全国研究生入学考试化工原理全真模拟试题与答案 9.docx

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全国研究生入学考试化工原理全真模拟试题与答案9

2015年全国研究生入学考试全真试题

化工原理

一、概念题（30分，每空或每选择1.5分）

1.因次分析法的目的在于______。

A.得到各变量间的确切定量关系

B.得到各无因次数群的确切定时关系

C..用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化

D..用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠

2.LZB-40转子流量计，出厂时用常压空气标定流量，标定温度为20℃，下限为6m3/h，上限为60m3/h。

使用时的介质为常压下0℃的氨气，则此时流量计的实际上限为______m3/h。

3..某离心泵工作转速为n=2900r/min时，其特性曲线可用H=30-0.01qV2（m）表示，当泵的出口阀全开时，管路系统的特性曲线为H=10+0.04qV2（m），上述式中qV2的单位为m3/h，若泵的转速改为2440r/min，此时管路中水的流量为_______m3/h。

4..用离心通风机将5000kg/h的空气输入加热器中，由20℃加热至140℃。

该通风机安于加热器前，或加热器后，两种情况下_______。

A.需要输送的流量不变B.需要的全风压不变C.需要的全风压不变，但需要的流量变D.需要输送的流量和需要的全风压都变

5..含细小颗粒的气流在降尘室内除去小粒子（沉降在斯托克斯区），正常情况下能100%出去50mm的粒子，现气体处理量增大一倍，原降尘室能100%除去的最小粒径为______。

A.2×50mmB.（1/2）×50mmC.（1/2）×2×50mmD.2×50mm

6.回转真空过滤机生产能力为5m3/h（滤液），过滤表面上滤饼厚度为5mm，现将转速降低一半，其他条件不变，则过滤表面上滤饼厚度为__。

A.2×5mmB.（1/2）×5mmC.（1/2）×2×5mmD.2×5mm

7..要出去气体中含有的5~10?

m的粒子，宜选用_。

A.降尘室B.旋风分离器C.袋滤器D.电除尘器

8..某板框过滤机，在恒定的操作压差下过滤某种水悬浮液，经两小时后，滤渣刚好充满滤框，得滤液15m3，则第一小时可得滤液为_。

（过滤介质阻力略而不计）

A.7.5m3B.10m3C.15/2m3D.缺条件，无法计算

9..与饱和蒸汽相比，过热蒸汽对冷凝传热的影响是过热蒸汽温度上升，则__。

A.α值上升，对α关联式有影响

B.α值不变，对α关联式无影响

C.α值下降，对α关联式有影响

10..有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用，在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低，采取流程__。

A.气体走管外，气体并联逆流操作

B.气体走管内，气体并联逆流操作

C.气体走管内，气体串联逆流操作

11.在常压下，测定水中溶质A的摩尔浓度为0.56kmol/m3，此时气相中A的平衡摩尔分率为0.02，则此物系的相平衡常数m=__。

12..在填料塔中用清水吸收混合气中的NH3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数NOG=______。

A.增加B.减少C.不变D.不确定

13..根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数______。

A.大于液相传质分系数B.近似等于液相传质分系数

C.小于气相传质分系数D.近似等于气相传质分系数

14..某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则______。

A.t1=t2B.t1＜t2C.t1＞t2D.不能判断

15..精馏塔设计时，若F，xF，xD，xW，V均为定值，将进料热状态从q=1变为q>1，设计所需理论板数______。

A.增加B.减少C.不变D.判断依据不足

16..单级（理论）萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将______。

A.增加B.减少C.不变D.不一定

17..进行萃取操作时应使______。

A.分配系数小于1B.分配系数大于1

C.选择性系数小于1D.选择性系数大于1

18..对不饱和湿空气，露点温度_______湿球温度。

（>，=，<）

19..当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于______温度。

20.湿空气在预热过程中不变化的参数是______。

A.焓B.相对湿度C.露点温度D.湿球温度

二、（30分）输水管路系统如图所示。

两液面间位差12m，已知管径均为φ57mm×3.5mm，摩擦系数λ均为0.025，吸入管lAB=10m，压出管lCD=25m，lDE=40m，lDF=50m，（以上管长均包括局部阻力的当量长度），BC间的管子长度和阻力损失忽略，a、b两离心泵完全相同，离心泵单泵特性曲线为He=26-0.03086qV2，（式中：

He—扬程，m；qV—流量，m3/h），试求：

（1）阀2、阀4关，阀1、阀3开，求水的流量和B处的真空度；

（2）阀1、阀4关，阀2、阀3开，求水的流量和a泵的有效功率；（3）阀2关，阀1、阀3、阀4开，忽略流体在分流点D处的能量损失，求水的总流量。

3、（30分）有一单壳程双管程列管换热器，总管数为160根，管径φ54mm×2mm，管外用120℃饱和蒸汽加热，蒸汽冷凝潜热r=2236kJ/kg。

换热器壳体保温材料外表面温度40℃，壳外表面积8m2，四周环境温度20℃，换热器外壳对周围空气的对流辐射联合传热系：

αT=9.4+0.052（tw-ta）W/（m2K），式中：

tw—换热器外表面温度℃；ta—周围空气的温度，℃。

被加热的气体以6.55m/s的流速在管内流过，其对流给热系数为28.3W/（m2K），气体比热容可取1.0kJ/（kg·K），密度可取1.07kg/m3，已知气体进口温度为26℃，要求气体出口温度为73℃，试求：

（1）蒸汽的冷凝量（kg/h）和换热器的管长应为多少？

（管壁的热阻可忽略）；

（2）若气体处理量、进口温度、管长均保持不变，而将管径减小为φ38mm×2.5mm，总管数增加25%，此时气体的出口温度为多少？

（不计出口温度变化对物性影响）

4、（30分）在连续精馏塔内分离苯——甲苯混合液。

原料液流量为100kmol/h，进料温度为40℃，进料组成下的泡点温度为90℃，汽化热为356kJ/kg，料液比热容为1.84kJ/（kg·K）。

已知精馏段操作线方程为y=0.76x+0.23，提馏段操作线方程为y=1.2x-0.02。

试求馏出液中苯的回收率和塔底釜液中甲苯的回收率。

5、（30分）气体混合物中含丙酮3%（体积百分率）。

要在逆流填料吸收塔内用水吸收丙酮的98%，若相平衡常数m=1.05，试求：

（1）用含0.01%（摩尔分数）丙酮的水作吸收剂，且液气比为2，所需的传质单元数应为多少？

（2）若气液两相进料组成不变，液气比变为1.04，当填料层无限高时，丙酮的极限回收率是多少？

化工原理研究生入学考试试题参考答案

1、概念题

1—5：

C75.6515DD

6—10：

DBCCC

11—15：

2ABBB

16—20：

CDC该空气的湿球温度C

2、

（1）管路系统特性曲线为：

H=Z+λ

（

）

H=12+0.025

H=12+0.03825Q2

H=26--0.03086qr2

Q=14.23m3/h

U=2m/s

在A,B间列方程：

PB真=PA--PB=

=3.162×104Pa

（2）此时两泵串联，则

He=2（26—0.03086qr2）He=27.3m

H=12+0.03825Q2

Qe=20m3/h

Ne=HeQePg=27.3×20/3600×1000×9.81

（3）由

得

=12+0.029215Q2

He=26—0.03086qr2

Q=15.26m3/h

3、

（1）

（2）因Wc不当，则

四、

五

（1）

（2）填料塔无限高时：

X与Y平衡（此时液汽比1.04,m>L/V，Xe=Y/m=0.03/1.05=0.02857

作物料衡算求出

，LX+VY=LX'+VY'

是低浓气体，可以为L,V不发生变化

所以此时极限回收率为