武汉工程职业技术学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

武汉工程职业技术学院
《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：1武汉工程职业技术学院简介
武汉工程职业技术学院位于湖北省武汉市，是一所由湖北省人民政府批准、教育部备案的公办全日制普通高等职业院校。学校秉持 “厚德、强能、笃学、创新” 的校训，坚持 “以服务为宗旨、以就业为导向、以质量求生存、以特色谋发展” 的办学理念，深耕职业教育领域，致力于培养适应区域经济社会发展和产业转型升级需求的高素质技术技能人才，在职业教育发展进程中积累了丰富经验，形成了鲜明的办学特色，为地方经济建设和社会发展作出了重要贡献。
历史沿革
学校办学历史可追溯至 1956 年创办的武汉业余钢铁学院，此后历经多次变革与整合。在发展过程中，先后整合了武汉工程学校、武汉机电工程学校等多所院校资源。2001 年 4 月，经湖北省人民政府批准，由武汉工程学校和武汉自动化技术学院合并组建武汉工程职业技术学院，开启了全新的发展阶段。在六十余年的办学历程中，学校始终紧跟时代步伐，不断优化专业设置，加强师资队伍建设，深化教育教学改革，从最初服务钢铁行业的专业学校，逐步发展成为一所多学科协调发展、专业特色鲜明的综合性高等职业院校，为社会培养输送了大批优秀人才。
校园风貌
学校现有红钢城校区、白玉山校区和阳逻校区，校园占地面积 1172 亩，建筑面积 39.4 万平方米。校园环境优美，布局合理，教学区、实训区、生活区、运动区功能分明。校内建筑风格现代大气，教学楼、实训楼、图书馆、体育馆等设施一应俱全。图书馆馆藏丰富，纸质藏书 80 余万册，电子图书 120 余万册，各类数据库 30 余个，能够充分满足师生的学习和研究需求。学校实训条件优越，建有多个国家级、省级实训基地，如钢铁冶炼国家级实训基地、智能制造省级实训基地等，实训设备先进，与行业企业实际生产紧密接轨，能为学生提供真实的职业环境和实践操作平台。校园内绿树成荫，景观小品错落有致，文化氛围浓厚，为学生营造了良好的学习和生活环境。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，丰富了学生的课余生活，促进学生全面发展。
学科专业
学校学科专业涵盖工学、管理学、经济学、文学等多个学科门类。现有 8 个二级学院，43 个专业，形成了以工科专业为主体，多学科协调发展的专业体系。其中，黑色冶金技术、电气自动化技术、机械制造与自动化、工程造价等专业为学校优势特色专业。黑色冶金技术专业依托武汉钢铁产业发展，培养掌握钢铁冶炼、轧制等核心技术的专业人才，与宝武集团等大型企业建立了深度合作关系；电气自动化技术专业注重培养学生在电气系统设计、安装、调试与维护方面的能力，为智能制造行业输送大量技术骨干；机械制造与自动化专业紧跟制造业发展趋势，培养具备机械设计制造、数控加工等技能的高素质人才；工程造价专业培养掌握工程造价管理、工程招投标等知识与技能的应用型人才，为建筑行业培养了众多专业人才。学校紧密对接湖北省 “51020” 现代产业体系和武汉市产业发展需求，不断优化专业结构，深化产教融合，推进专业群建设，提升专业人才培养质量。
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，其中具有高级职称的教师 180 余人，具有博士、硕士学位的教师占比达 60% 以上。学校拥有省级教学名师 3 人，楚天技能名师 25 人，同时还聘请了一批来自行业企业的技术骨干和能工巧匠担任兼职教师，兼职教师占比达到 45%，形成了 “双师型” 教师队伍。学校高度重视师资队伍建设，通过实施 “名师工程”“青年教师成长计划” 等，加强教师培训与发展，鼓励教师参与企业实践、技术研发和教学改革，提升教师的教学水平和实践能力。同时，学校积极开展教师教学能力竞赛、教学成果奖评选等活动，激发教师的教学热情和创新活力。
人才培养
学校面向全国多个省（市、自治区）招生，现有全日制在校生 12000 余人。学校坚持 “以生为本” 的教育理念，构建了 “产教融合、工学结合、德技并修” 的人才培养模式，注重培养学生的职业素养、实践能力和创新精神。在人才培养过程中，学校深化校企合作，与宝武集团、东风汽车、烽火科技等 200 余家知名企业建立了长期稳定的合作关系，共建产业学院、订单班，共同制定人才培养方案，开发课程和教材，开展师资互聘和实践教学。学校加强实践教学环节，实践教学课时占总课时的比例超过 60%，学生在校期间能够参与大量的实验、实训、实习和技能竞赛活动。学校积极推进创新创业教育，将创新创业教育融入人才培养全过程，建有创新创业学院和大学生创新创业孵化基地，开设创新创业课程，举办创新创业大赛，培养学生的创业意识和创业能力。近年来，学生在全国职业院校技能大赛、“挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛等赛事中屡获佳绩，毕业生以扎实的专业知识、较强的实践能力和良好的职业素养，受到用人单位的广泛好评，毕业生就业率始终保持在 96% 以上，众多毕业生成为行业企业的技术骨干和管理人才。
办学成果
学校在教学改革、科学研究和社会服务等方面取得了显著成果。在教学改革方面，学校承担了多项国家级、省级教学改革项目，获得省级教学成果奖 12 项。学校建有省级精品课程 8 门，省级精品资源共享课 6 门，省级在线开放课程 5 门。在科学研究方面，学校教师承担了大量国家级、省部级科研项目，在钢铁冶炼技术、电气自动化控制、机械制造工艺等领域取得了一系列具有重要影响力的科研成果，发表了大量高水平学术论文，获得了多项专利授权。在社会服务方面，学校充分发挥自身优势，开展职业培训、技术服务和社会公益活动，每年为社会培训各类技术技能人才 10000 余人次，为企业提供技术咨询和研发服务，解决企业技术难题。学校积极参与乡村振兴战略，开展智力帮扶、产业帮扶和教育帮扶，通过推广农业新技术、开展农民培训等方式，助力地方农业产业发展和农民增收致富，为地方经济社会发展作出了重要贡献。同时，学校积极开展国际交流与合作，与德国、美国、澳大利亚等多个国家的高校建立了合作关系，开展师生交流、合作办学和学术交流活动，提升了学校的国际影响力。