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

湖北大学
《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：华中师范大学简介
华中师范大学坐落于湖北省武汉市，是教育部直属重点综合性师范大学，国家 “双一流” 建设高校、“211 工程” 重点建设大学。学校以教师教育为主要特色，学科门类齐全，在人才培养、科学研究、社会服务等方面成果卓著，为国家教育事业和社会发展作出了重要贡献，被誉为 “人民教师的摇篮”。
历史沿革
华中师范大学的历史可追溯至 1903 年创办的文华书院大学部（始于 1871 年美国圣公会创办的文华书院），以及 1924 年创建的中华大学，二者在教育发展历程中均具有重要意义。1951 年，中原大学教育学院与文华书院、中华大学等合并组建公立华中大学；1952 年，全国院系调整，学校成为中南地区规模最大的高等师范学校并更名为华中高等师范学校；1953 年定名为华中师范学院；1985 年，学校更名为华中师范大学，由邓小平同志亲笔题写校名，开启了发展的新篇章。百余年来，学校传承深厚的文化底蕴，历经岁月沉淀，形成了独特的办学风格和精神内核。
校园风貌
学校坐拥武昌南湖之滨桂子山，占地面积 120 余万平方米，校园环境优美，文化底蕴深厚。桂子山上林木葱郁，四季花香四溢，尤以金秋时节的桂花闻名，漫步校园，处处可见古朴典雅的建筑与充满现代气息的教学楼相互映衬。校内拥有众多文化景观，如历史悠久的文华公书林、充满艺术气息的博物馆，以及彰显学术氛围的名人雕像群等。图书馆馆藏丰富，纸质藏书 400 余万册，电子图书 600 余万册，各类数据库 300 余个，为师生提供了良好的学习和研究环境，是莘莘学子潜心治学的理想之地。
学科建设
学校学科门类涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学等 12 个学科门类，现有 25 个博士学位授权一级学科，40 个硕士学位授权一级学科，1 个博士专业学位授权点，18 个硕士专业学位授权点，18 个博士后科研流动站。教育学、政治学、中国语言文学、物理学等学科优势明显，在教育部第四轮学科评估中，多个学科获评 B + 及以上等级。学校设有 32 个教学科研单位，75 个本科专业，其中有 28 个国家级一流本科专业建设点，形成了以教师教育为引领，多学科协调发展的学科专业体系。同时，建有多个国家级科研平台，如教育大数据应用技术国家工程实验室等，为学科发展和科研创新提供了有力支撑。
师资力量
学校拥有一支实力雄厚的师资队伍，现有教职工近 4000 人，其中专任教师 2000 余人。教师队伍中有中国科学院院士 1 人，中国工程院院士 1 人，欧洲科学院院士 1 人，俄罗斯自然科学院院士 3 人，国家级教学名师 12 人，国家杰出青年科学基金获得者 25 人，国家优秀青年科学基金获得者 22 人。学校大力实施人才强校战略，积极引进和培养高层次人才，注重教师队伍的整体素质提升，鼓励教师开展学术研究和教学改革，为学校的发展注入源源不断的动力。
人才培养
学校坚持 “以生为本” 的教育理念，致力于培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的高素质人才，现有全日制在校生 3 万余人，其中本科生近 18000 人，研究生 13000 余人。学校积极推进教育教学改革，深化产教融合、校企合作，实施 “卓越教师培养计划” 等特色人才培养项目，构建了完善的人才培养体系。建有多个国家级实验教学示范中心和大学生校外实践教育基地，与众多中小学、教育机构开展合作，为学生提供丰富的实习实践机会。学生在各类学科竞赛和创新创业活动中表现出色，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等赛事中屡获佳绩。学校培养的毕业生以扎实的专业知识、良好的教师素养和创新能力，受到用人单位的广泛好评，在教育、科研、文化等领域发挥着重要作用。
科研成果
学校高度重视科学研究，科研实力强劲。近年来，承担了大量国家级科研项目，在教育学、政治学、汉语言文学、物理学、化学等多个领域取得了一系列具有重要影响力的科研成果。先后获得国家自然科学奖、国家科技进步奖、国家社会科学优秀成果奖等多项国家级奖励。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新型智库，为国家和地方经济社会发展提供了有力的智力支持和决策参考。同时，加强国际科研合作与交流，与多所世界知名高校和科研机构建立了合作关系，在学术交流、科研合作等方面成果显著，提升了学校的国际影响力。