化工基础模拟试题

模拟题C

一．填空（1×20＝20分）

1.化工产品种类繁多，生产工艺流程千差万别，其具体内容是动量

传递、质量传递、 和化学反应工程，但其基础理论可概括

为 和三传一反。

2.在工程上考察流体的运动规律时，着眼点是流体的 运动。

流体流经管路系统时的阻力因其不同的外部条件可分为 阻

力和局部阻力。

3.通常的硫酸生产工艺流程是以炉气的净化方法来命名的，常见的

有 、干洗法和 三种制酸流程。

4.在合成氨生产中，从反应物系的相态看，氨合成是 反

应，合成塔是 反应器。

5.在稳定传热过程中，厚度不同的三种材料构成三层接触良好的平

壁结构，已知δ1＞＞δ2＞δ3，导热系数λ1＜λ2＜λ3，其各层的热阻

为 ，各层的导热速率为 。

6.多釜串联反应器的每一级都是全混流反应器，各釜之间无物

料 ，串联级数越多，各级间的 越小，其性能越接

近平推流反应器。

7.在填料塔操作中，当气速达到泛点气速时，液体充满全塔

，此现象称为液泛，此时塔压降急剧 。

8.在柏努利方程使用中，在一定流速下某测压管显示的液位高度为

静压头，当流速再增大时，液位高度 ，是因为

。

9.当流体在圆管内作湍流流动时，其摩擦阻力系数为0.3164Re-

0.25，摩擦阻力与 和Re有关；当流体在圆管内作层流流动

时，其摩擦阻力系数为 。

10. 由于吸收过程气相中的溶质分压总是大于液相中溶质的平衡分

压，所以操作线总是在平衡线的 。增加吸收剂的用

量，操作线的斜率增大，则操作线向远离平衡线，吸收的推动力

。

二．判别正误（对的打“∨”，错的打“×”，1×10＝10分）

1.空气和水分别在同种规格的管内作稳定流动，若它们的质量流量

不变，当温度升高时，空气的雷诺数将上升，水的雷诺数下降。

2.有两台规格相同的列管换热器，拟作为气体冷却器用，如果气

体、液体的流量和进口温度一定，为了使气体温度降到最低，合理

的流程是气体走壳程，两个换热器并联，两流体逆流操作。3.往复泵可使液体获得很高的压头，但送液量小且不均匀，故用于

要求压头高而排液量不大的场合。

4.在填料塔吸收过程中，气液相的浓度是沿操作线连续变化的。操

作线与气液平衡线间的距离是吸收过程的推动力，纵向距离是气膜

推动力，横向距离是液膜推动力。

5.孔板流量计和转子流量计最主要的区别前者是恒截面，变压差；

后者是恒流量，恒压差。

6.在换热过程中，当热流体的给热系数远远大于冷流体的给热系

数，其热阻主要集中在热流体一侧。

7.物料质点通过反应器的停留时间与平均停留时间的平方的平均值

称为方差，它表明RTD的离散程度。

8.热传导是依靠质点的振动和自由电子的运动传递热量的过程，其

特点是质点沿传热方向不发生宏观位移。

9. 在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸

收剂用量，则传质推动力将减小，操作线靠近平衡线。

10.合成氨的原料气是氢气和氮气，而氢气和氮气是由煤、石油和

天然气与水蒸汽作用而制得的。

三．选择题（2×15＝30分）

1.离心泵的适宜操作条件是在其特征曲线中的最佳工况点附近，最

佳工况点是指（ ）。

A. 最大流量的85%； B. 扬程最高点；C. 功率最大

点； D. 效率最高点。

2.流体在流过某管道时，单位时间内流进和流出的质量之差应等于

单位时间管内流体的（ ）。

A. 累积量； B. 反应量；C. 泄漏量； D. 汽化

量。

3.在氨合成过程中，由于有（ ）存在，使催化剂永久失去活性而

中毒，导致催化剂的活性无法恢复。

A.硫、氢、碳等； B. 铁、砷、铜等； C.铁、氢、碳

等； D. 硫、磷、砷等。

4.用硫酸吸收三氧化硫生产硫酸，吸收所用的硫酸浓度为（ ）。

A． 93% B．98.3%； C．75%； D．65%。

5.在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，此时传热管的壁面接近

蒸汽的温度，总传热系数接近 的对流给热系数。

A. 热流体; B．冷流体； C．冷热流体之和; D．冷热流体之差。

6.在圆管外包有两层厚度相同的保温材料，应该将导热系数小的材

料包在内层，其目的为了 。A. 增大热损失，降低壁面温度; B．减少热损失，降低壁面

温度；

C．增大热损失，提高壁面温度; D．降低热流量，减少壁

面温度。

7.离心泵输送的液体密度越大，其扬程不变，流量 ，效率不变，轴功率 。

A. 增大, 不变; B．不变,增大； C．不变,不变; D．增大，增

大。

8.汽油在管内作层流流动时，如果流量不变，管径不变，管长不

变，油温升高，粘度是原来的1/2，则摩擦阻力损失为原来的

倍。

A. 1/4 B．1/2； C．2; D．4。

9. 氨合成反应表面动力学过程的控制步骤是（ ）。

A.氮气的活性吸附； B.氢气的活性吸附； C.生成氨的表面

反应； D.氨的表面解吸。

10. 液体沸腾的相变传热时，关于给热系数以下说法对的是（

）。

A.泡核沸腾的h大； B. 强烈泡核沸腾的h大；

C.膜状沸腾的h大； D.三种状态的h一样大。

11. 用刺激应答技术测定RTD时，阶跃法直接测定的是（ ）。

A.逗留时间分布函数F(τ)； B.逗留时间分布密度函数E(τ)； C.数

学期望 ； D.方差。

12.世界上最早的合成氨装置的反应温度为500—600℃，压力为17

—20MPa，所使用的催化剂是（ ）。

A．铁系； B．锇系； C．铬系； D．

铝系。

13.多层圆筒壁面定态导热时，总过程与各分层导热的关系说法不

正确的是（ ）。

A．φ总＝φi； B．q总＝q i； C．R总＝∑Ri ；

D．Δt总＝∑Δti 。

14．有关流体在圆管内定态流动时的阻力系数λ，以下说法中不正

确的是（ ）。

A.层流时λ=f(Re)； B.湍流时λ=f(Re、ε/d)；

C.湍流时λ=f(ε/d)； D.完全湍流时λ=f(ε/d)。

15.对中压法合成氨流程的两个特点，以下说法正确的是（ ）。

A．反应速率高，转化率高； B．氢氮比和进口氨含量合

理；C．水冷、氨冷二次分离氨效果好； D．驰放气位置设计在压缩

机后比较合理。

四． 简答题（5×4＝20分）

1．影响冷凝给热的因素是什么？如何进行给热过程的强化？

2．简述间歇釜式反应器、平推流反应器和全混流反应器的结构及

操作特点？

3．在合成硫酸中为什么要对生产的原料气进行净化？如何进行净

化操作？

4．氨合成催化剂的组成是什么？提高平衡氨浓度的措施有哪些？

5．气固相催化反应过程是如何进行的？在整个扩散过程中，扩散

速率的大小受什么因素的影响？内扩散过程又受什么因素控制？

五.计算题（10×2＝20分）

1．硫铁矿焙烧时得到的炉气中含有二氧化硫的摩尔分数为9%（其

他气体为惰性组分），在20℃和常压下用清水吸收，气体处理量为

1.5m3·s-1，工艺要求二氧化硫的回收率为96%，吸收操作时的液气

比为最小液气比的1.4倍，其平衡关系为Y＝30X。试求吸收液的浓

度及吸收剂的用量。今有装有相同填料的填料塔，塔径为1m，填

料层高度为8m的填料塔，试计算该塔能否满足生产要求，此条件

下总体积传质系数为2.5×10-2kmol·s-1·m-3。

2．利用重力将处理后的生活污水排放到海面下30m处，污水的密

度为1000 kg·m-3，黏度为1.0×10-3Pa·s-1，海水的密度为1040

kg·m-3。若蓄水池的水面超过海平面5m，所蓄污水就会从池边溢

出，现在拟采用管径为2米，长1600米的水泥管，管进口阻力系数为0.3，一个闸阀阻力系数0.17，管路摩擦阻力系数0.0198，问能

否保证在高峰排量为6 m3·s-1时，污水不能从蓄水池溢出？

答案：

一． 填空

1． 热量传递、典型化工生产工艺。2． 宏观 ， 直管 3． 水洗法

，酸洗 4． 气固相，固定床5． R1＞R2＞R3，φ1＝φ2＝φ3。

6． 混合 ，返混7． 空隙，升高。8． 降低，增大。 9． ；管路粗

糙度，64/Re10． 上方，大

二． 判别正误

∨ × ∨ ∨ × × × ∨ ∨ ×

三． 选择题

1．D. 2． B. 3． D． 4． A 5. B． 6． B． 7． B． 8． B． 9.

A. 10. B. 11. A. 12．B． 13．B． 14．C. 15．C．

五.计算题

1．解：Y1=0.0989 Y2=0.00396 X1*= Y1/30=0.0033 X2=0

(Y1- Y2)/ (X1- X2)=1.4 (Y1- Y2)/ (X1*- X2) X1=0.00236

qnl=1.927kmol.s-1=34.686kg.s-1

ΔY1=0.0281 ΔY2=0.00396 ΔYm=0.01232

NOG=7.71 HOG=3.41 H=26.3m 不能用

2.解: u2=1.91m.s-1 p2=306000Pa ∑hf=3.34m h=4.72m 可以满

足要求,不能溢出