化工原理模拟试题.docx

1、化工原理模拟试题化工原理模拟试题（一） 一、 选择题(20 分，每小题 2 分) 1 离心泵的调节阀开大时， A 吸入管路阻力损失不变 C 泵入口的真空度减小 B 泵出口的压力减小 D 泵工作点的扬程升高 2 在完全湍流时（阻力平方区） ，粗糙管的摩擦系数数值 A 与光滑管一样 B 只取决于 Re C 取决于相对粗糙度 D 与粗 3 已知 SO2 水溶液在三种温度 t1、t2、t3 下的亨利系数分别为 E1=0.0035atm、E2=0.011atm、 E3=0.00625atm，则_ _ A t1t2 C t1t2 D t3空气） （4）冷却水流量加大后，换热器的传热速率有何变化？变为多少？

2、 3 （15 分）如图所示，用泵将水从贮槽 送至敞口高位槽， 两槽液面均恒定不变， 输送管路尺寸为833.5mm，泵的进出 口管道上分别安装有真空表和压力表， 真空表安装位置离贮槽的水面高度 H1 为 4.8m，压力表安装位置离贮槽的水面 H 高度 H2 为 5m。当输水量为 36m3/h 时， 进水管道全部阻力损失为 1.96J/kg， 出水 H2 管道全部阻力损失为 4.9J/kg，压力表读 H1 数为 2.452105Pa，泵的效率为 70%， 水的密度为 1000kg/m3，试求： （1）两槽液面的高度差 H 为多少？ （2）泵所需的实际功率为多少 kW？ （3）真空表的读数为多少 k

3、gf/cm2？ 4 （15 分）某填料吸收塔用含溶质 x 2 = 0.0002 的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用 液气比 L/V=3，气体入口质量分数 y1 = 0.01 回收率可达 = 0.90 。已知物系的平衡关系为 2 y=2x。 今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至 x = 0.00035 ，试求： 2 （1） （2） 可溶组分的回收率 下降至多少？ 液相出塔摩尔分数 x1 升高至多少？ 3 化工原理模拟试题（二）一、填空题（20 分，每空 1 分） 1 流体流动的连续性方程是_；适用于圆形直管的不可压缩流 体流动的连续性方程是_。 2 由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的

4、导热系数越大，则该壁面的热阻愈 _ ，其两侧的温差愈_。 3 一个工程大气压等于_Pa；等于_mmH2O 柱。 4 当 地 大 气 压 为 745mmHg ， 侧 得 一 容 器 内 的 绝 对 压 强 为 350mmHg ， 则 真 空 度 为 _mmHg ； 侧 得 另 一 容 器 内 的 表 压 强 为 1360mmHg ， 则 其 绝 对 压 强 为 _mmHg。 5 离心泵的工作点是_曲线与_曲线的交点。 6 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的_倍； 如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的_倍。 7 气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高

5、低的一个量是_，而表示传 质任务难易程度的一个量是_。 8 恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括_和_。 9 一般来说，两组分的等分子反向扩散体现在_单元操作中，而 A 组份通过 B 组 份的单相扩散体现在_操作中。 10 间壁换热器管壁温度 tw 接近_ ；总传热系数 K 的数值接近 _ 。 二、选择题（20 分，每题 2 分） 1 流体流动时的摩擦阻力损失 hf 所损失的是机械能中的 _项。 A 位能 B 静压能 C 总机械能 D 动能 2 已知 q=1.1，则加料液中液体量与总加料量之比为_。 A 0.1:1 B 1.1:1 C 1: 1.1 D 1:1 3 某二元混合物，=3，全回流条

6、件下n=0.3，则n-1=_。 A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.794 4 某液体在内经为 d0 的水平管路中稳定流动，其平均流速为 u0，当它以相同的体积流量通 过等长的内径为 d2(d2=d0/2)的管子时，其流速为原来的_倍。 A 5 2 B 4 C 8 D 16 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生_。 A 气缚现象 A 对流传热 A (tw，t) B 汽化现象 B 热传导 C 气浮现象 C 总传热 D 汽蚀现象 D 冷凝 D (td，H) 4 6 傅立叶定律是_的基本定律。 7 已知湿空气的下列参数，利用 H-I 图可以查得其它未知参数。 B (I，tw

7、) C (p，H) 8 为蒸发某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液，应采用_流程。 A 平流加料 C 逆流加料 A 增大至原来的 2 倍 C 增大至原来的 2 倍 B 并流加料 D 双效三体并流加料 B 增大至原来的 4 倍 D 增大至原来的 1.5 倍 9 在恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时同一时刻所得滤液量_。 10 一定流量的液体在一252.5mm 的直管内作湍流流动，其对流传热系数i=1000W/m2? ；如流量与物性都不变，改用一192mm 的直管，则其将变为_。 A 1259 B 1496 C 1585 D 1678 三、计算题（60 分，每题 15 分） 1 在一常压

8、精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为 1000kmol/h，含苯 0.4，要求塔顶馏出液中含苯 0.9（以上均为摩尔分率） ，苯的回收率不 低于 90%，泡点进料，泡点回流。已知=2.5，取回流比为最小回流比的 1.5 倍。求：(1) 塔顶产品量 D、塔底残液量 W 及组成 xw；(2) 最小回流比；(3) 精馏段操作线方程； （4） 从与塔釜相邻的塔扳上下降的液相组成为多少？ 2 在一单程列管式换热器中，欲用水将 15000kg/h 的煤油从 140冷却到 40，水的进、 出 口温度分别为 30和 40，两流体逆流流动。煤油的平均比热容为 2.3kJ/(kg?

9、)，水 的平均比热容为 4.187 kJ/(kg?)。若换热器的总传热系数为 300W/(m2?)，试求： （1） 冷却水的流量； （2）换热器的对数平均温度差tm； （3）换热器的传热面积 S。 3 在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨 5%（体积）的空气氨混合气中的氨，已知混合 气量为 2826m3/h（标准状况） ，气体空塔速度为 1m/s，平衡关系为 Y=1.2X，以摩尔比为 推动力的气相体积总传质系数 KYa=180kmol/m3h，吸收剂用量为最小用量的 1.4 倍，要 求吸收率为 98%，试求： （1）溶液的出口浓度 X1（摩尔比）（2）气相总传质单元高度 ； HOG； （3）气相

10、总传质单元数 NOG； 4 用离心泵把 20的水从储槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如本 题附图所示。管路的直径均为76mm2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为 24.66103Pa； 水流经吸入管与排出管 （不包括喷头） 的能量损失可分别按 h f ,1 = 2u 2 与 h f ,2 = 10u 2 计算，由于管径不变，故式中 u 为吸入或排出管的流速 m/s。排水管与喷 头连接处的压强为 98.07103Pa（表压） 。试求： （1）水在管内的流速 u； （2）泵的有效功 率； （3）已知泵的效率为 60%，求操作条件下泵的轴功率。 5 化工原理模拟试题（三

11、）一、 选择题(20 分，每小题 2 分) 1 用一气蚀余量为 3m 的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体，若泵前管路的全部流动阻 力为 1.5m 液柱，则此泵的安装位置必须。 A 高于塔底液面 4.5m 的上方 B 高于塔底液面 1.5m 的上方 C 低于塔底液面 4.5m 的下方 D 低于塔底液面 3.0m 的下方 2 过滤基本方程式是基于推导出来的。 A 滤液在介质中呈湍流流动 B 滤液在滤渣中呈层流流动 C 滤液在滤渣中呈湍流流动 D 滤液在介质中呈层流流动 3 在完全湍流时（阻力平方区） ，粗糙管的摩擦系数数值。 A 只取决于 Re B 与光滑管一样 C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙

12、度无关 4 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示的准数。 A 物性影响 B 流动状态 C 对流传热 D 自然对流影响 5 实际生产中沸腾传热过程应维持在区操作。 A 自然对流 B 强制对流 C 膜状沸腾 D 泡状沸腾 6 已知 SO2 水溶液在三种温度 t1、 t2、t3 下的亨利系数分别为 E1=0.00625atm、E2=0.011atm、 E3=0.0035atm，则。 A t3t2 B t1t2 C t1t2 D t3t1 7 已知湿空气的下列参数，利用 H-I 图可以查得其它未知参数。 A (p,H) B (td,t) C (tw,t) D (I,tW) 8 精馏的操作线是直线，主要

13、基于以下原因。 A 恒摩尔流假定 B 理想物系 C 塔顶泡点回流 D 理论板假定 9 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生。 A 汽化现象 B 汽蚀现象 C 气缚现象 D 气浮现象 10 对于一定的干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，则其湿球温度。 A 愈高 B 愈低 C 不变 D 不一定 二 填空题（20 分，每空 1 分） 1 在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗 粒直径的次方成正比。 2 对于接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，在吸收操作中温度不变，压力增加，可使相 平衡常数，传质推动力。 （增大、减小、不变） 3 离心泵的工作点是曲线与

14、曲线的交点。 4 水在管内作湍流流动，若流速提高到原来的 2 倍，则其对流传热系数约为原来的倍； 管径改为原来的 1/2 而流量相同，则其对流传热系数约为原来的倍。 （设条件改变后 仍在湍流范围） 5 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知 b1b2b3，导热系数12 6 3，在稳定传热过程中，各层的热阻，各层导热速率。 6 分离任务要求一定，当回流比一定时，在五种进料状况中，进料的 q 值最大，分离 所需的总理论板数。 7 恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括阶段 和阶段。 8 流体流动的连续性方程是；适用于圆形直管的不可压缩流体流 动的连续性方程为。 9 流体在圆形管道中作层流

15、流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的倍；如 果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的倍。 10 在 1atm 下，不饱和湿空气温度为 295K，当加热到 375K 时，相对湿度，露点 。(增高、降低、不变) 三 计算题（60 分） 1 (15 分)在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，平 均相对挥发度为 2.47，饱和蒸汽进料。已知进料量为 200kmol/h，进料组成为 0.4（摩尔 分率）回流比为 6， ， 塔顶馏出液中苯的回收率为 0.97， 塔釜采出液中甲苯的回收率为 0.95。 试求： （1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成； （2）精馏段操

16、作线方程；(3)回流比与最小回 流的比值； （4）若全回流操作时，塔顶第一块塔板的气相默弗里板效率为 0.6，全凝器液 相组成为 0.98，求由塔顶第二块板上升的气相组成？ 2（15 分）一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为 6m，直径为252mm。冷却水在管内流过， 并从 17?C 被加热到 37?C。流量为 1.25kg/s，温度为 72?C 的烃饱和蒸汽在管外冷凝成同 2 温度的液体，烃蒸汽的冷凝潜热为 315KJ/Kg。已测得：蒸汽冷凝传热系数0=800w/（m ?C） ，管内侧热阻为外侧热阻的 40%，污垢热阻为管内侧热阻的 70%。计算时可忽略管壁热 阻及热损失。水的比热为 4.18K

17、J/（Kg?C） 。试计算： （1）冷却水用量； （2）换热管的 总根数。 （传热面积以外表面为基准） 。 3 （15 分）在如图所示的输水系统中，已知 管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m，其中压力表之后的管路长度为 80m， 管路摩擦系数为 0.03，管路内径为 0.05m， H=20m 水的密度为 1000Kg/m3，泵的效率为 0.85， 3 输水量为 15m /h。求： H1=2m （1）整个管路的阻 力损失，J/Kg； （2）泵轴功率，Kw； （3）压力表的读数，Pa。 4 （15 分）一填料塔用清水逆流吸收混合气中的 有害组分 A.已知操作条件下气相总传质单元 高度为

18、 1.5m，进塔混合气组成为 0.04（A 的摩尔分率，下同） ，出塔尾气组成为 0.0066， 出塔水溶液浓度为 0.0134，操作条件下平衡关系为 Y=2.5X。试求： （1）液气比为最小液 气比的多少倍？（2）所需填料层高度？（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度 降至 0.0033，求出此时填料层高度？ 7 化工原理模拟试题（四）一、选择题（20 分，每题 2 分） 1 流体流动时的摩擦阻力损失 hf 所损失的是机械能中的 _项。 A 位能 A 气缚现象 B 静压能 B 汽化现象 C 总机械能 C 气浮现象 D 动能 D 汽蚀现象 2 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止

19、发生_。 3 某液体在内经为 d0 的水平管路中稳定流动，其平均流速为 u0，当它以相同的体积流量通 过等长的内径为 d2(d2=d0/2)的管子时，其流速为原来的_倍。 A 2 B 4 C 8 D 16 4 过滤基本方程式是基于推导出来的。 A 滤液在介质中呈湍流流动 C 滤液在介质中呈层流流动 A 提高蒸气流速 C D 采用过热蒸气以提高蒸气温度 在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积 B 滤液在滤渣中呈湍流流动 D 滤液在滤渣中呈层流流动 B 提高空气流速 5 在蒸气空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的_在工程上可行。 6 已知 q=1.1，则加料液中液体量与总加料量之比为_。 A

20、 0.1:1 A 理论板假定 C 恒摩尔流假定 A 非结合水分 A 对流传热 自由水分 B 1.1:1 C 1: 1.1 D 1:1 7 精馏的操作线是直线，主要基于以下原因。 B 理想物系 D 塔顶泡点回流 结合水分 D 临界水分 D 冷凝 8 物料的平衡水分一定是_。 B C 9 傅立叶定律是_的基本定律。 B 热传导 C 总传热 10 精馏中引入回流， 下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高， 最恰当的方法是_。 A 液相中易挥发组分进入汽相 B 汽相中难挥发组分进入液相 C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但易挥发组分较多 D 液相中易挥发组分进入汽相和

21、汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生 二 填空题（20 分，每空 1 分） 1 在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗 粒直径的次方成正比。 2 相对挥发度=1，表示不能用 分离，但能用 8 分离。 3 流体在管内作湍流流动时（不是阻力平方区） ，其摩擦系数随 和 而变。完全 湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数数值只取决于 。 4 水在管内作湍流流动，若流速提高到原来的 2 倍，则其对流传热系数约为原来的倍； 管径改为原来的 1/2 而流量相同，则其对流传热系数约为原来的倍。 （设条件改变后 仍在湍流范围） 5 导热系数的单位为 ，对流传热系数的单位为

22、，总传热系数的单位 为 。 6 分离任务要求一定，当回流比一定时，在五种进料状况中，进料的 q 值最大，分离 所需的总理论板数。 7 恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括阶段 和阶段。 8 流体流动的连续性方程是；适用于圆形直管的不可压缩流体流 动的连续性方程为。 9 易溶气体溶液上方的分压 ，难溶气体溶液上方的分压 ，只要组份 在气相中的分压 液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。 10 在 1atm 下，不饱和湿空气温度为 295K，当加热到 375K 时，相对湿度，露点 。(增高、降低、不变) 三 计算题（60 分） 1 (15 分) 一精馏塔， 原料液组成为 0.5 摩尔分率） 饱

23、和蒸气进料， （ ， 原料处理量为 100kmol/h， 塔顶、塔底产品量各为 50kmol/h 。已知精馏段操作线程为 y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸气 加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求： （1） 塔顶、塔底产品组成； （2） 全凝器中每小时冷凝蒸气量； （3） 蒸馏釜中每小时产生蒸气量 （4） 若全塔平均=3.0，塔顶第一块塔板默弗里效率 Eml=0.6，求离开塔顶第二块塔板的 气相组成。 2（15 分）有一换热器，管内通 90的热流体，膜系数 1 为 1100 w / m ? C ，管外有某种 液体沸腾，沸点为 50，膜系数 2 为 5800 w / m ? C 。试求以下两种

24、情况下的壁温： （1） 管壁清洁无垢 ； （2）外侧有污垢产生，污垢热阻为 0.005 m ? C / w 3 （15 分）如本题附图所示，用泵 2 将储槽 1 中密度为 1200kg/m3 的溶液送到蒸发器 3 内，储槽内液面维持恒定，其上方压强为 101.33103Pa。 蒸发器上部的蒸发室内操作 压强为 200mmHg（真空度） 。蒸发器进料口 高于储槽内的液面 15m， 输送管道的直径为 68mm4mm，送料量为 20m3/h，溶液流 经全部管道的能量损失为 120J/kg，试求： 2 2 2 9 （1）泵的出口管路中流体的流速； （2）泵的有效功率； （3）若泵的效率为 65%，求泵

25、的 轴功率。 4 （15 分）有一填料吸收塔，在 28及 101.3kPa，用清水吸收 200m3/h 氨-空气混合气中的 氨，使其含量由 5%降低到 0.04%（均为摩尔%） 。填料塔直径为 0.8m，填料层体积为 3 m3， 平衡关系为 Y=1.4X，已知 Kya=38.5kmol/h。问（1）出塔氨水浓度为出口最大浓度的 80% 时，该塔能否使用？（2）若在上述操作条件下，将吸收剂用量增大 10%，该塔能否使用？ （注：在此条件下不会发生液泛） 10 化工原理模拟试题（五）一（16 分）选择题（每题只许选一个答案） （1）孔板流量计的孔流系数 C0 当 Re 增大时，其值 A 总在增大 B 先减小，后保持为定值 C 。 D 不定 总在减小 （2）某液体在内径为 d0 的水平管路中稳定流动，其平均流速为 u0，当它以相同的体积流量 通过等长的内径为 d2(d2=d0/2)的管子时，若流体为层流，则压降?p 为原来的 A 4 B 8 C 16 D 32 倍。 （3） 一定流量的液体在一252.5mm 的直管内作湍流流动， 其对流传热系数i=1000W/m2 ；如流量与物性都不变，改用一192mm 的直管，则其将变为 。 A 1259 B 1496 C 1585 D 1678 （4）某二元混合物，其中 A