安徽矿业职业技术学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

安徽矿业职业技术学院
《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：安徽矿业职业技术学院百科简介
安徽矿业职业技术学院（Anhui Mining Vocational Technical College），简称 “安徽矿院”（AMVTC），坐落于安徽省淮北市，是安徽省属全日制普通高等职业院校，国家安全生产监督管理总局认可的矿业类人才培养基地，安徽省地方技能型高水平大学建设单位，以矿业工程为核心，工、管、文等多学科协调发展，在煤矿开采技术、矿山机电、矿井通风与安全、地质工程等领域具有鲜明特色的矿业类高职院校，也是华东地区重要的矿业技术技能人才培养和行业服务中心。
学校的前身可追溯至 1978 年创建的淮北矿务局职工大学，历经淮北矿业集团公司高级技工学校、安徽矿业职业技术学院等发展阶段；2009 年，经安徽省人民政府批准升格为高等职业院校，成为安徽省唯一一所独立设置的矿业类高职院校。办学四十余年来，学校始终与煤炭行业发展深度融合，依托淮北矿业集团等行业资源，形成了 “立足矿业、服务能源、产教融合” 的办学特色。
截至 2024 年 5 月学校官网数据，安徽矿业职业技术学院占地面积约 600 亩，建筑面积约 30 万平方米。学校设有矿业工程学院、机电工程学院、地质与测绘学院、安全工程学院、经济管理学院、马克思主义学院、基础教学部、继续教育学院等 8 个二级学院（部），涵盖资源环境与安全、装备制造、测绘地理信息、财经商贸等 4 个专业大类，开设 38 个专科专业。在专业建设方面，煤矿开采技术、矿山机电技术、矿井通风与安全、地质工程技术为省级重点专业，其中煤矿开采技术专业群入选安徽省高水平专业群，形成了与矿业产业链高度契合的专业体系。
学校师资力量专业，现有教职工 500 余人，其中专任教师 420 余人，具有高级职称教师占比超 42%，“双师型” 教师（兼具教师职称与矿业行业执业资格）占比达 72% 以上，拥有全国煤炭职业教育教学指导委员会委员、安徽省 “教学名师”“教坛新秀” 等省级以上人才 30 余人，聘请了 130 余名矿业企业工程师、安全专家担任兼职教师或实践导师，形成了一支兼具理论教学与矿业生产实践经验的 “双师型” 师资队伍。在人才培养方面，学校秉持 “厚德强技、知行合一” 的校训，推行 “工学结合、教培一体” 的培养模式，注重学生实践操作能力和安全素养的培育。学校拥有国家级骨干专业 3 个（煤矿开采技术、矿山机电技术、矿井通风与安全），省级特色专业 6 个，建有国家级职业教育实训基地 2 个（矿业工程实训中心、矿山安全实训中心），省级示范实训中心 4 个，与淮北矿业集团、皖北煤电集团、淮河能源控股集团等单位共建 160 余个实习实训基地和 8 个产业学院。截至 2023 年，累计培养各类毕业生超 8 万人，校友广泛分布于全国煤炭企业、矿山建设单位、能源领域等，多数成为矿井开采、机电维护、安全监管等岗位的技术骨干，为区域矿业安全生产和能源产业发展作出了重要贡献。
科研与社会服务聚焦行业需求，学校拥有省级科研平台 3 个（安徽省煤矿安全技术研究中心、安徽省矿山机电装备工程技术研究中心等），校级科研机构 5 个，重点围绕煤矿高效开采技术、矿山安全监测、矿井灾害防治等领域开展研究。2023 年，学校科研与社会服务经费超 9000 万元，发表学术论文 480 余篇，授权发明专利 150 余件，年均为矿业企业提供技术服务、安全培训项目 170 余项，在安徽省煤矿智能化改造、矿山安全生产体系建设等方面发挥了关键作用。
行业特色显著，学校是全国煤炭职业教育集团理事单位，承担着矿业行业职业技能鉴定和在职人员安全培训任务，参与了多项省级煤矿安全规程制定和课题研究，师生在全国职业院校矿业技能大赛中屡获佳绩，被誉为 “安徽矿业人才的摇篮”。
在社会声誉与影响力方面，安徽矿业职业技术学院在全国矿业类高职院校中位居前列，2024 年软科中国高职院校排名（资源环境类）位列前 20 位，连续多年入选 “安徽省高职院校特色办学十强”，是华东地区矿业职业教育的重要标杆。学校始终坚持 “立足淮北、服务安徽、面向全国” 的办学定位，以培养高素质矿业技术技能人才为目标，持续深化产教融合，为能源强国和安徽矿业产业高质量发展贡献力量。