南京工业大学化工原理试题及答案

1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B泵出口的压力减小C泵入口的真空度减小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λ数值A与光滑管一样B只取决于ReC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___At1t2Bt3t2Ct1t2Dt3t14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，最恰当的说法是。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，但其中易挥发组分较多；D液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。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吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力，传质单元数，传质单元高度，所需填料层高度。A增大B减小C不变D不能判断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）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α=1，表示不能用分离，但能用分离。3流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是型曲线，其管中心最大流速为平均流速的倍，摩擦系数λ与Re的关系为。4离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生现象25导热系数的单位为，对流传热系数的单位为，总传热系数的单位为。6精馏操作的依据是，实现精馏操作的必要条件包括____和。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对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数______（增大、减小、不变），传质推动力______（增大、减小、不变），亨利系数______（增大、减小、不变）。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)用一精馏塔分离二元液体混合物，进料量100kmol/h，易挥发组分xF=0.5，泡点进料，得塔顶产品xD=0.9，塔底釜液xW=0.05（皆摩尔分率），操作回流比R=1.61，该物系平均相对挥发度α=2.25，塔顶为全凝器，求：(1)塔顶和塔底的产品量（kmol/h）；(2)第一块塔板下降的液体组成x1为多少；(3)写出提馏段操作线数值方程；(4)最小回流比。2（15分）在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气，两流体的进口温度分别为20℃和110℃。在换热器使用的初期，冷却水及空气的出口温度分别为45℃和40℃，使用一年后，由于污垢热阻的影响，在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下，冷却水出口温度降至38℃，试求：（1）空气出口温度为多少？（2）总传热系数为原来的多少倍？（3）若使冷却水加大一倍，空气流量及两流体进口温度不变，冷热流体的出口温度各为多少？（α水α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？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φ83×3.5mm，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，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg，压力表读数为2.452×105Pa，泵的效率为70%，水的密度ρ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kgf/cm2？4（15分）某填料吸收塔用含溶质0002.02=x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01.01=y回收率可达90.0=η。已知物系的平衡关系为HH1H23y=2x。今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至00035.02=′x，试求：（1）可溶组分的回收率η′下降至多少？（2）液相出塔摩尔分数1x′升高至多少？4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__________。A0.1:1B1.1:1C1:1.1D1:13某二元混合物，α=3，全回流条件下ⅹn=0.3，则Уn-1=_______。A0.9B0.3C0.854D0.7944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。A2B4C8D165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B汽化现象C气浮现象D汽蚀现象6傅立叶定律是_____的基本定律。A对流传热B热传导C总传热D冷凝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(tw，t)B(I，tw)C(p，H)D(td，H)58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B并流加料C逆流加料D双效三体并流加料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__________。A增大至原来的2倍B增大至原来的4倍C增大至原来的2倍D增大至原来的1.5倍10一定流量的液体在一Φ25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数αi=1000W/m2•℃；如流量与物性都不变，改用一Φ19×2mm的直管，则其α将变为______。A1259B1496C1585D1678三、计算题（60分，每题15分）1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。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α=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•℃)，水的平均比热容为4.187kJ/(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Δtm；（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/m3·h，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Φ76mm×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按∑=21,2uhf与∑=22,10uhf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98.07×103Pa（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。6化工原理模拟试题（三）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λ数值＿＿＿＿。A只取决于ReB与光滑管一样C取决于相对粗糙度D与粗糙度无关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＿＿＿。At3＞t2Bt1＜t2Ct1＞t2Dt3＞t17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