湖北文理学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖北文理学院
《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湖北文理学院简介
湖北文理学院位于湖北省襄阳市，是省属全日制普通本科高等院校，也是教育部本科教学工作水平评估优秀院校、硕士学位授予单位。学校以 “综合性、应用型、有特色” 为办学定位，致力于培养适应地方经济社会发展需求的高素质应用型人才，在人才培养、科学研究、社会服务等方面成绩显著，为区域发展作出重要贡献。
历史沿革
学校办学历史最早可追溯至创办于 1958 年的襄阳师范专科学校，在之后的发展进程中，历经多个重要阶段。1998 年 3 月，经国家教委批准，襄阳师范高等专科学校、襄樊职业大学、襄樊教育学院合并组建襄樊学院。2000 年 7 月，湖北工艺美术学校整体并入。2012 年 2 月，经教育部批准，襄樊学院更名为湖北文理学院。2018 年，学校顺利通过国务院学位委员会审批，成为硕士学位授予单位，实现了办学层次的重大跨越。在六十余年的发展历程中，学校不断整合教育资源，优化专业设置，提升办学水平，逐步发展成为一所学科门类较为齐全、特色鲜明的综合性本科院校。
校园风貌
学校校园占地面积 1399.3 万平方米，校舍建筑面积 91.7 万平方米，校园环境优美，布局合理。校内绿树成荫，四季景色各异，既有现代化的教学楼、实验楼、图书馆，也有充满人文气息的亭台楼阁、文化长廊。学校建有多个主题景观和文化广场，如诸葛亮广场、习坎湖等，彰显了学校深厚的文化底蕴和独特的校园魅力。图书馆馆藏丰富，纸质藏书 241 万余册，电子图书 461 万余册，各类数据库 100 余个，为师生提供了良好的学习和研究环境。同时，学校还拥有现代化的体育馆、运动场、大学生活动中心等设施，为学生的课余生活和体育锻炼提供了充足的空间。
学科建设
学校学科门类涵盖经济学、法学、教育学、文学、理学、工学、医学、管理学、艺术学等 9 大学科门类。现有 2 个一级学科硕士学位授权点，11 个硕士专业学位授权类别，62 个本科专业。机械工程、食品科学与工程、社会工作等学科为省级重点学科，在区域内具有较强的学科优势。学校积极推进学科专业建设，建有多个国家级和省级特色专业、一流本科专业建设点，如物理学、地理科学、机械设计制造及其自动化等专业，形成了以工科为重点，多学科协调发展的学科专业体系。此外，学校还建有多个省级重点实验室、人文社科研究基地等科研平台，为学科发展和科研创新提供有力支撑。
师资力量
学校拥有一支结构合理、素质优良的师资队伍，现有教职工 1800 余人，其中专任教师 1200 余人。专任教师中，具有高级职称的教师 500 余人，具有博士学位的教师 400 余人。学校拥有国家级、省部级人才项目专家 30 余人，楚天学者、隆中学者等省级以上高层次人才 50 余人。学校高度重视师资队伍建设，通过实施人才引进计划、教师培养计划等，不断提升教师的教学水平和科研能力。鼓励教师参与产学研合作和学术交流活动，为教师的成长和发展创造良好条件，打造了一支师德高尚、业务精湛、充满活力的师资队伍。
人才培养
学校面向全国 28 个省（市、自治区）招生，现有全日制在校生 22000 余人。学校坚持 “以本为本”，推进 “四个回归”，深化教育教学改革，构建了完善的人才培养体系。在人才培养过程中，注重理论与实践相结合，加强与地方政府、企业的合作，建有多个国家级和省级实验教学示范中心、大学生校外实践教育基地，为学生提供丰富的实习实践机会。学校积极组织学生参加各类学科竞赛和创新创业活动，学生在 “挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生数学建模竞赛、中国国际 “互联网 +” 大学生创新创业大赛等赛事中屡获佳绩。学校培养的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较高水平，就业领域涵盖教育、科研、企业、政府机关等多个行业和部门。
科研成果
学校高度重视科学研究，科研实力不断增强。近年来，学校承担了大量国家级和省部级科研项目，在机械制造、食品加工、新能源材料、汉水文化研究等领域取得了一系列具有重要影响力的科研成果。先后获得国家科技进步奖、湖北省科学技术奖、湖北省社会科学优秀成果奖等多项国家级和省部级奖励。学校积极推动科研成果转化，与地方政府、企业开展广泛合作，建有多个产学研合作基地和科研成果转化平台，为地方经济社会发展提供了有力的技术支持和智力保障。同时，学校加强国际科研合作与交流，与多所国外高校和科研机构建立了合作关系，在学术交流、科研合作等方面取得显著成效，提升了学校的国际影响力。