周口智慧能源职业学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

周口智慧能源职业学院
《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：1周口智慧能源职业学院简介
周口智慧能源职业学院位于河南省周口市，是经河南省人民政府批准、教育部备案的公办全日制普通高等职业院校。学院紧扣全球能源变革与我国 “双碳” 目标实现的时代需求，立足周口及周边地区能源产业发展现状，以培养适应智慧能源领域的高素质技术技能人才为使命，致力于打造特色鲜明的智慧能源职业教育高地，为区域能源结构转型和经济可持续发展注入强劲动力。
历史沿革
学院于 [具体建校年份] 正式成立，是顺应国家大力发展清洁能源、推进能源革命以及河南省加快能源产业升级的战略背景下应运而生。周口作为中原地区重要的城市，在传统能源优化升级和新能源开发利用方面有着迫切的人才需求。学院的设立，旨在整合当地教育资源与能源产业资源，填补周口在智慧能源高等职业教育领域的空白，为区域能源产业向智能化、绿色化转型提供有力的人才支撑和智力保障。自成立以来，学院快速搭建起完善的教育教学体系，积极探索 “政校企研” 协同育人模式，不断深化产教融合，在智慧能源职业教育领域稳步前行，逐步成为培养智慧能源专业人才的重要基地。
办学条件
学院占地面积 [X] 亩，建筑面积 [X] 万平方米，校园规划科学合理，环境优美宜人，基础设施一应俱全。建有现代化的教学楼、实训楼、图书馆、体育馆、学生公寓等。教学科研仪器设备总值达 [X] 万元，馆藏纸质图书 [X] 万余册，电子图书 [X] 万册。校内设有新能源发电、储能技术、智能电网、能源互联网等多个实训中心，包含 [X] 个实验实训室，其中光伏电站模拟运行实训室、风力发电虚拟仿真中心、锂电池储能系统实验室、智能微电网控制实训室等均配备国内外先进的专业设备和教学软件，能够高度模拟智慧能源生产、传输、存储和管理的实际场景，为学生提供沉浸式的实践教学环境；校外与 [X] 多家能源企业、科研院所建立了稳定的实习实训基地，涵盖光伏发电、风力发电、智能电网运营、储能技术研发等多个领域，为学生实习就业和职业发展提供有力保障，确保学生所学知识与行业实际需求紧密对接。
师资力量
学院拥有一支结构合理、素质优良的师资队伍。现有教职工 [X] 余人，其中专任教师 [X] 余人，教授副教授等高级职称教师 [X] 余人，博士、硕士 [X] 余人。学院高度重视师资队伍建设，通过实施 “双师型” 教师培养计划，鼓励教师深入能源企业参与项目研发、技术改造和生产实践，提升专业实践能力；积极引进行业高层次人才，从国家电网、华能集团、新能源科技企业、科研院所聘请经验丰富的工程师、技术专家担任兼职教师，形成专兼结合的师资队伍结构。此外，学院还定期组织教师参加国内外智慧能源领域的学术交流活动、专业培训，不断更新知识结构，提升教学水平，为高质量的教学和人才培养奠定坚实基础。
专业设置
学院设有 [X] 个教学系部，开设 [X] 个专业，涵盖能源动力与材料、电子信息、装备制造等多个专业大类，形成了以智慧能源专业为核心，多学科协调发展的专业格局。其中，新能源发电工程技术、储能材料技术、智能电网技术、能源互联网技术为学院重点建设专业；学院紧密围绕智慧能源产业发展趋势和市场需求，持续优化专业设置，加强专业内涵建设，深化课程改革，将新能源开发利用、储能技术创新、智能电网调度、能源大数据分析等新技术、新理念融入教学内容，开设光伏电站设计与运维、储能系统集成与管理、智能微电网运行控制、能源互联网规划与应用等特色课程，致力于培养适应新时代智慧能源行业发展需要的高素质应用型人才。
办学成果
学院始终坚持以就业为导向，深化产教融合、校企合作，不断提升人才培养质量。尽管建校时间不长，但在各类职业技能竞赛和科技创新活动中已崭露头角，学生在河南省高职院校智慧能源类技能大赛、全国大学生能源创新竞赛等赛事中多次获奖。毕业生就业率保持在较高水平，毕业生广泛就业于国家能源集团、三峡新能源、地方供电公司、新能源科技企业等单位，以扎实的专业知识和良好的职业素养赢得了用人单位的高度认可。学院还积极开展社会服务，为企业提供技术咨询、员工培训等服务，参与地方能源发展规划和技术攻关项目，先后荣获 “周口市职业教育先进单位” 等荣誉称号，在智慧能源职业教育领域树立了良好的品牌形象，为推动区域能源产业升级和经济社会可持续发展作出了积极贡献。