综二化工第二学期期中试卷

1综二化工第二学期期中试卷一、选择题1．流体在圆管内作湍流流动时，管内平均流速为最大流速的（）倍A．0.5B.0.8C.1D.22．离心泵产生气蚀的原因不可能是（）A．启动前没有装液B.安装高度过大C.被输送液体温度过高D.安装地区的大气压较低3．流体在圆形直管内流动时，若已进入阻力平方区，则摩擦系数λ与雷诺数Re的关系是（）A．Re增加，λ增大B.Re增加，λ减小C.Re增加，λ基本不变D.Re增加，λ先增大后减小4.下列对降尘室的描述错误的是（）A．结构简单B.阻力小C.处理量大D.分离效率高5.过滤推动力一般指（）A．过滤介质两边的压强差B.过滤介质和滤饼两边的压强差C.滤饼两侧的压强差D.液体进出过滤机的压强差6．颗粒在滞流区沉降，沉降速度正比于（）A．颗粒与流体密度差的1/2次方B.颗粒直径的平方C.颗粒直径的0.5次方D.流体黏度的1次方7.换热器间壁两侧的对流传热系数分别为α1和α2，且α1＜＜α2，为提高传热系数K，应设法（）A．提高α1B.提高α2C.提高α1和α2D.以上都可以8．工业生产中，沸腾传热应设法保持在（）A．自然对流区B.核状沸腾区C.膜状沸腾区D.过渡区9.在单效蒸发中，若D／W＞r／r1（r，r1分别为二次蒸汽、一次蒸汽的汽化潜热），且不计热损失，则进料液为（）A．冷液体B.沸点进料C.过热蒸汽D.无法确定10.提高蒸发器生产强度的关键是（）A．提高加热蒸汽压力B.提高冷凝器的真空度C.增大传热系数D.增大料液的温度11．下列几种蒸发器中，液体在加热管中不作循环流动的是（）A．中央循环管式蒸发器B.列文式蒸发器C.外加热式蒸发器D.升膜式蒸发器12.已知精馏塔顶第一层理论板上的液相泡点为t1,与之平衡的气相露点为t2。而该塔底某理论板上的液相泡点为t3，与之平衡的气相露点为t4。则这四个温度的大小顺序为（）A．t1＞t2＞t3＞t4B.t1＜t2＜t3＜t4C.t1=t2＞t3=t4D.t1=t2＜t3=t413.进料状态为（）时，精馏段下降的液体量比提馏段的多A．冷液体B.饱和液体C.饱和蒸汽D.过热蒸汽14.当回流比减小时，精馏段操作线向平衡线靠近，分离要求一定时，所需的理论板数（）A．增多B.减小C.不变D.不确定15.实验室用水吸收NH3，该吸收过程阻力基本上属于（）A．液膜控制B.气膜控制C.两膜扩散控制D.不能控制16．吸收塔内，混合气体中的惰性气体浓度从塔进口到出口逐渐（），其摩尔流量（）A．增大，不变B.增大，降低C.降低，不变D.降低，增大17.下列说法正确的是（）A．体系达到平衡时的液相浓度是在操作条件下的最大浓度B.气体在液体中溶解时的亨利系数E大，气体属于难溶气体C.吸收操作能够进行的条件是溶质在气相中的分压必须满足p＜p*D.以上表述均正确18．已知湿空气的下列哪两个参数，可以用T-H图查得其他未知数（）A．H，tdB.t，twC.P，HD.IH，tw19.利用空气作介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速阶段，欲缩短干燥时间，可采用的最有效措施是（）A．提高干燥介质的温度B.增大干燥面积、减薄物料厚度C.降低干燥介质相对湿度D.提高空气的流速220.不饱和空气在绝热饱和过程中（）A．湿度减小，焓不变B.温度降低，焓增大C.温度降低，湿度增加D.温度升高，焓不变21.下列方法可以减少分析中偶然误差的是（）A．进行空白试验B.增加平行试验的次数C.进行对照试验D.进行仪器的校正22.滴定分析中，一般利用指示剂颜色的突变来判断化学计量点的到达，在指示剂变色时停止滴定。这一点称为（）A．化学计量点B.滴定分析C.滴定误差D.滴定终点23．下列关于滴定度的概念正确的是（）A．表示标准溶液的量的浓度B.每毫升标准溶液中所含溶质的质量C.表示每毫升标准溶液相当于被测组分的质量D.表示每毫升标准溶液相当于被测组分的摩尔质量24.下列溶液的物质的量的浓度为1moL／L的是（）A．标准状况下的22.4L的NH3溶于1L水中B.22.4L的HCl溶于水制成1L的溶液C.10.6gNa2CO3溶于水制成100mL的溶液D.10gNaOH溶于250mL水中25.某次滴定到达终点时溶液pH突越为7.7∽9.7，则应选用的指示剂为（）A．甲基橙B.甲基红（4.4∽6.2）C.酚酞D.溴甲酚绿（3.8∽5.4）二、填空题1．某设备里被测流体的真空度为100mmHg，若大气压为10.33mH2O，则其绝对压强为mmHg，若用表压力表示为KPa。2.常温下水的密度为1000Kg／m3，粘度为1cP，在内径为100mm的管内以3m／s的速度流动，其流动类型为。3.某套管冷却器由Φ108×4mm和Φ55×2.5钢管组成，流体在环隙内流动，其当量直径为。4.一球形石英颗粒在空气中作滞流自由沉降，若空气温度由20℃提高到50℃，则其沉降速度将。（“增大”或“减小”）5.降尘室适用于分离直径μm以上的颗粒。降尘室做成多层的目的是。6.含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.25m／s，则降尘室的生产能力为m3／s7.对于某些热敏性物料而言，为了避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体宜采用操作。8.工业生产中最常见的间壁式换热器是，采用（大，小）直径管，可以增加单位体积的传热面积。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻（大，小）一侧的α值，间壁换热器管壁温度tw接近于α值（大，小）一侧的流体温度。9.蒸发是的单元操作，这种操作是将溶液加热，使其中部分溶剂汽化并不断除去，以提高溶液中溶质的。蒸发操作中按二次蒸汽是否再利用分为和。10.单效蒸发装置中，蒸发器的上部为蒸发室，下部为，汽化产生的蒸汽在蒸发室及其顶部的中，将其夹带的液沫予以分离，通常采用的方法将它排除。11.精馏设计中，回流比越，所需的理论板数越少，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现的变化过程。12.苯和甲苯混合液在45℃,20.3KPa时沸腾，若此时苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为22.7KPa和7.6KPa，则平衡时苯的液相组成为，相对挥发度为。13．实验室用水逆流吸收空气中的CO2，当水量和空气量一定时，增加CO2量，则入塔气体浓度增大，出塔气体浓度，出塔液体浓度。14.在常压10℃时苯溶于水形成含苯1％的溶液，此溶液服从亨利定律，已知气相中苯的平衡分压为10KPa，则体系的亨利系数E=，溶解度系数H=相平衡常数m=。15.在填料吸收塔中，为了保证吸收剂液体的均匀分布，塔顶需设置。间歇精馏塔只有精馏段，没有提馏段，只能获得较纯的的产品。16．某二元液体混合物体系相对挥发度a为3,在全回流条件下xn为0.3,则x1n=。（由塔顶往下数）17.饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，此时其相对湿度，湿度，湿球温度，露点。（填“增大”“减小”或“不变”）318.用空气作为湿物料的干燥介质，当所用空气的相对湿度减小时，湿物料的平衡水分相应，自由水分相应。（“增大”或“减小”）19.氨水是弱碱，其中[NH3·H2O]、[OH-]、[H+]由小到大的顺序是。20.标准溶液的配制方法有和。21．0.01moL／LNaAc溶液的pH值等于。（Kw=1.0×1014，Ka=1.8×105）22.按有效数字的运算规则，9.50.101216.2=。三、简答题1．滞流和湍流有哪些不同？2.简述过滤操作的原理。3.在传热过程中，换热器强化传热的途径有哪些？4.蒸发的实质是传热过程，但与一般传热过程相比，蒸发过程还有什么特点？5.精馏过程中进料热状况有哪几种？热状况参数如何计算？参数值的大小范围如何？6.为什么说干燥过程既是传热过程又是传质过程？7.有人说“化学计量点时溶液的pH等于7”你认为对吗？试举例说明。四、计算题1.如图所示，用压缩空气将储槽内的浓硫酸压往高处的稀释罐（常压操作）中，浓硫酸的流量为6000kg/h，储槽液位保持不变，且液面与稀释罐进口处的垂直距离为8m，连接储槽与稀释罐之间的管道全长80m（含全部管件及阀门的当量长度），管道尺寸为φ108×4mm。已知浓硫酸的密度为1836kg/m3，粘度为23×10-3Pa•s。试求：（1）浓硫酸在管内的流速；（2）浓硫酸在管内流动的总阻力损失（J/kg）；（3）储槽内空气的压力（表压）。2.在列管式换热器中，用150℃的饱和水蒸气加热原油，水蒸气在壳程冷凝成同温度下的水，列管内的原油从30℃被加热至90℃。已知原油的流量为1800Kg／h，平均比热容为2.5KJ／（Kg·℃），水蒸气的冷凝潜热为2110KJ／Kg，蒸汽侧的对流传热系数为7000W／（m2·℃），原油侧的对流传热系数为400W／（m2·℃），列管长3m，尺寸为25×2.5mm，忽略管壁及污垢热阻，试求：（1）饱和水蒸气的流量；（2）换热器的总传热系数Ki；（3）换热器内列管的根数。43.某单效真空蒸发器，将浓度为10％的NaOH溶液水溶液浓缩至50％，进料温度为50℃，加料量为5000Kg/h，溶液沸点为120℃，加热蒸汽的压强为400KPa,蒸发式的操作压强为50KPa,已知蒸发器的传热系数为1500W/(m2·℃),蒸发器的热损失为加热蒸汽放热量的3％，求加热蒸汽消耗量及蒸发器的传热面积。（400KPa和50KPa下饱和蒸汽的汽化潜热分别为2138.5KJ/Kg、2304.5KJ/Kg；温度分别为143.4℃、81.2℃。水的比热容Cp=4.187KJ/（Kg·℃）4.用精馏塔分离双组份混合液，已知塔的进料组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数），泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，回流比为最小回流比的2.6倍，塔顶产品与塔底产品流量保持相等，且塔顶产品的回收率为98%，操作条件下物系的平均相对挥发度为2.5。试求：（1）塔顶、塔底产品中易挥发组分的摩尔分数；（2）最小回流比；（3）第二块塔板上升的蒸汽中易挥发组分的摩尔分数。5.现有一逆流吸收的填料塔，填料层高为6m，在常温、常压下用清水处理含氨6%（摩尔分数，下同）的空气—氨气混合气体。已知入塔混合气体流量为120kmol/h，清水的流量为360kmol/h。操作条件下平衡关系为Y*=2.5X，最小液气比为2.1。试求：（1）氨气的吸收率；（2）完成液的浓度；（3）填料塔的气相传质单元高度。6.今用重铬酸钾法测定某铁矿石中铁含量。称取试样0.4090g，溶于酸后将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，用0.1210mol/L61K2Cr2O7标准溶液滴定，用去27.73ml。试计算①该矿石中Fe及Fe2O3的质量分数②滴定度72232/OCrKOFeT。[已知M（Fe2O3）=159.69g/mol]5答题纸一、选择题1～5__________________________6～10__________________________11～15__________________________16～20__________________________21～25__________________________二、填空题1._____________2.3.4._______________5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19．20．21．22．三、简答题1.2.3.4.5.6.7.6四、计算题1.解：（1）mmmd1.0=100=2×4108=（1分）smρAqum/12.0=1.0×785.0×1836×36006000==2（2分）（2）958=10×231836×12.0×1.0==Re3μρdu（2分）流动为层流，06681.0=95864=Re64=λ（2分）kgJudlλhf/385.0=212.0×1.080×06681.0=2×=Σ22（2分）（3）取浓硫酸液面与换热器进口处管截面为横算截面，列柏努利方程：fhuρPgZuρPgZΣ+2++=2++22222111（2分）代入相关数据，得：385.0212.01836=8×807.921P解得：PaP144765=1（表压）