《化工原理I》计算试题考研真题1 (3)

《化工原理》上册考试题1.（20分）如图所示，油在光滑管中以u=2m/s的速度流动，油的密度ρ=920kg/m3，管长L=3m，直径d=50mm，水银压差计测得R=15.0mm。

试求：（1）油在管中的流动形态；（2）油的粘度；（3）若保持相同的平均流速反向流动，压差计读数有何变化？层流：λ=64/R e；湍流：λ=0.3164/R e0.25。

2. （20分）如图所示，已知：D = 100mm，d = 50mm，H = 150mm，ρ气体= 1.2kg/m3。

当U形管读数R = 25mm时，将水从水池中吸入水平管中，问此时气体流量V为多少m3/s （阻力可忽略）。

P a3. （16分）如图示循环管路，离心泵的安装高度H g=3m，泵特性曲线可近似表示为：H=23-1.43×105Q2，式中Q以m3/s表示。

吸入管长（包括全部局部阻力的当量长度）为10m，排出管长（包括全部局部阻力的当量长度）为120m，管内径均为50mm，假设摩擦系数λ=0.02，水温20℃。

试求：（1）管路内的循环水量为多少？（2）泵进、出口压强各为多少？4. （40分）如图所示，用清水泵将池A中水打到高位槽B中，泵的特性曲线可用H=25－0.004Q2表达，式中Q的单位为m3/h，吸入管路的阻力损失为4m水柱，泵出口处装有压力表，泵的阻力损失可忽略。

管路为Ф57×3.5mm钢管。

管路C处装有一个调节阀，调节阀在某一开度时的阻力系数ζ=6.0，两U形管压差计读数R1=800mm，R2=700mm，指示液为CCl4（密度ρ0=1600kg/m3），连通管指示液面上充满水，水的密度ρ=1000 kg/m3，求：（1）管路中水的流量为多少？（单台泵）（2）泵出口处压力表读数为多少？（单台泵）（3）并联一台相同型号离心泵，写出并联后泵的特性曲线方程；（4）若并联后管路特性曲线方程L=13.5＋0.006Q2，求并联后输水量为多少m3/hB45．（15分）某液体由一敞口贮槽经泵送至精馏塔，管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离为12m，流体经换热器的压力损失为0.3kgf/cm2，精馏塔压强为1kgf/cm2（表），排出管路为Φ114×4mm的钢管，管长为120m（包括局部阻力的当量长度），流速为1.5m/s，液体比重为0.96，摩擦系数为0.03，其它物性参数均与水极为接近。

化工原理考研流体流动、流体输送机械计算题及解题思路第一章流体、泵1.已知输水管内径均为100mm，管内为常温水，流量为30m3/h，U形管中指示液密度为1260kg/m3，R1=872mm，R2=243mm。

求90°弯头的阻力系数ζ和当量长度。

2.槽内水位恒定。

槽的底部与内径为100mm的水平管连接，当A阀关闭时，测得R=600mm，h=1500mm，U形压差计为等直径玻璃管，试求：(1) 当A阀部分开启时，测得R=400mm，此时水管中的流量为多少(m3/h)？已知λ=0.02，管子入口处ζ=0.5。

(2) 当A阀全开时，A阀的当量长度l e=15d，λ=0.02，则水管中流量为多少(m3/h)？B点压强应为多少Pa(表)？读数R为多少？3.用离心泵将密闭贮槽A中的常温水送往密闭高位槽B中，两槽液面维持恒定。

输送管路为Φ108mm×4mm的钢管，全部能量损失为40×u2/2(J/kg)。

A槽上方的压力表读数为0.013MPa，B槽处U形压差计读数为30mm。

垂直管段上C、D两点间连接一空气倒U形压差计，其示数为170mm。

取摩擦系数为0.025，空气的密度为1.2 kg/m3，试求：(1) 泵的输送量；(2) 单位重量的水经泵后获得的能量；(3) 若不用泵而是利用A，B槽的压力差输送水，为完成相同的输水量，A槽中压力表读数应为多少？4.输水管路系统，AO管长l AO=100m、管内径为75mm，两支管管长分别为l OB=l OC=75m，管内径均为50mm，支管OC上阀门全开时的局部阻力系数ζ=15。

所有管路均取摩擦系数λ=0.03。

支管OB中流量为18m3/h，方向如图所示。

除阀门外其他局部阻力的当量长度均已包括在上述管长中。

试求：(1) 支管OC的流量(m3/h)；(2) A槽上方压强表的读数p A(kPa)。

5.用Φ89mm×4.5mm，长80m的水平钢管输送柴油，测得该管段的压降为5000Pa，已知柴油密度为800kg/m3，黏度为25mPa·s，试求：(1) 柴油在管内的流速(m/s)；(2) 该管段所消耗的功率(W)。

一 填空1 牛顿粘性定律的数学表达式为 ，牛顿粘性定律适用于 流体。

（dydu μτ=；牛顿） 2 气体的粘度随温度的升高而 ，水的粘度随温度的升高而 。

（增大；减小） 3 气体的粘度随温度的升高而 ；压力升高液体的粘度将 。

（增大；不变）4 某流体的相对密度（又称比重）为0.8，在SI 制中，其密度ρ= ，重度γ= 。

（800kg/m 3；7848N/m 3）5 4℃水在SI 制中密度为1000kg/m 3；重度为 ；在工程单位制中密度为 ；重度为 。

（9810N/m 3；102kgf ·s 2/m 4；1000kgf/m 3）6 油品的比重指数°API 越大说明油品的比重越 。

（小）7 处于同一水平面高的流体，维持等压面的条件是 ， ， 。

（同一种流体；连续；静止）8 当地大气压为745mmHg ，测得一容器内的绝对压强为350mmHg ，则真空度为 。

测得另一容器内的表压强为1360mmHg ，则其绝对压强为 。

（395 mmHg ；2105 mmHg ） 9 如衡算基准以J/kg 表示，柏努利方程可表示为 ；如用N/m 2表示，则柏努利方程为 。

（∑+++=+++f e h p u gz w p u gz ρρ2222121122；∑+++=+++f e h p u gz w p u gz ρρρρρρ2222121122） 10 经典形式的柏努利方程的应用条件是： 、 、 。

（不可压缩；理想流体；无外功）11 流体流动的连续性方程是 ；适用于不可压缩流体流动的连续性方程是。

（u 1A 1ρ1 = u 2A 2ρ2；u 1A 1 = u 2A 2）12 判断流体流动方向的依据是 。

（各截面上总比能的大小）13 流体在圆管内作层流流动时，速度分布呈 ，平均流速为管中心最大流速的 。

（抛物线；1/2）14 雷诺数的物理意义为 。

（流体流动时的惯性力与粘性力之比） 15 某流体在圆形直管中做层流流动时，其速度分布是 型曲线，其管中心最大速度为平均流速的 倍，摩擦系数λ与Re 的关系为 。

①物理吸收操作属于＿＿＿＿过程，是一组分通过另一静止组分的＿＿＿＿扩散。

②当平衡线在所涉及的范围内是斜率为ｍ的直线时，则1/K =1/k +＿＿＿1/k 。

①在填料塔中用清水吸收混合气中ＮＨ ，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数Ｎ ＿＿＿＿＿＿（Ａ）增加；（Ｂ）减少；（Ｃ）不变。

②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。

③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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

吸收塔底部的排液管成Ｕ形，目的是起＿＿＿＿＿＿作用，以防止＿＿＿＿＿＿＿。

操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是吸收效果＿＿＿＿＿＿＿；若吸收剂入塔浓度ｘ 降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率＿＿＿＿＿＿出口气体浓度＿＿＿＿＿＿＿。

含ＳＯ 为１０％（体积）的气体混合物与浓度Ｃ为０．０２０Kmol/m 的ＳＯ 水溶液在一个大气压下相接触。

操作条件下两相的平衡关系为ｐ ＝１．６２Ｃ（大气压），则ＳＯ 将从＿＿＿相向＿＿＿相转移，以气相组成表示的传质总推动力为＿＿＿＿＿大气压，以液相组成表示的传质总推动力为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿Kmol/m 。

①总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/Ｋ =1/k +H/k 其中1/ｋ 表示＿＿＿＿＿，当＿＿＿＿＿＿＿项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。

②是非题亨利定律的表达式之一为p＝Ｅｘ，若某气体在水中的亨利系数Ｅ值很大，说明该气体为易溶气体。

( )③低浓气体吸收中，已知平衡关系ｙ＝２ｘ，ｋ ＝０．２Kmol/m .s，ｋ ＝２×１０ Kmol/m .s，则此体系属＿＿＿＿（Ａ气膜；Ｂ液膜；Ｃ气、液双膜）控制总传质系数近似为ｋ ＝＿＿＿＿＿＿＿Kmol/m .s。

1. （20分）如图所示，油在光滑管中以u=2m/s 的速度流动，油的密度ρ=920kg/m3，管长L=3m ，直径d=50mm ，水银压差计测得R=15.0mm 。

试求： （1）油在管中的流动形态； （2）油的粘度；（3）若保持相同的平均流速反向流动，压差计读数有何变化？层流：λ=64/R e ；湍流：λ=0.3164/R e 0.25。

解：（1）列1截面和2截面间柏努利方程，取2截面为基准面∑+++=++f h u p gZ u p gZ 2222222111ρρ()g Z Z p p h f 2121-+-=∑ρp D = p Dp C = p 2 +（Z 2 – Z A ）ρg + R ρ0gp D = p 1 + （Z 1 – Z 2）ρg +（Z 2 – Z B ）ρg + R ρg p 1 – p 2 = R （ρ0 -ρ）g -（Z 1 – Z 2）ρg R （ρ0 -ρ）g = p 1 – p 2 +（Z 1 – Z 2）ρg03.281.992092013600015.00=⨯-⨯=-=∑g Rh f ρρρ（J/kg ） 设管中为湍流：25.0Re3164.0=λ03.22Re 3164.02225.02=⋅⋅=⋅⋅=∑u d L u d L h f λ7034.182205.0303.23164.0Re225.0=⨯⨯= Re = 1.224×105 > 2000 （湍流）∴ 油在管中为湍流流动 （8分） （2） 510224.1Re ⨯==μρdu()7516.010516.710224.1920205.045=⋅⨯=⨯⨯⨯=-s Pa μ（cP ） （4分） （3）列1截面和2截面间柏努利方程，取2截面为基准面∑'+++=++f h u p gZ u p gZ 2221112222ρρ()221212u d L g Z Z p p h f⋅⋅=-+-='∑λρ∴ ∑h f ′= ∑h f∵ |Z 2 – Z 1| = |Z 1 – Z 2| ∴ |p 2 – p 1| = |p 1 – p 2|即压差计读数R 不变，但左边低右边高。

标题：武汉理工大学《化工原理》考研核心题库及参考答案一、选择题1.在化工原理中，流体流动的动力学方程是（）。

2. A. 牛顿第二定律3. B. 质量守恒定律4. C. 动量守恒定律5. D. 能量守恒定律6.答案：A. 牛顿第二定律7.下列哪个参数与离心泵的扬程成正比？（）。

8. A. 泵的转速9. B. 泵的叶轮直径10. C. 泵的功率11. D. 泵的流量12.答案：B. 泵的叶轮直径13.在化工原理中，对流传热是靠（）进行的。

14. A. 分子间的热传导15. B. 热对流16. C. 热辐射17. D. 分子间的碰撞18.答案：B. 热对流二、简答题1.请简述化工原理中流体流动的三种类型及其特点。

2.答案：化工原理中流体流动的三种类型及其特点是：层流、湍流和过渡流。

层流的特点是流体质点作有条不紊的平行运动，流速沿程不变，且没有旋涡和横向运动；湍流的特点是流体质点作不规则的随机运动，流速沿程变化，有旋涡和横向运动；过渡流的特点是流体质点既有规则的平行运动，又有不规则的随机运动。

3.请简述化工原理中常用的三种传热方式及其应用。

4.答案：化工原理中常用的三种传热方式及其应用是：导热、对流和辐射传热。

导热是指物体内部无宏观运动时，物体内部或相互接触的物体之间的传热；对流是指流体与固体表面之间的传热；辐射传热是指物体之间通过电磁波进行传热。

这三种传热方式在化工生产中都有广泛的应用，如导热可用于加热或冷却物体，对流可用于加热或冷却流体，辐射传热可用于加热或冷却远距离物体。

三、计算题1.在一个化工过程中，要求用离心泵将液体从低位槽输送至高位槽，已知低位槽液面高度为0.5m，高位槽液面高度为2m，液体密度为1000kg/m³，粘度为0.1Pa·s，泵的流量为5m³/s，泵的效率为70%，求泵的功率（单位：kW）。

（假设液体的重力加速度为9.8m/s²）2.答案：根据题意，可以计算出液体的质量流量为5000kg/s。

化工原理试卷计算题答案一、计算题 ( 共43题 320分 )1. 5 分 (2823)D2823取水池液面为1—1截面，贮槽水面为2—2截面，并以截面1—1为基准水平面。

在截面1—1和2—2间列伯努利方程：gZ 1+ρ1p +221u +.W e = gZ 2+ρ2p +222u +∑f h 式中：Z 1=0，Z 2=10 mp 1= p 2=0(表压)u 1= u 2≈0∑f h =20 J ·kg -1则泵所提供的能量为：.W e = gZ 2+∑f h =9.81×10+20=98.1+20=1.2×102 J ·kg -12. 10 分 (3758)D3758(1)求热气体向冷气体传递的热流速率, φ:已知: 冷气体的进出口温度T 1'=310 ℃,T 2'=445 ℃;冷气体的质量流量q m '=8000kg ·h -1，则冷气体单位时间获得的热量, φ'=q m 'c p '()''T T 21-; 冷气体单位时间损失的热量, φl =0.1φ';热气体向冷气体传递的热流速率, φ=φ'+φl =1.1q m 'c p '()''T T 21- =1.1×80003600×1.05×103×(445-310) =3.47×105 W(2)求热气体最终温度, T 2：由热气体热量衡算可得φ=q c T T m p ()12-=50003600×1.05×103×(580-T 2)=3.47×105 W T 2 =342 ℃∆T T T 112=-='580-445=135 ℃∆T T T 221=-'=342-310=32 ℃∆T m =-1353213532ln =71.6 ℃（即71.6 K ） K =m T A ∆φ=3.47105×200716⨯.=24.2 W ·m -2·K -1。

注意：所有答案请写在答题本上《化工原理》上册考试题姓名学号班级一填空1牛顿粘性定律的数学表达式为（），牛顿粘性定律适用于（）流体。

2气体的粘度随温度的升高而（），水的粘度随温度的升高而（）。

3气体的粘度随温度的升高而（）；压力升高液体的粘度将（）。

4某流体的相对密度（又称比重）为0.8，在SI制中，其密度ρ= （），重度γ= （）。

54℃水在SI制中密度为1000kg/m3；重度为（）；在工程单位制中密度为（）；重度为（）。

6油品的比重指数°API越大说明油品的比重越（）。

（小）7处于同一水平面高的流体，维持等压面的条件是（），（），（）。

8当地大气压为745mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为（）。

测得另一容器内的表压强为1360mmHg，则其绝对压强为（）。

9如衡算基准以J/kg表示，柏努利方程可表示为（）；如用N/m2表示，则柏努利方程为（）。

10经典形式的柏努利方程的应用条件是：（）、（）、（）。

11流体流动的连续性方程是（）；适用于不可压缩流体流动的连续性方程是（）。

12判断流体流动方向的依据是（）。

13流体在圆管内作层流流动时，速度分布呈（），平均流速为管中心最大流速的（）。

14雷诺数的物理意义为（）。

15某流体在圆形直管中做层流流动时，其速度分布是（）型曲线，其管中心最大速度为平均流速的（）倍，摩擦系数λ与Re的关系为（）。

16当Re为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ= （），在粗糙管内呈湍流时，摩擦系数λ与（）和（）有关。

17流体在管内做湍流流动时（不是阻力平方区），其摩擦系数λ随（）和（）而变。

18某流体在圆形直管中作湍流流动时，其摩擦系数λ主要与（）有关。

若流动处于阻力平方区，平均流速曾大至原来的2倍时，摩擦阻力损失约为原损失的（）倍。

19已知某油品在圆管中稳定流动，其Re=1000。

已测得管中心处的点速度为0.5m/s，则此管截面上的平均速度为（）m/s。

高考化工原理考研真题试卷一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1. 化工原理中，传质过程主要涉及到的物理现象是：A. 热传递B. 质量传递C. 动量传递D. 光传递2. 反应器设计中，连续搅拌槽反应器（CSTR）的特点不包括：A. 反应物浓度均匀B. 反应物浓度随时间变化C. 反应器内温度均匀D. 反应器内压力均匀3. 以下哪项不是化工过程中常见的分离技术：A. 蒸馏B. 萃取C. 蒸发D. 燃烧4. 在化工生产中，传热的基本方式不包括：A. 对流B. 辐射C. 扩散D. 传导5. 化工原理中，影响传质效率的主要因素不包括：A. 温度B. 压力C. 流速D. 物性6. 以下哪项是化工生产中常用的能量转换方式：A. 电能转换为热能B. 热能转换为机械能C. 机械能转换为电能D. 光能转换为声能7. 在化工原理中，下列哪项不是影响反应速率的因素：A. 催化剂B. 反应物浓度C. 反应物的相态D. 反应器的体积8. 化工生产中，物料衡算的基本原理是：A. 物料守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 质量守恒9. 化工原理中，混合气体的湿度通常用以下哪个参数来表示：A. 水分含量B. 相对湿度C. 绝对湿度D. 露点10. 化工生产中，影响过滤效率的主要因素不包括：A. 过滤介质的孔径B. 过滤介质的厚度C. 过滤介质的材质D. 过滤介质的重量二、填空题（本题共5小题，每空1分，共10分）1. 传热的基本方式包括对流、辐射和______。

2. 反应器按操作方式可分为______反应器和______反应器。

3. 化工原理中，传质过程通常涉及到的两种基本传递现象是______和______。

4. 物料衡算的基本原理是______，它表明在没有物质损失的情况下，进入系统的物质总量等于离开系统的物质总量加上系统内积累的物质总量。

5. 在化工生产中，常用的分离技术包括蒸馏、萃取、蒸发等，其中蒸馏是一种利用______差异来实现物质分离的技术。

石油大学（北京）化工学院化工原理（下册）题库二、计算题1、（15分）在一直径为1.2m 的Mellepak 250Y 规整填料吸收塔中，用清水吸收空气混合气中的SO 2。

吸收塔操作总压为101.3kpa, 温度为20 o C ，入塔混合气的流量为1000m 3/h, SO 2的摩尔分率为0.09，要求SO 2的回收率不低于98%，采用其汽相总体积传质系K Y a=0.0524 kmol/(m.s)。

该体系的相平衡方程为：y e =3.3x 。

试求：（1）推导传质单元数计算方程；（2）试证明：()ηm VL =m in 成立，其中η为溶质的吸收率，m 为相平衡常数； （3）最小溶剂用量，kgmol/h ；（4）若实际溶剂用量为最小溶剂量的1.2倍，计算出塔水中SO 2浓度（摩尔分率）；（5）计算传质单元数，传质单元高度及完成该分离任务所需的填料高度。

2、（15分）一座油吸收煤气中苯的吸收塔，已知煤气流量为2240（NM 3/hr ），入塔气中含苯4%，出塔气中含苯0.8%（以上均为体积分率），进塔油不含苯，取L=1.4 Lmin,已知该体系相平衡关系为：Y*=0.126X ，试求：（1） 溶质吸收率η（2）Lmin 及L (kmol/h)（3）求出塔组成X b (kmol 苯/kmol 油)（4）求该吸收过程的对数平均推动力∆Y m（5）用解析法求N OG ；（6）为了增大该塔液体喷淋量。

采用部分循环流程，在保证原吸收率的情况下，最大循环量L ’为多少，并画出无部分循环和有部分循环时两种情况下的操作线。

3、（20分）在一座逆流操作的低浓度气体填料吸收塔中，用纯矿物油吸收混合气中的溶质，已知进口混合气中溶质的含量为0.015（摩尔分率），吸收率为85%，操作条件下的平衡关系Y*=0.5X 。

试求：（1）出口矿物油中溶质的最大浓度和最小液气比；（2）取吸收剂用量为最小溶剂用量的3倍时，用解析法求N OG ；（3）求该吸收过程的气相总对数平均传质推动力∆Ym ；（4）气体总传质单元高度为1m 时，求填料层高度；（5）为了增大该塔液体喷淋量，采用出塔液体部分循环流程。

水平串联的两直管1、2，管径d=d/2，管道1长为100m，已知流体在管道1中的雷诺数(Re)=1800，今测得某流体流经管道１的压强降为0.64(m液柱)，流经管道２的压强降为64(m液柱)，试计算管道２的长度(设局部阻力可略去)。

(各5分)如图,离心泵将敞口槽中的碱液打入吸收塔,泵吸入管路为φ108×4mm，长2m的钢管。

泵压出管路为φ76×3mm,长30m的钢管, 压出管路上装有标准阀一只，闸阀一只，90℃弯头4 只。

在压出管路上还装有孔板流量计，孔板孔径为40mm，孔流系数C=0.62，水银差压计读数R=456mm。

吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm(表压)，碱液密度ρ=1100kg/m 泵的效率η=0.6，直管阻力系数λ=0.02(吸入、压出管道取近似相同值)，ξ弯头=0.75，ξ标准阀=6，ξ闸阀=0.17，ξ孔板=8，试求泵所需功率。

以复式水银压差计测量某密闭容器内的压力P 1 =2.6m，△2=0.3m，△3=1.5m，△4=0.5米,△5=3.0米。

求此密闭容器水面上方的压强p(kN/m) (表压)水在管内流动，截面1处管内径为0.2m，流速为0.5m/s，由于水的压强产生水柱高1m;截面2处管内径为0.1m 。

若忽略水由1至2处的阻力损失，试计算截面1、2处产生的水柱高度差h为多少m?水塔供水系统，管路总长Lm(包括局部阻力在内当量长度),1-1'到2-2'的高度Hm,规定供水量Vm/h。

当忽略局部阻力和动压头损失时，试导出管道最小直径dmin的计算式。

若L=150ｍ，H=10ｍ,V=10ｍ/h,λ=0.023，求d一输油管，原输送ρ=900kg/mμ=1.35P的油品，现改输送ρ=880kg/mμ=1.25P的另一油品。

若两种油品在管内均为层流流动，且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-△pf 不变,则输送的油量(质量流量m)有何变化?(用百分数表示)密度为1000kg/m1cP的水，以10m/h的流量在φ51×3mm 的水平管道内流过, 在管路上某处流体静压强为1.5kgf/cm(表压)，若管路的局部阻力可略去不计，问距该处100m下游处流体静压强为多少Pa?(Re=3×10-1×10,λ=0.3164/Re)某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦损失而引起的压力降有何变化？用泵自贮油池向高位槽输送矿物油，流量为38.4T/h, 高位槽中液面比油池中液面高20m,管路总长(包括阀门及管件的当量长度)430m,进出口阻力不计。

化工原理考研题库答案一、选择题1. 化工生产中常用的分离方法不包括以下哪一项？- A. 蒸馏- B. 过滤- C. 萃取- D. 混合答案：D2. 根据传质速率方程，影响传质速率的主要因素不包括：- A. 温度- B. 浓度差- C. 传质面积- D. 传质系数答案：A二、简答题1. 简述精馏的原理及其在化工生产中的应用。

答案：精馏是一种利用组分沸点差异进行分离的方法。

在精馏过程中，混合物被加热至部分汽化，然后通过冷凝和再加热的循环过程，实现组分的分离。

精馏广泛应用于石油化工、食品加工、制药等领域，是分离和提纯物质的重要手段。

2. 什么是热力学第二定律？请举例说明其在化工过程中的应用。

答案：热力学第二定律指出，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响。

在化工过程中，例如在制冷系统中，第二定律限制了制冷效率，即不能通过单一热源的冷却来实现无限制冷。

三、计算题1. 某精馏塔设计用于分离乙醇和水的混合物，已知乙醇的沸点为78.37℃，水的沸点为100℃，混合物的总流量为100 kg/h，乙醇的质量分数为0.45。

若要求乙醇的纯度达到95%，求所需的回流比。

答案：首先，根据相对挥发度（乙醇与水的沸点比值）和乙醇的质量分数，可以计算出理论板数。

然后，利用Fenske方程确定实际板数。

最后，根据实际板数和理论板数，通过McCabe-Thiele图或Hengstebeck-Smith图计算回流比。

四、论述题1. 论述化工过程中的节能减排措施及其重要性。

答案：化工过程中的节能减排措施包括优化工艺流程、提高能源利用效率、采用清洁能源、减少废物排放等。

这些措施不仅有助于降低生产成本，提高企业的经济效益，而且对于保护环境、实现可持续发展具有重要意义。

请注意，以上内容仅为示例，实际的考研题库答案应根据具体的考试大纲和教材内容进行编写。

希望这些示例能够帮助你更好地准备化工原理的考研复习。

【最新整理，下载后即可编辑】化工原理试题库试题一 一：填空题（18分）1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。

2、 常温下水的密度为10003mKg，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3速度流动，其流动类型为 ______________。

3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________.4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。

5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。

6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________.__________________.往复泵___________________.__________________.7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。

8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。

9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。

10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。

11、α称为_______________，其物理意义为____________________________.__________________________，提高管内α值的有效方法____________.提高管外α值的有效方法______________________________________。

化工原理考研真题及答案解析化工原理是研究化学工程中基本原理和基本过程的学科，它涵盖了化工工艺、化学热力学、质量平衡、动力学等多个方面的知识。

对于准备考研的化工专业学生来说，熟悉化工原理的重要性不言而喻。

本文将针对化工原理的考研真题进行解析，帮助读者更好地掌握这门学科的核心内容。

第一题：物质的量与浓度的关系问题：一个物质在0摄氏度的固定温度下和固定压强下，其浓度随物质的量变化的规律是什么？答案解析：根据理想气体状态方程，PV = nRT，物质的量与浓度之间满足线性关系。

当温度和压强保持不变时，浓度随物质的量呈线性增长。

第二题：化学反应速率的影响因素问题：影响化学反应速率的因素有哪些？请简要说明其中一个因素的作用机制。

答案解析：化学反应速率受到多个因素影响，其中包括温度、浓度、催化剂等。

以温度为例，温度升高可以增加反应物分子的动能，使反应物分子碰撞的频率增加，进而提高反应速率。

此外，温度升高还可导致反应物分子的碰撞能量增加，提高较高能级状态的占比，从而增加反应物分子成功进行有效碰撞的概率。

第三题：化学平衡的偏移方向问题：当一个化学平衡系统中，某种物质的浓度发生改变时，该系统的平衡会如何偏移？答案解析：根据Le Chatelier原理，当一个化学平衡系统受到外界影响时，系统会通过改变反应方向的浓度、温度或压力等条件来恢复平衡。

具体地说，在该平衡系统中某种物质浓度减少时，系统会自动向该物质生成的反应方向偏移，以平衡反应物和生成物之间的浓度差异。

第四题：化学反应焓变的计算问题：某一化学反应发生时，反应物A放出的热量为60 kJ/mol，吸收的热量为40 kJ/mol，该反应的焓变是多少？答案解析：根据热力学第一定律，焓变等于吸热减去放热。

在这个例子中，放热为60 kJ/mol，吸热为40 kJ/mol，所以焓变为60kJ/mol - 40 kJ/mol = 20 kJ/mol。

第五题：相平衡的条件问题：两种物质的相平衡需要满足什么条件？答案解析：相平衡的条件包括相同压强和温度下平衡态的浓度。

离心泵的计算1计算题j01b10029如图所示, 水通过倾斜变径管段(A-B), D A=100mm，D B =240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形水银压差计，其读数R=20mm，A、B两点间的垂直距离为h=0.3m试求:(1) 试求A、B两点的压差等于多少Pa？(2)A、B管段阻力损失为多少mmHg？(3)若管路水平放置，而流量不变，U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化?计算题j01b10029 (题分：20)(1) u A=(2/60)/[(π/4)×(0.10)2]=4.244 m/s，u B=4.244×(1/2.4)2=0.7368 m/sp A/ρ＋u A2/2= gh＋p B/ρ＋u B2/2＋∑h f∵p A/ρ－(gh＋p B/ρ)=(ρi－ρ)gR/ρ∴p A－p B=(ρi－ρ)gR＋ρgh=(13.6-1)×103×9.81×0.020+103×9.81×0.3=5415 Pa(2) ∑h f=(p A/ρ－gh－p B/ρ)＋u A2/2－u B2/2=(ρi－ρ)gR/ρ＋u A2/2－u B2/2=(13.6－1)×9.81×0.020＋(4.244)2/2－(0.7368)2/2=11.2 J/kg即∆p f=ρ∑h f=103×11.2=11.2×103 Pa换成mmHg: ∑H f=∆p f/(ρHg⋅g)= 11.2×103/(13.6×103×9.81)=0.0839 mHg=83.9 mmHg(3) p A/ρ＋u A2/2=p B/ρ＋u B2/2＋∑h f∵u A、u B、∑h f均不变，故(ρi－ρ)gR’/ρ之值不变即R’不变，R’=R=20 mm水平放置时p A-p B = (13.6-1)⨯103⨯9.81⨯0.020 =2472Pa比倾斜放置时的压差值小。

武汉科技大学2022年《化工原理》考研真题与答案解析一、选择题1、不可压缩流体在圆直管中稳态流动，在保持管内流速不变的情况下，仅把管由水平放置改为竖直放置，则其管出口流体静压能将（）。

A、增大B、减小C、不变D、不确定2、如下图1所示的管路系统中，保持高位槽1-1液面恒定，将支路③上的阀门k3关小，则压力表读数p A（）。

A、增大B、不变C、减小D、无法确定3、某板框压滤机恒压过滤某种悬浮液时，介质阻力可以忽略不计且滤饼近似为不可压缩，该板框压滤机在0.15 MPa（表压）下恒压过滤1 h后得到40 m3的滤液，若在0.30 MPa（表压）下恒压过滤2 h后可以得到滤液（）。

A 160 m3B 80 m3C 20 m3D 10 m34、若洗涤液黏度与滤液黏度相等，则下列有关过滤洗涤速率的说法正确的是（）。

A 、板框压滤机的洗涤过程属于置换洗法，洗涤速率等于其过滤终了时过滤速率的1/4B 、板框压滤机的洗涤过程属于横穿洗法，洗涤速率等于其过滤终了时的过滤速率C 、叶滤机的洗涤过程属于横穿洗法，洗涤速率等于其过滤终了时过滤速率的1/2D 、转筒真空过滤机洗涤过程属于置换洗法，洗涤速率等于其过滤终了时的过滤速率5、在完全去除最小颗粒的要求下，欲提高降尘室的生产能力，可采取的主要措施是（ ）。

A 、增加降尘室的高度B 、延长沉降时间C 、增大降尘室底面积D 、降低含尘气体的体积流量6、欲在蒸汽输送管外加装2层保温层，近似认为2层保温材料的厚度相同，为了使保温效果更好，应将导热系数小的保温材料置于（ ）。

A 外层B 内层C 内外层均可7、如右图2，某均质无限大平壁（热导率处处相等）的一维稳态导热过程，若平壁的壁厚为1.0 m ，一侧壁温为200 ℃，另一侧为40 ℃，则距离壁面0.75 m 处的温度为（ ）。

A 120 ℃B 140 ℃C 160 ℃D 180 ℃8、某板式精馏塔塔顶采用全凝器，塔釜采用间壁式再沸器，采用该塔分离某物系达到指定分离要求时所需要的理论板数为10（不包含再沸器），若全塔效率为50%，则塔内的实际板数为（）A、18B、20C、22D、无法确定9、欲保持塔顶馏出液中轻组分收率不变，将间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，则精馏段操作线的斜率（）。

一、填空题1.饱和液体进科时，q=___1____;L′=__ L+F___;V′=___V_____。

2.精馏操作一般用于分离__气体_____混合物，其原理是利用原料中各组分的___溶解度____差异来达到分离的目的。

3.知q=1.7，则加料中液体量与总加料量之比是1：1 。

4.对一定组成的二元体系的精馏过程，压力越大，则相对挥发度越_____小_______，对分离越______不利________。

5.板式塔从总体上看气液两相呈__气相____接触，在板上气液两相呈__液相___接触。

6.任写出板式塔三种不正常操作状况：漏液；雾沫夹带；液泛；气泡夹带；液相量不足（任意三个）7在填料塔中气流量相同的情况下，液体流量越大，液膜越厚，压降越大。

8.对流干燥的特点是传热、传质方向相反的过程。

9.常压下，空气中水汽分压为20mmHg时，其湿度H=__0.0168__。

10.相对湿度φ可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力小；当φ=0时，表示该空气为绝干气。

二、选择题1.精馏塔中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质，使上升的汽相中轻组分浓度提高，最恰当的说法是（ D ）。

A. 液相中轻组分进入汽相B. 汽相中重组分进入液相C. 液相中轻组分、重组分同时进入汽相，但其中轻组分较多D. 液相中轻组分进入汽相和汽相中重组分进入液相同时发生2.溶液连续精馏计算中进料热状态的变化将引起以下线的变化（ B ）。

A.平衡线B. 操作线与q线C.平衡线与操作线D. 平衡线与q 线3.当进料为气液混合物且气液摩尔比为1比3时，则进料热状况参数q 值为（ C ）A. 0.5B. 1C. 0.75D. 0.64.在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得相邻实际塔板上液相组成分别为7.01=-n x 、5.0=n x （均为易挥发组份摩尔分率）。

已知操作条件下相对挥发度为3，则以液相组成表示的第n 板的单板效率=L m E ( B )。