才；电气自动化技术专业紧跟智能轨道交通发展趋势，培养学生电气控制系统设计、安装、调试和维护技能；数控技术专业强化学生数控编程、数控机床操作与维护能力，为轨道交通装备制造领域提供技术支持。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，为轨道交通行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 500 余人，其中正高职称教师 50 余人，副高职称教师 200 余人具有博士、硕士学位教师 350 余人。教师队伍中有国家级教学名师、全国技术能手、黄炎培职业教育杰出教师、湖南省教学名师等一批优秀人才。此外，学校还从中国中车、广州地铁等企业聘请了 300 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
学校坚持 “立德树人” 根本任务，以培养适应轨道交通行业和社会需求的高素质技术技能人才为目标，构建了 “产教融合、工学结合、德技并修” 的人才培养体系。注重教育教学质量提升，实施 “理论教学 + 实践教学 + 企业实习” 相结合的人才培养模式，推进课程体系改革，加强实践教学环节。学校与中国中车、中国国家铁路集团、广州地铁、深圳地铁等 200 余家知名企业建立了深度合作关系，共建产业学院、订单班，共同制定人才培养方案，实现人才培养与企业需求的精准对接。积极推进 “1 + X” 证书制度试点工作，将职业技能等级标准融入课程体系，强化学生职业技能培养。学校建有国家级、省级创新创业教育基地，鼓励学生参与各类创新创业项目和学科竞赛。近年来，学生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屡获佳绩。学校毕业生以扎实的专业知识、熟练的职业技能和良好的职业素养，受到用人单位的广泛好评，毕业生就业率一直保持在 95% 以上，其中 85% 以上毕业生在轨道交通行业就业，众多毕业生成为行业企业的技术骨干和管理人才。同时，学校积极开展国际交流与合作，与英国、德国、俄罗斯、泰国等多个国家和地区的高校建立了合作关系，开展学生交换、联合培养、学术交流等项目，拓宽学生国际视野，提升学生国际竞争力。