化工原理上下册部分复习资料.docx
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化工原理上下册部分复习资料
化工原理（上、下册）复习资料
一.选择题
选择题1
1．如图1示,空气以相同的流速分别通过水平放置和垂直放置的两根等径直管。
已知d1=d2，LAB=LCD，U型差压计指示液相同。
则（）。
A. △PAB=△PCD；B. △PAB>△PCD;
C. hfAB=hfCD； D. R1>R2
2．流体作（）流动时，摩擦系数（λ）只是Re的函数，而与管壁的粗糙度无关。
A.层流B.湍流 C.过渡流D.完全湍流
3．离心泵的性能曲线中的H－－Q线是在（）情况下测定的。
A.效率一定；B.功率一定；C.转速一定；D.管路（ｌ＋∑ｌe）一定
4．离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）
A.气缚现象B.汽蚀现象C.汽化现象D.气浮现象.
5．
已知圆筒壁（外半径为r3）上两层保温材料的温度分布曲线如图2示：
A层的导热系数（）B层的导热系数；应将（）放在内层保温效果好。
（A、B两层厚度相等）。
A.等于B.大于C.小于D.A层E.B层
6．对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116w.m-2.K-1，α2＝11600w.m-2.K-1，要提高传热系数（K），最简单有效的途径是（）。
A.设法增大α1;B.设法增大α2;C.同时增大α1和α2。
7．试比较某精馏塔中第n－1，n，n＋1层理论板上参数的大小（理论板的序数由塔顶向 下数起），即：
yn+1（）yn，yn（）xn-1。
A. ＞， B. ＝， C. ＜
8．用y—x图表示精馏塔在某一回流比操作时，其操作线的位置（）。
A.在对角线之下；B.与对角线重合；C.在对角线与平衡线之间
9．在吸收传质过程中，它的方向和限度，将取决于吸收质在气－液两相平衡关系，若要进行吸收操作，则应控制（）
A.p＞p*B.p＜p*C.p＝p*
10．吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要（）
A.增加气膜厚度和减少液膜厚度B.减少气膜和液膜厚度C.增加气膜和液膜厚度
11．当空气的t=tw=td时，说明空气的相对湿度φ（）。
A.=100%；B.＞100%；C.＜100%
12．湿空气经预热后，空气的焓增大，而（）。
A.H，φ都升高；B.H不变φ降低；C.H，φ都降低
选择题2
1.如图1所示，连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了（）的大小。
A.A.B间的压头损失HfAB;B.A.B间的压强差△P;
C.A.B间的压头损失及动压头差之和;D.A.B间的动压头差uA2-uB2/2g
2.穿过三层平壁的稳定导热过程，如图2所示，试比较第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的大小（）。
A.R1>（R2+R3）B.R1<（R2+R3）C.R1=（R2+R3）D.无法比较
3.
如图3所示。
指出下列各点及线段表示的浓度及浓度差：
a点（ ）；b点（ ）；c点（ ）；
ab段（ ）； bc段（ ）。
A.yn,yn+1B.yn+1，xnC.yn，xnD.yn，xn-1E.xn-1,xne
4.非园形管子的当量直径可用来计算（）。
A.雷诺数ReB.流速C.管子的截面积
5.为减少电机的启动功率，离心泵在启动前应将（）.
A.出口阀关闭B.进口阀关闭C.出口阀打开D.进口阀打开
6.离心泵效率最高的点称为（）
A.工作点B.操作点C.设计点D.计算点
7.间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高对流传热系数（）之值。
A.大者；B.小者；C.两者；
8.从沸点一组成图中可以看出：
只有将混合液加热到（）才能从混合液中分出易挥发组分增多的蒸汽。
A.液相区；B.气相区；C.气液共存区
9.（）对吸收操作有利。
A.温度低，气体分压大；B.温度低，气体分压小；
C.温度高，气体分压大；C.温度高，气体分压小；
10.根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（）。
A.两相界面存在的阻力；B.气液两相主体中的扩散的阻力；
C.气液两相滞流层中分子扩散的阻力；
11.物料的平衡水份一定是（）
A.非结合水份B.自由水份C.结合水份D.临界水份
12.在某常压连续干燥器中采用废气循环操作，即由干燥器出来的一部分废气（t2,H2,）和新鲜空气（t0,H0）相混合,混合气经预热器加热到必要的温度后再送入干燥器。
干燥过程中有关参数如下：
混合气状态点M（tm,Hm）预热至点N（t1,H1），进入干燥器干燥（I2=I1）至点B（t2,,H2,）。
已知水分蒸发量为W，则根据对整个干燥系统的物料衡算可得绝干空量L为（）。
A.L＝W/（H2－H0）；B.L＝W/（H1－H0）；
C.L＝W/（H2－H1）；D.L＝W/（Hm－H0）。
选择题3
1.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（）
A.同一种流体内部B.连通着的两种流体
C.同一种连续流体 D.同一水平面上，同一种连续的流体
2.柏努利方程的物理意义可以从图1中得到说明，若忽略A，B间的阻力损失，试判断B玻璃管水面所处的刻度。
（）
A.a位置 B.c位置C.b位置
3.离心泵停止操作时，应（）
图1
A.先关出口阀后停电B.先停电后关出口阀
C.先关出口阀或先停电均可D.单机泵先停电，多级泵先关出口阀
4.在重力场中，固体颗粒在静止流体中的沉降速度与下列因素无关的是（）。
A.颗粒几何形状 B.颗粒几何尺寸
C.颗粒与流体密度D.流体的流速
5.离心泵的性能曲线中的H－－Q线是在（）情况下测定的。
A.效率一定B.功率一定
C.转速一定D.管路阻力一定
7.用两种不同的保温材料时，往往把导热系数入值小者放在（）。
A.内层B.外层C.内外层均可
9.用清水逆流吸收空气中的NH3，当水量和空气量一定时，增加NH3量，则出塔气体浓度（），出塔液体浓度（）。
A.增加；不变B.不变；增加
C.增加；增加D.不变；不变
10.吸收剂用量增加，操作线斜率（），吸收推动力（）。
A.增大；减小B.增大；增大
C.减少；增大D.减少；减少
11.非理想溶液不一定都有恒沸点，只有对拉乌尔定律有明显的（）的非理想溶液才具有恒沸点。
A.极小偏差B.极大偏差C.中等偏差D.无偏差
12.对现有一个精馏塔，若将其回流比减少时，其需要的理论板数会（），产品的浓度会（）。
A．减少；增加B.减少；降低C.增加；降低D.增加；增加
13.已知连续精馏过程的q＝1.1，则加料中液体量与总加料量之比是（）。
A.0.1:
1B.1.1：
1C.1：
1D.无法计算
15.干燥过程中预热室的热量消耗随空气进入预热器的温度的降低而（）。
A.降低B.增加C.不变D.不确定
16.判断对错：
（1）在恒定干燥条件下，湿物料本身的初始温度高或低，对恒定干燥速度无影响；
（2）当湿物料干燥到临界含水量以后，此时可用提高空气流速来提高其干燥速率，以减少干燥时间。
（）
A.
（1）、
（2）都对B.
（1）、
（2）都错
C.
（1）对；
（2）错D.
（1）错；
（2）对
选择题4
1.流体作（）流动时，摩擦系数λ只是Re的函数，而与管壁的粗糙度无关。
A.层流B.湍流 C.过渡流D.完全湍流
2.在相同条件下，缩小管径，雷诺数（）
A.增大B.减小C.不变
3离心泵效率最高的点称为（）
A.工作点B.操作点C.设计点D.计算点
4.当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为（）
A.气体的粘度太小B.气体的密度太小
C.气体比液体更容易起漩涡D.气体破坏了液体的连续性
5.管壁及污垢热阻可略,对薄管壁来说,当两流体对流体热系数相差悬殊时（如αi>>α0）,为有效提高K值，关键在于（）。
A提高αi B.提高α0 C.减小垢层热阻D.提高管内流体流量
6.下列系数中，其单位与压强的单位相同的是（）。
A.气相总传质系数 B.溶解度系数C.亨利系数 D.相平衡常数
7.为使脱吸操作易于进行，通常可采用（）或（）。
A.升温 B.加压C.减压D.降温
8. 常压下沸点为86℃与水不互溶的A组分，若采用水蒸汽蒸馏方法，在常压下，此混合液以的沸点（）。
A.>100℃B.=100℃C.=86℃D.<86℃
9.全回流时，y-x图上精馏塔的操作线位置（）。
A.在对角线与平衡线之间B.与平衡线重合
C.与对角线重合D.在对角线之下
10.精馏塔设计时，若F、xF、xD、xW、R、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.多B.少C.不变D.无法判断
11.少量湿空气与大量水充分且密切接触，湿空气离开时与水已达传热和传质的平衡，如果系统与外界无热交换，水的进出口温度相等，则湿空气离开时的温度等于（）
A.湿空气的进口温度B.绝热饱和温度
C.湿球温度D.露点温度
12.判断对错：
（1）恒速干燥阶段，所除去的水分为非结合水分；
（2）降速干燥阶段，所除去的水分为结合水分。
（）
A.
（1）、
（2）都对B.
（1）、
（2）都错
C.
（1）对；
（2）错D.
（1）错；
（2）对
选择题5
1.图1示为一异径管段，从A段流向B段，测得U形压差计的读数为R＝R1，从B段流向A段测得U形压差计读数为R＝R2，若两种情况下的水流量相同，则______。
A.R1＞R2B.R1＝R2C.R1＜R2D.R2＝－R1
2.图1所示表示的R值大小反映______。
A.A.B两截面间压差值B.A－B截面间流动压降损失
C.A.B两截面间动压头变化D.突然扩大或突然缩小流动损失
3.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（）。
A.愈大B.愈小C.愈接近大气压
4.离心泵的调节阀开大时,则（）
A.吸入管路的阻力损失不变B.泵出口的压力减小
C.泵入口处真空度减小D.泵工作点的扬程升高.
5.为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（）输送温度下液体的饱和蒸汽压。
A.大于B.小于C.等于
6.对流传热仅发生在（）中。
A.固体B.静止的流体C.流动的流体
7.用两种不同的保温材料时，往往把导热系数入值小者放在（）。
A.内层B.外层C.内外层均可
8.稳定传热是指传热系统内各点的温度（）。
A.既随时间而变，又随位置而变
B.只随位置而变，但不随时间而变
C.只随时间而变，但不随位而变
9.精馏塔的操作线是直线，其原因是（）。
A.理论板假定B.理想物系
C.塔顶泡点回流D.恒摩尔流假定
10.用精馏塔完成分离任务所需的理论板数NT为8（包括再沸器），若全塔效率ET为50％，则塔内实际板数为（）层。
A.16B.12C.14D.无法确定
11.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体流量增大，其他操作条件不变，则对于气膜控制系统，其出塔气相组成将（）。
A.减少B.增加C.不变D.不确定
12.吸收过程中，若减小吸收剂用量，操作线斜率（），吸收推动力（）。
A.减小；增大B.增大；减小C.减小；减小；D.增加；增加
13.对不饱和湿空气，若使之等焓降温，则空气的相对湿度将（）。
A.降低B.不变C.升高D.无法判断
14.在恒定干燥条件下，将含水20％的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为5％时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.05％，则物料的临界含水量为（）。
A.0.05％B.5％C.12.5％D.20％
选择题6
1.如图1所示，连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了（）的大小。
A.A.B间的压头损失HfABB.A.B间的压强差△P
C.A.B间的压头损失及动压头差之和D.A.B间的动压头差uA2-uB2/2g
2.如图2示,空气通过水平放置的等径直管。
连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了（）的大小。
A.A.B间的阻力损失B.A.B间的压力能差和阻力损失
C.A.B间的动能差和阻力损失D.A.B间的动能差
3.非园形管子的当量直径可用来计算（）。
A.雷诺数ReB.流速C.管子的截面积
4.离心泵铭牌上标明的扬程是指（）
A.功率最大时的扬程B.最大流量时的扬程
C.泵的最大扬程D.效率最高时的扬程.
5.当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为（）
A.气体的粘度太小B.气体的密度太小
C.气体比液体更容易起漩涡D.气体破坏了液体的连续性
6.流体与固体壁面间的对流传热，当热量通过滞流内层时，主要是以（）方式进行的。
A.热传导B.对流传热C.热辐射
7.间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高对流传热系数（）之值。
A.大者B.小者C.两者
8.在稳定变温传热中，流体的流向选择（）时传热平均温度差最大。
A.并流B.逆流C.错流
9.13.某二元混合物，其中A为易挥发组分。
液相组成
时相应的泡点为
，气相组成
时相应的露点为
，则（）。
A.
B.
C.
D.无法判断
10.14.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.多B.少C.不变D.判断依据不足
11.15.对于逆流操作的吸收塔，其它条件不变，当吸收剂用量趋于最小用量时，则（）。
A.吸收推动力最大B.吸收率最高；
C.出塔气浓度最低D.吸收液浓度趋于最高
12.16.根据双膜理论，在气液接触界面处（）。
A.气相组成大于液相组成B.气相组成小于液相组成
C.气相组成等于液相组成D.气相组成与液相组成平衡
13.若离开干燥器的空气温度t2降低而湿度H2提高，则干燥器的热效率会（），而空气消耗量会（）。
A.减少；减少B.减少；增加C.增加；增加D.增加；减少
14.物料的平衡水份一定是（）。
A.非结合水份B.自由水份C.结合水份D.临界水份
二.
问答题
问答题1
1.（10分）图4所示的I-H图中,AB过程是过程,反应干燥介质经过操作,B点所示的温度是 温度;A点为干燥介质的 状态;A点状态可由干燥介质相互独立的两个参数确定；由A点可读出的干燥介质的参数是，并在图中示意。
问答题2
1.
（8分）某恒定干燥过程，（如图5所示：
预热器K1，干燥器K2，冷却冷凝器K3），已知预热器出口空气的干球温度为t1,湿球温度为tw1，此状态空气在干燥器经历一个绝热增湿过程，出干燥器空气温度为t2，经冷却冷凝器冷却冷凝，析出一部分水分之后，再经预热器预热至t1，且其湿球温度仍为tw1，如此反复循环。
（1）在湿空气的H－I图（附后）上用线段和箭头绘出空气在上述干燥过程状态变化的示意图。
（2）说明空气在各设备中所经历的过程。
问答题3
1.如图2所示：
A、B、C三点在同一水平面上，dA=dC，dA＞dB，问：
（1）当闸阀关闭时，A.B.C三点处的压强那个大？
哪个小？
或相等？
（2）当阀门打开，高位槽水位稳定不变，A.B.C三截面处的压强、流量、流速哪个大？
哪个小？
或相等？
问答题4
1.如图4所示，水在水平管中作稳定连续流动，从A流向B，问：
（1）体积流量VA和VB哪个大？
为什么？
（2）流速uA和uB哪个大？
为什么？
（3）静压头PA/（ρg）和PB/（ρg）哪个大？
为什么？
问答题5
1.图2所示为一逆流吸收塔的操作线ac及平衡线od，其他相关条件标注于图上。
（1）若ac平行于od，则脱吸因素S＝。
（2）若另有一方案，操作线为ab，ab方案与ac方案相比，吸收剂消耗量：
方案ab（）方案ac；所需填料层高度：
方案ab（）方案ac；溶质回收率：
方案ab（）方案ac。
A.等于B.大于C.小于D.不确定
问答题6
1.（2分）图3所示中
（1）为进料；
（2）为进料。
三.计算题
计算题1
1.
（15分）如图5所示，用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为245.25kPa的塔内,管径为φ108×4mm，管路全长100m（包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内）。
已知：
水的流量为56.5m3.h-1，水的粘度为1厘泊，密度为1000kg.m-3，管路摩擦系数可取为0.024，试计算并回答：
（1）水在管内流动时的流动形态；
（2）管路所需要的压头和轴功率；
（3）今库存有三台离心泵，其性能参数如下表所示，应选用哪台泵？
型号
转速
r/min
流量
m3.h-1
扬程
m
效率
%
轴功率
kw
电机功率
kw
IS80-50-200
2900
30
53
55
7.87
15
50
50
69
9.87
60
47
71
10.8
IS100-65-200
2900
60
54
65
13.6
22
100
50
76
17.9
120
47
77
19.9
IS125-100-400
1450
60
52
53
16.1
30
100
50
65
21
120
48.5
67
23.6
2.（16分）在一套管换热器中用水逆流冷却某种溶液,溶液量为1.4kg.s-1,比热为2kJ.kg-1.K-1,走内管（规格为φ25×2.5mm）,从150℃冷却到100℃。
冷却水走套管环隙,从25℃升温至60℃,水的比热为4.18kJ.kg-1.K-1。
（1）已知溶液一侧的对流传热系数为1160w.m-2K-1,冷却水一侧的对流传热系数为930w.m-2.K-1,忽略管壁和污垢的热阻及热损失,求以传热外表面积为基准的总传热系数K和冷却水的用量（kg.h-1）。
（2）计算内管的外表面积和管长。
3.（12分）用连续精馏塔每小时处理100kmol含苯40%和甲苯60%的混合物，要求馏出液中含苯90%，残液中含苯1%（组成均以kmol%计）。
试求：
（1）馏出液和残液各多少kmol.h-1。
（2）饱和液体进料时，已估算出塔釜每小时汽化量为132kmol，问回流比为多少？
4.（15分）在一填料塔中用清水逆流吸收混合于空气中的氨气。
混合气体的流量为111kmol.m-2.h-1,氨浓度为0.01（体积分率），要求回收率为99%，水的用量为最小用量的1.5倍，操作条件下的平衡关系为Y=2.02X，KYa=0.0611kmol.m-3.s-1（按摩尔比计算值）试求：
（1）最小液气比（LS/GB）min及操作液气比LS/GB；
（2）出塔的液相浓度X1；
（3）脱吸因素S；
（4）气相总传质单元高度HOG；
（5）所需填料层高度h。
（NOG=[1/（1-S）]ln[（1-S）（Y1-mX2）/（Y2-mX2）+S]）
计算题2
1.
（15分）图6所示，已知管内径d=50mm,在阀门全开时输送系统的Σ（l+le）=50m,摩擦系数可取λ=0.03，流量为6m3.h-1至15m3.h-1范围内泵的性能曲线可用下式描述:
H=18.92－0.82Q0.8，此处H为泵的扬程m，Q为泵的流量m3h-1。
如输水量为10m3.h-1，问:
（1）所需外加能量为多少J.kg-1?
（2）此泵能否完成任务?
（3）如要求输送量减至8m3.h-1（通过关小阀门来达到），泵的轴功率减少百分之多少?
（设泵的效率变化忽略不计）
2.（12分）为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数,测得实验数据如下：
冷却器传热面积A＝2.8m2,甲苯的流量为2000kg.h-1,由80℃冷却到40℃,甲苯的平均比热为1.84kJ.kg-1.K-1。
冷却水从20℃升高到32℃,两流体呈逆流流动,求：
（1）所测得的传热系数K为多少?
（2）若水的比热为4.18kJ.kg-1.K-1,问水的流量为多少?
3.（15分）有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。
原料液组成50%（摩尔％），饱和蒸汽进料。
原料处理量为每小时100kmol，塔顶、塔底产品量各为50kmol.h-1，已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器,泡点回流。
试求:
（1）塔顶、塔底产品组成（用摩尔分率表示）；
（2）全凝器中每小时冷凝蒸汽量；
（3）蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量；
4.（16分）用清水吸收氨－空气混合气中的氨。
混合气进塔时氨的浓度y1＝0.01（摩尔分率）,吸收率90％，气－液平衡关系y=0.9x。
试求：
（1）最小液气比及操作液气比；
（2）溶液最大出口浓度；
（3）取吸收剂用量为最小吸收剂用量的2倍时，气相总传质单元数为多少?
（用对数平均推动力法）
（4）气相总传质单元高度为0.5m时，填料层高为几米?
计算题3
1.
（12分）如本题附图4所示，水从贮水箱A经异径水平管B及C流至大气中。
已知水箱内液面与管子中心线间的垂直距离为5.5m，保持恒定，管段B的直径为管段C的两倍。
水流经B、C段的摩擦阻力分别为∑hfB=15J/kg，∑hfC=30J/kg。
由水箱至管段B及由管段B至管段C的突然缩小损失可以忽略，而管段C至外界的出口损失不能忽略。
试求：
（1）水在管路C中的流速
题2附图
（2）水在管路B中的流速；
（3）管段B末端内侧的压强。
2.（10分）某输水管路系统，要求流量为Qe＝9m3/h，管路特性方程为：
（式中Qe：
m3/h，He：
m），现有三种型号离心泵列于附表中，求：
（1）计算后从附表中选择一台合适的离心水泵。
（2）若吸入管路压头损失为1.5m
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