2015年10月自考《03146化工原理二》真题及答案
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化工原理考试试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中,下列哪种设备不是传热设备?A. 换热器B. 冷却塔C. 反应釜D. 蒸发器答案:C2. 以下哪种流体流动属于层流?A. 紊流B. 层流C. 过渡流D. 湍流答案:B3. 在化工生产中,下列哪种情况会导致传质效率降低?A. 增大传质面积B. 增加传质时间C. 降低传质温度D. 增加传质浓度差答案:C4. 化工生产中,下列哪种设备不是分离设备?A. 离心机B. 过滤器C. 搅拌器D. 分离塔5. 化工原理中,下列哪种方法不是传热的增强方法?A. 增大传热面积B. 增加流体流速C. 降低传热温差D. 使用导热系数高的传热材料答案:C6. 化工生产中,下列哪种情况会导致传热效率降低?A. 增大传热面积B. 增加流体流速C. 增加传热温差D. 降低传热系数答案:D7. 在化工生产中,下列哪种方法可以提高传质效率?A. 降低传质面积B. 减少传质时间C. 降低传质浓度差D. 增加传质面积答案:D8. 化工原理中,下列哪种流体流动属于非牛顿流体?A. 水B. 空气C. 血液D. 汽油答案:C9. 在化工生产中,下列哪种设备不是反应设备?B. 搅拌器C. 换热器D. 反应塔答案:C10. 化工原理中,下列哪种情况会导致传质效率提高?A. 降低传质面积B. 减少传质时间C. 降低传质浓度差D. 增加传质面积答案:D二、填空题(每空1分,共20分)1. 化工生产中,传热的基本方式包括______、______和辐射。
答案:导热、对流2. 化工原理中,传质的基本方式包括______和______。
答案:分子扩散、对流传质3. 化工生产中,______是影响传热效率的主要因素之一。
答案:传热系数4. 在化工生产中,______是影响传质效率的主要因素之一。
答案:传质面积5. 化工原理中,______是影响流体流动状态的主要因素之一。
答案:雷诺数6. 化工生产中,______是影响流体流动状态的主要因素之一。
化工原理试题库及答案一、选择题1. 化工生产中,常用的传热设备是()。
A. 反应器B. 换热器C. 蒸馏塔D. 过滤器答案:B2. 在化工过程中,以下哪个参数不是衡量反应器性能的指标?()。
A. 转化率B. 选择性C. 反应速率D. 反应器体积答案:D二、填空题1. 化工生产中,常用的分离技术包括__________、__________、__________等。
答案:蒸馏、萃取、结晶2. 传质的基本方式有__________和__________两种。
答案:分子扩散、对流传质三、简答题1. 简述化工过程中的物料平衡和能量平衡的重要性。
答案:物料平衡和能量平衡是化工过程设计和操作中的重要概念。
物料平衡确保了物料在系统中的流动和转化可以被准确计算和控制,这对于优化生产过程、减少原料浪费和提高产品收率至关重要。
能量平衡则涉及到系统中能量的输入、输出和转换,它对于评估过程的能源效率、设计节能措施和确保过程的热力学可行性具有重要意义。
2. 描述化工过程中常见的传热方式及其特点。
答案:化工过程中常见的传热方式包括导热、对流和辐射。
导热是通过物质内部分子的碰撞和振动来传递热量,特点是热量传递方向与温度梯度方向相同;对流是流体内部的分子运动带动热量的传递,特点是热量传递方向与流体流动方向相同;辐射是物体通过电磁波传递能量,特点是不需要介质,可以在真空中进行。
四、计算题1. 已知某换热器的热负荷为10,000 kW,热流体进口温度为150°C,出口温度为100°C,冷流体进口温度为50°C,出口温度为80°C。
若换热器的效率为80%,请计算冷流体的流量。
答案:首先,根据效率计算实际热负荷:实际热负荷 = 热负荷× 效率 = 10,000 kW × 80% = 8,000 kW然后,利用热量平衡计算冷流体的流量:Q = mcΔT其中,Q为热量,m为流量,c为比热容,ΔT为温差。
化工原理(第二版)练习题第一章流体流动习题一、概念题1.某封闭容器内盛有水,水面上方压强为P0,如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计,其读数分别为R1、R2和R3,试判断:1)R1 _______ R2(>,<,=);2) R3 ______ 0 (>, <,=);3)若水面压强°。
增大,则Ri________ R2 ______ R3_____ 有何变化?(变大、2.如图所示,水从内径为力的管段流向内径为管段,已知〃2=屁1, di管段流体流动的速度头为0.8m,hi=0.7m,忽略流经AB段的能量损失,W'J h2=—m,h3= ____ m o3.如图所示,管中水的流向为A-B,流经AB段的能量损失可忽略,则刃与P2的关系为________ °4)P]〉P2 B)p[ > p2 + 0.5/71 C)> P2 -0.5m D)p x < p24. ________________________________________________________ 圆形直管内,内一定,设计时若将d增加一倍,则层流时〃是原值的_________________ 倍,高度湍流时,如是原值的_________ 倍(忽略管壁相对粗糙度的影响)。
5.某水平直管中,输水时流量为Vs,今改为输2乂的有机物,且〃水,水,设两种输液下,流体均处于高度湍流状态,则阻力损失为水的倍;管路两端压差为水的_________ 倍。
6.已知图示均匀直管管路中输送水,在A、B两测压点间装一U形管压差计, 指示液为水银,读数为R (图示为正)。
则:1)R 0 (>,=, <)2)A、B两点的压差勺= ________ Pa。
QRg(Pi - P)B)RgS - p) + pgh C)pgh-RgS- p) D)Rg(Pi- p)- pgh3)流体流经A、B点间的阻力损失好为__________ J/kg。
化工原理考试题含参考答案一、单选题(共58题,每题1分,共58分)1.( )塔板是最简单的塔板,造价低廉,目前已成为应用最为广泛的一种板型。
A、筛孔B、浮阀C、回收D、舌片正确答案:A2.对于塔设备的种类,按照化工操作单元的特性(功能),可将塔设备分为_____、______、萃取塔、反应塔、解吸塔、再生塔和干燥塔等。
A、板式塔、加压塔B、加压塔、精馏塔C、填料塔、吸收塔D、精馏塔、吸收塔正确答案:D3.板式塔是__________接触式气液传质设备;填料塔是______接触式气液传质设备,操作时为连续相。
A、微分、微分B、逐级、逐级C、逐级、微分D、连续、微分正确答案:C4.浮阀塔与泡罩塔比较,其最主要的改进是( )。
A、增大气液负荷B、简化塔板结构C、形成可变气道,拓宽高效操作区域D、提高塔板效率正确答案:C5.辐射式温度计是利用物质的()的原理显示温度的变化。
A、热辐射B、受热膨胀C、产生的热电势D、热电效应正确答案:A6.列管式换热器中,管子与管板为活动连接的是()。
A、浮头式换热器B、U形管式换热器C、固定管板式换热器正确答案:A7.确定下列硝酸的分子式()。
A、HClB、COC、NH3D、HNO3正确答案:D8.对管束和壳体温差不大,壳程物料较干净的场合可选()换热器。
A、U型管式B、浮头式C、套管式D、固定管板式正确答案:D9.板式塔总体结构分为塔顶、塔体和群座部分,其中塔顶部分主要功能是:()A、固液分离B、液体再分布C、气液分离正确答案:C10.常压塔顶酸性水中Fe2+是( )产生的。
A、原油分解B、设备腐蚀C、电脱盐注水D、原油中的微量元素正确答案:B11.在传质设备中,塔板上的气液两相之间可能的接触状态有:( )、泡沫和喷射。
A、逐级B、间接C、鼓泡D、直接正确答案:C12.填料塔盘的压力降比浮阀塔盘的压力降( )。
A、相等B、低C、高正确答案:B13.喷射泵是利用流体流动时的()的原理来工作的。
化工原理考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中,物料衡算的基本方法是()。
A. 质量守恒定律B. 能量守恒定律C. 动量守恒定律D. 电荷守恒定律答案:A2. 在连续操作的化工过程中,以下哪项是正确的()。
A. 物料流量恒定B. 物料浓度恒定C. 物料温度恒定D. 以上都是答案:A3. 传热过程中,以下哪种情况下热阻最小()。
A. 增加壁厚B. 减少壁厚C. 增加壁面积D. 减少壁面积答案:B4. 流体在管道中流动时,以下哪种流动是层流()。
A. 雷诺数Re<2000B. 雷诺数Re>4000C. 雷诺数Re=2000D. 雷诺数Re=4000答案:A5. 在精馏塔中,以下哪种情况下回流比最小()。
A. 塔板效率最低B. 塔板效率最高C. 塔板效率中等D. 塔板效率不影响回流比答案:A6. 以下哪种情况下,流体的压降最大()。
A. 管道直径大B. 管道直径小C. 管道长度短D. 管道长度长答案:B7. 在吸收过程中,以下哪种情况下吸收率最高()。
A. 气相流速大B. 液相流速大C. 气液接触面积大D. 气液接触时间少答案:C8. 以下哪种情况下,过滤速率最大()。
A. 过滤压力小B. 过滤压力大C. 滤饼厚度大D. 滤饼厚度小答案:B9. 在干燥过程中,以下哪种情况下干燥速率最大()。
A. 物料含水量高B. 物料含水量低C. 干燥温度低D. 干燥温度高答案:D10. 在萃取过程中,以下哪种情况下萃取效率最高()。
A. 萃取剂用量少B. 萃取剂用量多C. 萃取剂与原料液接触时间短D. 萃取剂与原料液接触时间长答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 在化工生产中,物料衡算的基本方法是依据________定律。
答案:质量守恒2. 连续操作的化工过程中,物料流量是________的。
答案:恒定3. 传热过程中,壁厚减少可以________热阻。
答案:减少4. 流体在管道中流动时,雷诺数Re<2000时为________流动。
化工原理第二版习题答案化工原理是一门研究化工生产过程中物质转化和能量转换规律的学科,它涉及到化学工程、物理化学、流体力学、热力学等多个领域。
第二版的习题答案在帮助学生巩固理论知识和提高解题技巧方面发挥着重要作用。
以下是一些习题答案的示例:习题1:流体力学基础问题:求在管道中流动的水的流速,已知管道直径为0.1米,流量为0.02立方米/秒。
答案:首先,我们使用连续性方程来计算流速。
连续性方程为 Q = A * v,其中 Q 是流量,A 是管道横截面积,v 是流速。
对于圆管,横截面积A = π * (d/2)^2,其中 d 是管道直径。
代入已知数值,我们得到:\[ A = π * (0.1 / 2)^2 = 0.00785 \, \text{平方米} \]\[ v = \frac{Q}{A} = \frac{0.02}{0.00785} \approx 2.547 \,\text{米/秒} \]所以,水的流速大约是2.547米/秒。
习题2:传热过程问题:一个长直管的外壁温度为100°C,内壁温度为50°C,热流密度为1000 W/m²。
求该管壁的热导率。
答案:使用傅里叶定律来解决这个问题,公式为 q = -k * (dT/dx),其中 q 是热流密度,k 是热导率,dT/dx 是温度梯度。
由于是长直管,我们可以假设温度梯度是线性的,并且只在一个方向上变化。
设管壁厚度为 L,内外壁温差为ΔT,那么温度梯度为ΔT/L。
代入公式得:\[ 1000 = -k * \frac{100 - 50}{L} \]\[ k = \frac{1000 * L}{50} \]如果知道管壁的厚度 L,就可以直接计算出热导率 k。
习题3:化学反应工程问题:在一个理想CSTR(连续搅拌槽反应器)中,A和B发生反应生成C,反应速率为 r = k * [A]^m * [B]^n。
已知初始浓度 [A]₀ = 1 mol/L,[B]₀ = 2 mol/L,反应速率常数k = 0.1 L/(mol·s),m = 1,n = 1。
1、 395mmHg>2105mmHg 3、A 4、C 5、B 8、C 9、C 10、C(1)整个管路的阻力损失,J/kg; 其中, £加=135.1 J /kg, Un~ Pi= Po=O (表压), HE, H 二20m 故 N e = W, x W, = 1381.5iv , 4=80%, N = = 1727w = 1.727bv 2、增加、降低3、降低、减小、降低、增加4、Ri >R 2> &、 Qi = Qz = Q 3 5、传导、 Qt 对流、辐射、、dQ = —Ads — dn 6、传质单元高度、 传质单元数7、双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论de 8、J A =-D AB —、增大、减小9、气膜控制,约100%、易10、增大、平衡线、增多 dz 〃、愈大、愈大、先减小后增大的过程一、选择题:(每题2分,共20分)1, A2、B 6, A 7、 A 三、计算题: (26 分)1、解:由题意知, =2.12m/s x0.052 x-) 4则 Z/) =/1・CU = O .O 3X 122_X 炎二= 135.1"耘 d 2 0.05 2(2)泵轴功率,kw ;在贮槽液面0-0'与高位槽液面IT'间列柏努利方程,以贮槽液面为基准水平面,有:代入方程得: = gH =9.81x20 + 135.1 = 331.3//危W =Vo = x 1000 = 4.11kg / s 3600(12分)2、解: 解:首先将此气液相组成换算为y 与x 。
NH3的摩尔质量为17kg/kmol,溶液的量为15kgNH3与1000kg 水之和。
故 n A n A15/17x =—=——-—= ------------------ =0.0156n n A +n R 15/17 +1000/18 A D * = 4 = 2.266 = o.O224 P 101.325化工原理试卷2答案二、填空题:(每空1分, 共30分)=4.713 左g/sm = 2: =些= 1.436x 0.0156由式(6-11) E=F • m=101.325XI.436=145.5kPa或者山式(6-1) E = £±= 2266 =145.3kPa x 0.0156溶剂水的密度P s =1000kg/m 3,摩尔质量M s =18kg/kmol,由式(6-10)计算H H a Ps = —_ = o 382kmol/ (m 3 • kPa) EM s 145.3x18H 值也可直接由式6-2算出,溶液中NH3的浓度为C =出="EM K =_15H7_ = 0 869kmol/m3V (m A +m s )/p s (15 + 1000)/1000所以 丑== °"69 = 0 383kmol/ (m 3 • kPa) p; 2.266 '(12分)3、解:(1)换热器每程提供的传热面积(外表面为基准),S,;由题意知,水以0.7m/s 的流速在管内流过,欲求S“需先知道每程的管子数,每程的管子数等于所需 冷却水的总流量与单管内水的流量之比。
化工原理二课后习题答案化工原理二课后习题答案化工原理二是化学工程专业的一门重要课程,它涉及到化学反应、热力学、传质等方面的知识。
在学习过程中,习题是巩固知识的重要手段。
下面,我将为大家提供化工原理二课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 问题:在一个恒温反应器中,气相反应A→B,反应速率方程为r=kC_A,其中k为反应速率常数,C_A为A的浓度。
试证明,当反应速率恒定时,反应器内A的浓度也是恒定的。
答案:根据反应速率方程r=kC_A,当反应速率恒定时,r=kC_A=kC_A0,其中C_A0为反应开始时A的浓度。
由此可得C_A=C_A0,即A的浓度恒定。
2. 问题:试证明,在一个恒温反应器中,气相反应A→B,反应速率方程为r=kC_A,其中k为反应速率常数,C_A为A的浓度。
当反应速率恒定时,反应器内B的浓度也是恒定的。
答案:根据反应速率方程r=kC_A,当反应速率恒定时,r=kC_A=kC_A0,其中C_A0为反应开始时A的浓度。
由于反应A→B是单向反应,B的生成速率与A的消耗速率相等,即r=kC_A=kC_A0=kC_B,其中C_B为B的浓度。
由此可得C_B=C_A0,即B的浓度恒定。
3. 问题:在一个恒温反应器中,气相反应A→B,反应速率方程为r=kC_A,其中k为反应速率常数,C_A为A的浓度。
试证明,当反应速率恒定时,反应器内A和B的摩尔流量之比为C_A0/C_B0,其中C_A0和C_B0分别为反应开始时A和B的摩尔浓度。
答案:根据反应速率方程r=kC_A,当反应速率恒定时,r=kC_A=kC_A0=kC_B,其中C_A0和C_B0分别为反应开始时A和B的浓度。
根据摩尔流量的定义,摩尔流量与浓度成正比,即n=kC。
由此可得n_A=kC_A=kC_A0,n_B=kC_B=kC_B0。
因此,n_A/n_B=C_A0/C_B0,即反应器内A和B的摩尔流量之比为C_A0/C_B0。
4. 问题:在一个恒温反应器中,气相反应A+B→C,反应速率方程为r=kC_AC_B,其中k为反应速率常数,C_A和C_B分别为A和B的浓度。