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

湖南工业大学
《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：湖南警察学院简介
湖南警察学院位于湖南省长沙市，是一所由湖南省人民政府举办、湖南省公安厅主管、湖南省教育厅指导的全日制普通高等本科院校。学校秉承 “忠真智勇” 的校训精神，以 “政治建校、质量立校、人才兴校、科研强校、文化育校” 为办学理念，致力于培养政治坚定、业务精通、作风优良、执法公正的高素质应用型警务人才，在公安教育、公安科研和社会服务等方面发挥着重要作用，为维护社会稳定、保障人民安宁输送了大批优秀警务力量。
历史沿革
湖南警察学院办学历史可追溯至 1949 年 9 月成立的湖南临时省政府公安厅公安学校，旨在为新中国成立初期的湖南公安事业培养急需的专业人才。此后历经湖南省公安干部学校、湖南省政法干部学校等发展阶段，在不同历史时期为湖南乃至全国培养了众多政法干部和公安人才。1978 年开始学历教育，1984 年改建为湖南省人民警察学校，正式开启系统的警察专业学历教育之路。1993 年更名为湖南公安高等专科学校，办学层次进一步提升。2010 年 3 月，经教育部批准，正式升格为湖南警察学院，成为一所本科层次的公安院校，实现了从专科教育到本科教育的跨越发展。在七十余年的发展历程中，学校始终坚守公安教育初心，紧跟时代步伐，不断深化教育教学改革，加强学科专业建设，提升师资队伍水平，逐步发展成为一所在全国公安教育领域具有较高知名度和影响力的院校。
校园风貌
学校占地面积 700 余亩，建筑面积 24.17 万平方米，校园环境优美，布局合理，充满浓厚的警营文化氛围。教学区、实训区、生活区、运动区功能分明，设施完备。现代化的教学楼、实验楼、图书馆、体育馆等建筑风格庄重大气，为师生提供了良好的学习、科研和生活环境。图书馆藏书丰富，纸质藏书 80 万余册，电子图书 100 万余册，涵盖公安学、公安技术、法学等多个学科领域的专业书籍，以及各类专业数据库 20 余个，能够充分满足师生的学习和研究需求。学校建有多个现代化的实训中心，如刑事科学技术实训中心、警务技能实训中心、网络安全与执法实训中心等，配备先进的实训设备和模拟实战场景，为学生开展警务技能训练、模拟执法办案等实践教学提供了优质平台。校园内的警魂广场、忠诚大道、警史长廊等人文景观，时刻彰显着警察院校的特色文化，激励着师生传承和弘扬公安精神。此外，学校还拥有标准化的田径运动场、篮球场、射击场等体育设施，以及设施齐全的学员活动中心，丰富学生课余生活，促进学生全面发展。
学科专业
学校学科专业特色鲜明，涵盖法学、工学两大学科门类。现有 8 个教学系（部），开设 13 个公安类本科专业和 3 个普通类本科专业。公安学、公安技术为湖南省 “双一流” 应用特色学科；治安学、侦查学、刑事科学技术、交通管理工程等专业为国家级一流本科专业建设点；网络安全与执法、警务指挥与战术等专业为省级一流本科专业建设点。学校紧密围绕公安工作实际需求，不断优化学科专业结构，加强学科交叉融合，形成了以公安专业为主体，多学科协调发展的学科专业体系。同时，学校注重专业内涵建设，加强课程体系改革和教学内容更新，积极引入现代警务技术和理念，提升专业人才培养质量，为公安队伍建设和公安事业发展提供有力的人才支持。
师资力量
学校拥有一支政治素质高、业务能力强、结构合理的师资队伍。现有专任教师 400 余人，其中正高职称教师 50 余人，副高职称教师 150 余人，具有博士学位教师 100 余人。教师队伍中有全国公安系统优秀教师、全国公安高等教育教学名师、湖南省教学名师等一批优秀人才。此外，学校还聘请了一批来自公安实战部门的专家、业务骨干担任兼职教师，为学生传授丰富的实战经验和前沿的警务知识。学校高度重视师资队伍建设，通过实施 “人才强校” 战略，加强教师培训与发展，鼓励教师参与公安实战、教学改革和科学研究，积极开展教学技能竞赛、学术交流活动等，不断提升教师队伍的整体素质和教学科研水平，为提高人才培养质量奠定坚实基础。
人才培养
学校坚持 “立德树人、育警铸剑” 的根本任务，以培养党和人民的忠诚卫士为目标，构建了完善的人才培养体系。注重思想政治教育，将忠诚教育贯穿人才培养全过程，培养学生坚定的政治立场和良好的职业道德。实施 “教、学、练、战” 一体化的人才培养模式，推进课程体系改革，加强实践教学环节。学校与省内外各级公安机关建立了紧密的合作关系，共建实习实训基地 100 余个，为学生提供充足的公安实战实习机会。积极开展警务技能训练和实战化教学，组织学生参与各类安保任务、案件侦破等实践活动，提升学生的警务实践能力和应急处突能力。学校还注重学生综合素质培养，通过开展社团活动、文体竞赛、志愿服务等活动，培养学生的团队协作精神、创新能力和社会责任感。近年来，学生在全国公安院校教学技能大赛、全国大学生电子数据取证竞赛等赛事中屡获佳绩。学校毕业生以扎实的专业知识、过硬的警务技能和良好的职业素养，受到用人单位的广泛好评，毕业生入警率保持在较高水平，众多毕业生成为公安战线的骨干力量，为维护社会稳定和人民群众生命财产安全作出了重要贡献。
科研成果
学校科研实力不断增强，建有多个省级科研平台，如湖南省犯罪学研究基地、湖南省社会治安综合治理研究基地等。近五年来，学校承担国家级科研项目 10 余项，省部级科研项目 100 余项；发表高水平学术论文 800 余篇，其中在《中国法学》《公安学研究》等权威期刊发表论文多篇；获省部级科研奖励 30 余项；取得了一批具有重要影响力的科研成果。学校在犯罪预防与控制、刑事侦查技术、网络安全等领域形成了鲜明的研究特色，为公安工作提供了有力的理论支持和技术支撑。同时，学校积极开展产学研合作，加强科研成果转化和应用，与公安机关共建联合实验室和研究中心，服务公安实战需求，为提升公安工作现代化水平和维护社会稳定发挥了积极作用。