湖南理工学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖南理工学院
《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φ25×25mm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湖南理工学院简介
湖南理工学院坐落在国家历史文化名城、国家区域性中心城市 —— 湖南省岳阳市，濒临浩瀚洞庭，依傍巍峨君山，是一所理、工、文、经、管、法、教、艺等多学科协调发展的省属一本高校，被誉为 “镶嵌在洞庭湖畔的一颗璀璨明珠”。学校秉承 “至善穷理” 的校训，坚持 “立身为公、学以致用” 的办学理念，在人才培养、科学研究、社会服务和文化传承创新等方面持续发力，为区域经济社会发展和国家建设输送了大批优秀人才。
历史沿革
湖南理工学院办学历史可追溯至 1910 年的湖滨大学。1999 年 3 月，经教育部批准，岳阳师范高等专科学校、岳阳大学及岳阳教育学院合并升格为岳阳师范学院。2003 年 2 月，更名为湖南理工学院，开启了学校发展的新篇章。在百余年的办学历程中，学校几经变迁，始终坚守教育初心，不断整合教育资源，提升办学层次，优化专业结构。如今，学校已发展成为一所具有较高办学水平和鲜明办学特色的综合性大学，先后入选湖南省博士学位授予立项建设单位、湖南省 “国内一流学科建设高校”，在高等教育领域的影响力日益增强。
校园风貌
学校校园占地面积 2100 余亩，建筑面积近 50 万平方米，校园环境优美，建筑风格独特。校内绿树成荫，四季花开，教学区、生活区、运动区布局合理，功能完善。现代化的教学楼、实验楼、图书馆、体育馆等设施一应俱全。图书馆馆藏丰富，纸质藏书 200 余万册，电子图书 180 余万册，各类数据库 60 余个，能充分满足师生的学习和研究需求。学校建有多个省级实验教学示范中心，如化学化工实验教学中心、电子信息与电气工程实验教学中心等，实验设备先进，为学生实践能力和创新能力的培养提供了坚实保障。校园内的南湖、求索广场、校训石等景观，与教学楼、图书馆等建筑相互映衬，营造出浓厚的文化氛围和良好的育人环境。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
学校学科门类较为齐全，涵盖九大学科门类。现有 20 个教学院，51 个本科专业。拥有 5 个一级学科硕士学位授权点，25 个硕士专业学位授权点化学工程与技术、临床医学、政治学等学科为湖南省 “国内一流建设学科”；信息与通信工程、中国语言文学等学科为湖南省 “国内一流培育学科”。学校的汉语言文学、电子信息工程、化学工程与工艺、生物工程等专业为国家级一流本科专业建设点；美术学、音乐学、法学等专业为省级一流本科专业建设点，形成了以优势学科为引领，多学科协调发展的学科专业体系。学校紧密对接国家和地方经济社会发展需求，不断优化学科专业结构，推进学科交叉融合，加强新工科、新文科建设，提升学科专业整体实力和竞争力。
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 1200 余人，其中正高职称教师 200 余人，副高职称教师 400 余人，具有博士学位教师 600 余人。教师队伍中有国家 “万人计划” 哲学社会科学领军人才、国家 “万人计划” 教学名师、中宣部文化名家暨 “四个一批” 人才、国家自然科学基金优秀青年基金获得者等国家级人才 10 余人；享受国务院政府特殊津贴专家、湖南省科技领军人才、湖南省 “芙蓉学者” 等省级人才 150 余人。此外，学校还聘请了包括两院院士在内的一大批国内外知名专家学者担任兼职教授，为学校的发展提供智力支持。学校高度重视师资队伍建设，通过实施 “南湖学者计划”“青年教师成长计划” 等一系列举措，加强教师培训与发展，鼓励教师开展教学改革和科学研究，营造良好的学术氛围和创新环境，不断提升教师队伍的整体素质和教学科研水平。
人才培养
学校坚持 “立德树人” 根本任务，以培养具有创新精神、实践能力和社会责任感的高素质应用型、复合型人才为目标，构建了完善的人才培养体系。注重本科教育教学质量提升，实施大类招生与培养，推进课程体系改革，加强实践教学环节，积极开展校企合作、校地合作，共建实习实训基地 500 余个，为学生提供了丰富的实践机会。学校积极推进创新创业教育，建有国家级众创空间、省级创新创业教育中心等平台，鼓励学生参与各类学科竞赛和创新创业活动。近年来，学生在全国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛等国家级赛事中屡获佳绩。学校毕业生以扎实的专业知识、较强的实践能力和良好的综合素质，受到用人单位的广泛好评，毕业生就业率一直保持在 90% 以上，众多毕业生成为各行各业的骨干力量。同时，学校积极开展国际交流与合作，与美国、英国、德国、韩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。
科研成果
学校科研实力不断增强，建有多个国家级和省级科研平台，如再生资源化学湖南省重点实验室、先进光学仪器与系统技术国家地方联合工程研究中心等。近五年来，学校承担国家级科研项目 150 余项，其中国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重大项目等国家级重大重点项目 10 余项；发表高水平学术论文 3000 余篇，其中在《Nature》《Science》等国际顶级期刊发表论文多篇；获国家科技进步奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖等国家级、省部级科研奖励 80 余项；授权国家发明专利 500 余件，科研成果转化成效显著。学校在再生资源化学、先进光学仪器、区域文化研究等领域形成了鲜明的研究特色，为国家科技创新和地方经济社会发展提供了有力的科技支撑和智力支持。同时，学校积极开展产学研合作，加强科技成果转化和推广应用，服务地方经济社会发展，助力区域产业升级和创新驱动发展战略实施。