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

福建师范大学
《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φ25×25mm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：福建师范大学
福建师范大学Fujian Normal University），简称 “福师大”，是福建省人民政府与教育部共建高校，国家 “双一流” 建设高校，福建省重点建设的高水平大学，坐落于福建省福州市。学校以 “知明行笃，立诚致广” 为校训，是一所以教师教育为特色，涵盖文、史、哲、理、工、教、经、管、法、艺等多学科协调发展的综合性大学，在人才培养、科学研究、社会服务和文化传承创新等方面具有深厚底蕴和广泛影响力。
历史沿革
学校的前身可追溯至 1907 年创建的福建优级师范学堂；1953 年，由华南女子文理学院、福建协和大学、福建省立师范专科学校等院校合并组建福建师范学院；1972 年，更名为福建师范大学；1994 年，被确定为福建省重点建设高校；2012 年，成为福建省人民政府与教育部共建高校；2017 年，入选国家 “双一流” 世界一流学科建设高校；2022 年，继续入选国家 “双一流” 建设高校，形成了 “扎根八闽、育人为本、追求卓越、服务社会” 的办学特色。
办学规模
截至 2024 年，福建师范大学拥有仓山、旗山两个校区，总占地面积约 4000 亩，校舍建筑面积 160 万平方米，全日制在校生 4 万余人，其中本科生 2.5 万余人，硕士研究生 1.2 万余人，博士研究生 3000 余人。学校设有 31 个学院，开设 90 个本科专业，涵盖 12 个学科门类，构建了以教师教育为核心，文理基础学科为支撑，新兴交叉学科为增长点的学科专业体系。
学校坚持 “以学生发展为中心” 的教育理念，构建了 “通识教育 + 专业教育 + 创新创业教育” 的人才培养体系，注重培养学生的综合素质和实践能力。建有国家级实验教学示范中心 4 个、国家级虚拟仿真实验教学中心 2 个、国家级人才培养模式创新实验区 3 个，拥有一批国家级一流本科专业建设点和省级重点专业。同时，积极推进国际化办学，与全球 100 多所高校和科研机构建立合作关系，开展联合培养、学术交流等项目。
学科建设
福建师范大学在学科建设上成果丰硕，形成了一批具有国内领先水平的优势学科。在第四轮全国学科评估中，马克思主义理论、体育学、音乐与舞蹈学等学科获评 A 类，教育学、中国语言文学、地理学等学科表现突出。学校有 10 个学科进入 ESI 全球前 1%，其中化学、材料科学进入 ESI 全球前 1‰。马克思主义理论是国家 “双一流” 建设学科，教育学、心理学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、地理学等学科是福建省高峰学科，在相关领域具有较强的学术影响力。
学校的教师教育学科历史悠久、特色鲜明，在基础教育师资培养、教师专业发展等方面处于全国领先水平，拥有全国重点实验教学示范中心和国家级教师教育基地。地理学学科依托福建省独特的地理环境，在区域地理、自然资源开发与保护等领域研究实力雄厚，拥有湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地。此外，艺术学门类中的音乐与舞蹈学、美术学等学科也具有深厚底蕴，在艺术创作和理论研究方面成果显著。
师资力量
学校拥有一支结构合理、学术精湛的师资队伍，现有教职工 3000 余人，其中专任教师 2000 余人。教师队伍中，有中国科学院院士、中国工程院院士（双聘）10 人，国家杰出青年科学基金获得者 8 人，“长江学者奖励计划” 特聘教授、讲座教授 15 人，国家级教学名师 2 人，享受国务院政府特殊津贴专家 120 余人，福建省 “百人计划” 入选者 50 余人。
师资队伍中既有学术造诣深厚的老一辈学者，也有充满活力的青年才俊，许多教师在各自领域取得了重大研究成果，在国内外学术舞台上发挥着重要作用。学校注重师资队伍建设，通过引进海内外高层次人才、加强现有教师培养等方式，不断提升师资水平。
学术研究与设施
学校科研实力强劲，建有省部共建国家重点实验室 1 个（湿润亚热带山地生态国家重点实验室），国家地方联合工程研究中心 2 个，教育部重点实验室 3 个，教育部人文社会科学重点研究基地 2 个，以及一批省部级科研平台。
近年来，学校在马克思主义理论研究、基础教育改革、生态环境保护、海洋资源开发等领域的研究成果显著，承担了国家 “973 计划”“863 计划”、国家科技重大专项、国家社会科学基金重大项目、国家自然科学基金重大项目等各类国家级科研项目数千项，获得国家自然科学奖、国家社会科学基金项目优秀成果奖、国家科学技术进步奖等国家级奖项 20 余项。在国内外学术期刊发表学术论文数量和质量均位居全国高校前列，为国家和地方经济社会发展提供了重要的智力支持。
学校图书馆是全国古籍重点保护单位，馆藏纸质文献 400 余万册，电子图书 300 余万册，引进了 Web of Science、ScienceDirect、CNKI 等中外文数据库数百个，尤其在人文社会科学、教育科学、自然科学等领域的文献资源丰富，为教学科研提供了有力支持。此外，学校还建有现代化的教学楼、实验楼、科研中心、体育馆、艺术中心等设施，为师生提供了良好的学习、工作和生活环境。
校园文化与荣誉
福建师范大学拥有丰富的校园文化，注重培养学生的人文素养和创新精神。学校设有各类学生社团 200 余个，涵盖学术、文艺、体育、公益等多个领域，为学生提供了展示自我、锻炼能力的平台。一年一度的 “校园科技文化艺术节”“师范生技能大赛”“运动会” 等活动，成为校园文化的亮丽名片。
学校先后荣获 “全国文明单位”“全国教育系统先进集体”“全国创新创业典型经验高校”“福建省文明校园” 等荣誉称号，在全国高校综合排名中位居前列，是福建省人才培养、科学研究和社会服务的重要基地。
社会影响
福建师范大学为国家培养了大批优秀人才，校友遍布海内外，在教育、科技、文化、政界、商界等领域都取得了杰出成就，许多人成为行业骨干和领军人物。学校积极服务国家和地方经济社会发展，在基础教育改革、区域经济建设、文化传承创新等方面发挥着重要作用，为推进教育强国和文化强国建设贡献了智慧和力量。