大学（化学工程）化工原理应用2026年综合测试题.doc

大学（化学工程）化工原理应用2026年综合测试题

（考试时间：90分钟 满分100分） 班级______ 姓名______

一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）
1. 对于离心泵来说，以下哪种情况会导致泵的扬程降低？（ ）
A. 输送液体的密度增大
B. 泵的转速提高
C. 泵的叶轮直径减小
D. 输送液体的粘度减小
2. 在精馏塔中，进料热状况参数q的取值范围是（ ）。
A. q≤0
B. 0＜q＜1
C. q≥1
D. q＜0
3. 以下哪种换热器的传热效率最高？（ ）
A. 套管式换热器
B. 列管式换热器
C. 板式换热器
D. 螺旋板式换热器
4. 吸收操作中，吸收剂的选择原则不包括以下哪项？（ ）
A. 对溶质有较大的溶解度
B. 挥发性小
C. 与溶质有化学反应
D. 密度大
5. 对于恒沸精馏，以下说法正确的是（ ）。
A. 恒沸剂与被分离组分形成的恒沸物沸点比原混合物沸点低
B. 恒沸剂与被分离组分形成的恒沸物沸点比原混合物沸点高
C. 恒沸剂的加入量没有限制
D. 恒沸精馏只能分离二元混合物
6. 流体在圆形直管中作层流流动时，其摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为（ ）。
A. λ与Re成正比
B. λ与Re成反比
C. λ与Re的平方成正比
D. λ与Re的平方成反比
7. 在蒸发操作中，二次蒸汽的利用方式不包括以下哪种？（ ）
A. 作为另一蒸发器的加热蒸汽
B. 作为吸收剂
C. 作为压缩机的工作介质
D. 直接排放
8. 以下哪种塔板的效率最高？（ ）
A. 泡罩塔板
B. 筛板塔板
C. 浮阀塔板
D. 舌形塔板
9. 干燥过程中，以下哪种干燥方式能耗最高？（ ）
A. 对流干燥
B. 传导干燥
C. 辐射干燥
D. 介电加热干燥
10. 对于连续精馏塔，进料组成不变，进料量增加，而回流比和塔釜加热量不变，则馏出液组成（ ）。
A. 增加
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定

二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，少选、多选、错选均不得分）
1. 以下属于化工原理研究内容的有（ ）。
A. 流体流动
B. 传热
C. 传质
D. 化学反应
E. 设备设计
2. 离心泵的性能参数包括（ ）。
A. 流量
B. 扬程
C. 功率
D. 效率
E. 转速
3. 精馏塔的操作参数有（ ）。
A. 回流比
B. 进料热状况参数
C. 塔板效率
D. 塔顶温度
E. 塔釜温度
4. 影响对流传热系数的因素有（ ）。
A. 流体的种类
B. 流体的流动状态
C. 传热壁面的形状
D. 流体的相态变化
E. 传热面积
5. 吸收操作中，影响吸收速率的因素有（ ）．
A. 吸收剂的性质
B. 吸收塔的高度
C. 气液两相的接触面积
D. 气液两相的流动状态
E. 温度和压力

三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，正确的打“√”，错误的打“×”）
1. 流体在管道中流动时，流速越大，流体的动能越大。（ ）
2. 传热过程中，热阻大的一侧温度变化大。（ ）
3. 精馏塔中，塔顶产品的纯度越高越好。（ ）
4. 吸收操作中，吸收剂的用量越多，吸收效果越好。（ ）
5. 离心泵的安装高度不能超过允许安装高度，否则会发生气蚀现象。（ ）
6. 蒸发操作中，加热蒸汽的压力越高，蒸发效率越高。（ ）
7. 板式塔中，塔板上的液层高度越高，传质效果越好。（ ）
8. 干燥过程中，湿物料的含水量越低，干燥速率越快。（ ）
9. 对于一定的流体，其粘度是常数，不随温度等因素变化。（ ）
10. 化工原理中的各种过程都是可逆过程。（ ）

四、简答题（总共3题，每题10分）
1. 简述离心泵的工作原理，并说明影响离心泵性能的主要因素有哪些？
2. 什么是精馏操作？简述精馏塔的工作过程及精馏塔的主要控制参数有哪些？
3. 吸收操作的目的是什么？影响吸收操作的主要因素有哪些？

五、计算题（总共2题，每题15分）
1. 某精馏塔分离苯 - 甲苯混合液，进料量为100 kmol/h，进料组成xF = 0.5（摩尔分数），要求馏出液组成xD = 0.95，釜液组成xW = 0.05。已知回流比R = 2，泡点进料。试求馏出液流量D、釜液流量W以及精馏段操作线方程。
2. 有一逆流操作的列管式换热器，用热水加热冷水。热水进口温度为90℃，出口温度为50℃；冷水进口温度为20℃，出口温度为50℃。已知总传热系数K = 1000 W/(m²·℃)，传热面积A = 5 m²。试求热负荷Q和冷、热水的流量。已知水的比热容cp = 4.18 kJ/(kg·℃)。

答案：
一、1.C 2.C 3.C 4.D 5.A 6.B 7.D 8.C 9.A 10.B
二、1.ABCE 2.ABCDE 3.ABDE 4.ABCD 5.ACDE
三、1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.× 8.× 9.× 10.×
四、1.离心泵工作原理：依靠叶轮高速旋转，使液体获得离心力，从叶轮中心被抛向边缘，静压能和动能增加，然后经蜗壳收集，动能部分转化为静压能，从出口排出。影响因素：泵的结构、转速、叶轮直径、流体性质、管路系统等。
2.精馏是利用混合液中各组分挥发度不同，多次进行部分汽化和部分冷凝，使混合液得以分离的操作。精馏塔工作过程：进料在塔内逐板下降，蒸汽逐板上升，在塔板上进行传质传热。主要控制参数：回流比、进料热状况参数、塔顶塔釜温度、压力等。
3.吸收操作目的：分离气体混合物，回收有用组分或除去有害组分。影响因素：吸收剂性质、气液两相接触情况、温度、压力以及气体组成等。
五、1.由物料衡算可得：F = D + W，FxF = DxD + WxW
100 = D + W，100×0.5 = D×0.95 + W×0.05
解得D = 50 kmol/h，W = 50 kmol/h
精馏段操作线方程：y = (R/(R + 1))x + (xD/(R + 1))
y = (2/(2 + 1))x + (0.95/(2 + 1)) = 2x/3 + 0.95/3
2.热负荷Q = Whcph(T1 - T2) = Cpc(T2 - t1)
Q = 4.18×10³×m冷×(50 - 20) = 4.18×10³×m热×(90 - 50)
又Q = KAΔtm
Δtm = ((90 - 50) - (50 - 20))/ln((90 - 50)/(50 - 20)) = 27.7℃
Q = 1000×5×27.7 = 1.385×10^5 W
解得m冷 = m热 = 1.11 kg/s