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中国石油大学化工原理试卷

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2012—2013学年第一学期
《化工原理（2-1）》试卷

专业班级 化学工程与工艺专业 级 班
姓 名
学 号
开课系室 化学工程学院化学工程系
考试日期 2013年 1 月 7 日

题 号 一 二 三 四 五 总分
得 分
阅卷人

A卷
一、填空选择题（每空1分，共 30 分）
1. 某设备入口真空表上读数为140mmHg，当地大气压为0.9972atm，则入口处绝压应
为 kPa。
2. 右图为一异径管段，在截面A至截面B间连接一U型管压差计，则压差计读数R
反映的是 数值。

3. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生__ __ _现象；往复
泵、齿轮泵等一切容积泵在回路阀关闭时，不能全关 阀。
4. 如下图所示，某管路中的离心泵在额定点处运转，两水池的液位恒定。现关小泵的
出口阀门开度，则离心泵的轴功率N ，扬程H ，真空压
力表的读数PA ，压力表的读数PB 。（填“增大”、“减小”
或“不变”）

5. 在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的宽度增加一倍，则沉降时间 ，
生产能力 。
6. 一板框过滤机在一个操作周期内滤饼充满滤框，滤饼不洗涤，如过滤压力增加，其
余条件不变，则此过滤机过滤常数 ，一周期所得滤液量 ，
生产能力 。（填“增大”、“减小”或“不变”）
7. 旋风分离器的分离能力取决于 。
A.气体流速和分离器直径 B.气体流速和分离器的高度
C.气体流速和颗粒密度 D.气体流速、颗粒密度、分离器直径和分离器高度
8. 液-固散式流化床的流化介质及固体颗粒的密度、床层藏量一定，若颗粒直径增大，
2

则起始流化速度 ，带出速度 ，床层压降 。
（填“增大”、“减小”或“不变”）
9. 如下图所示三层平壁导热，三层厚度分别为δ1，δ2与δ3，三层导热系数分别为λ1、
λ2，与λ3，且λ1>λ2>λ3，三层的热阻分别为R1、R2与R3，则R1、R2与R3的大小为：
。

10. 在饱和水蒸汽冷凝加热空气的套管换热器的实验中，如加热蒸汽温度升高，则空
气出口温度 ，总传热系数K 。（填“升高”、“降低”或“不
变”）
11. 某两流体在套管换热器中逆流换热（无相变），今使热流体进口温度下降，而其
他条件不变，则热流体出口温度 ，平均推动力△tm 。
（填“升高”、“降低”或“不变”）
12. 列管式换热器中，能够实现单管程操作的为 式换热器，管
程最不易清洗的是 式换热器，壳程加装折流挡板的目的是
。
13. 如右图所示，1为无限长圆柱表面，2为无限大平面，则1对
2的角系数为 。
14. 减少保温瓶的散热，将瓶胆的两层玻璃之间抽成真空，主要可
以减少 。
A. 辐射换热散热 B. 导热散热
C. 对流换热散热和辐射换热散热 D. 对流换热散热
15. Lobo-Evans法基本假定用一句话可描述为
；该方法的基本思路是采用
方程和 方程联立求解辐射室的热负荷QR和烟气出辐射室的
温度Tg。
3

二、问答题（共20分）
1. （10分）一工厂采用如图流程输送含有油脂的污水（地沟油）：污水首先在换热器
中被冷却，然后由一台离心泵送入其他设备进行处理。设备建成后开始可以正常工作，
但操作半年多以后，离心泵突然出现很大的噪音，同时泵体震动剧烈，流量也出现较
大波动。停工检查时发现，换热器出口污水的温度比设计值提高了约15℃。
试分析：（1）离心泵出现了什么问题？由何原因引起？
（2）换热器出口污水温度为何升高？
（3）如何解决出现的问题？
4

2. （10分）设计一实验流程（画出实验流程示意图），标注实验所需要使用的主要设
备及仪器名称，简要说明实验中应测定的数据，完成如下实验内容：
（1）进行单台离心泵和两台离心泵串联特性曲线的研究；
（2）进行90°弯头的局部阻力系数的测定实验。
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三、（20分）
如图所示，用离心泵将河水输送至敞口高位槽中。江水液面比高位

槽液面低12m。管路的其他几何尺寸参见下表。
管段 规格 总管长 / m
吸入管
φ70×3mm 15
排出管
φ60×3mm 80
注：表中的总管长包括该管段上所有直管长度和局部阻力当量长度。
管路中摩擦阻力系数可取0.03。离心泵的特性曲线为
H=30-6×105Q2，式中：H——m，Q——m3/s。
试求：（1）此时管内水的流量是多少m3/h？
（2）到了旱季江水的液面会下降3m，此时流量与原工
况相比下降了百分之几？
（3）泵房备用了一台同样的泵，试用计算说明采用两
泵并联的组合方式是否可以达到原工况流量？为维持原来流
量还应采取什么措施？
（4）试定性分析离心泵进口B点所安装的真空表和出口
C所安装的压力表的读数在两种工况（非旱季单泵工作和旱
季泵组合后工作状况）下的变化情况。
说明：
假设以上所有状况下管内水的流动状态均处于完全湍流区；由于组合泵而增加
的直管段和局部阻力忽略不计。
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四、（10分）
用板框过滤机进行恒压过滤碳酸钙水悬浮液，边长为800mm、厚度

为50mm的正方形滤框共有15个。已测得在指定条件下的的过滤常数K=2×10－5m2/s，
qe=0.01m3/m2，滤饼体积与滤液体积之比为0.12。
试求：（1）滤饼充满滤框所需的过滤时间τ，min；
（2）过滤完毕后用1/10滤液体积的清水进行横穿洗涤，求洗涤所用的时间（洗
涤的压强差和洗水粘度与过滤终了时相同）τW，min；
（3）若每批操作的辅助时间为25min，求生产能力Q，m3/h。
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五、（20分）
有一单管程列管换热器，传热面积为35m2(按外表面积计)，共有

Φ25×2.5mm的传热管95根，现用循环水冷却流量为41886kg/h的汽油，汽油走壳程，
循环水走管程，两流体逆流换热，且壳程无折流挡板。实际测得汽油的进、出口温度
分别为90℃和50℃，冷却水的进、出口温度分别是25℃和40℃。（忽略管壁热阻，忽
略换热器的热损失）。
已知汽油的比热为2.1kJ/（kg·K），水的有关物性分别为： 密度3995kgm/， 黏
度-3=0.810Pas， 比热17.4pCkJ/（kg·K）， 导热系数=0.618W/(mK)。
试求：（1）冷却水用量，kg/h；
（2）该换热器总换热系数Ko；
（3）不计污垢热阻情况下管程和壳程的对流传热系数αi和αo，W/（m2·K）；
（4）由于污垢积累，汽油的出口温度升高，为使汽油出口温度仍为50℃，需增
加冷却水量使得冷却水出口温度为35℃时，汽油出口温度达到50℃，估算两侧污垢热
阻之和为多少？（各物性数据可视为不变）。

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在线考试(主观题) 《化工设计概论》

在线考试(主观题) 《化工设计概论》

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《化工设计概论》学习中心：_______ 姓名：________ 学号：_______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、题型分基础题（90分）和计算题（10分）（1）基础题分为概念题、问答题和简答题。

概念题，8题，每题5分，共40分；问答题，10题，每题2分，共20分；简答题，6题，每题5分，共30分（2）计算题，1题，10分，共10分。

二、基础题（90分）1、概念题（给出下面概念和术语的定义，8题，每题5分，共40分）①传质分离过程②最终反应③反应器④设备费用估算法⑤工艺流程示意图⑥概念设计⑦间歇反应器⑧散式流态化2、问答题（判断下面题的叙述是否正确，如错误，写出正确的叙述。

10题，每题2分，共20分）①化工设计的是对化工过程某个单元所作的设计。

②反应路线是指由反应原料到产品的各步反应按顺序构成的整体。

③夹点之下不应设置任何公用工程冷却器。

④传递相同热量时减少功损耗的措施是应尽可能实现高温传热。

⑤化工过程就是化学反应的过程。

⑥管道设计时热膨胀和热补偿影响无需考虑。

⑦固定床反应器是指所用固体催化剂固定于反应器中的一类反应器。

⑧对于小直径、高度大的塔应采用单排布置。

⑨化工过程有连续与间歇过程之分。

⑩只有经济上合理的化工过程才具有工业化的可能。

3、简答题（6题，每题5分，共30分）（1）在进行工艺过程设计时，其设计的程序是什么？（2）对存在化学反应的系统进行物料衡算时，有几种方法？分别是什么？（3）什么是分离过程？有何特征？（4）夹点的定义和夹点的特征？（5）在塔顶为什么要设置放空口？（6）化工过程的特征是什么？三、计算题（10分）（1题， 10分，共10分。

中国石油大学化工原理精馏习题课

中国石油大学化工原理精馏习题课

习题课
1. 在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得
相邻两板上液相组成分别为Ｘn-1＝０.7,Ｘn ＝０.5（均为易挥发组分摩尔分率）。已知 操作条件下相对挥发度α＝３，则 Ｙn ＝ ，Ｘn*＝ ，以液相组成表示的第 %。 ｎ板的单板效率ＥmL＝ 答案：0.7/ 0.4375/ 76.2%
2 某精馏塔的设计任务为：原料Ｆ,ｘF，要求塔顶为 ｘD，塔底为ｘW。设计时若选定的Ｒ不变，进料热 状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料， 则所需理论板数ＮT ，提馏段上升蒸汽量 ，提馏段下降液体量Ｌ’ ，精馏段上 Ｖ’ 升蒸汽量Ｖ ，精馏段下降液体量Ｌ 。 （增加,不变，减少）
q线
xe
xF
xD
x’D
计算3
用板式精馏塔在常压下分离苯-甲苯溶液，塔顶 为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，α为2.47， (1)进料为F=150kmol/h，xF=0.4(摩尔分率)的饱和 蒸汽，R=4，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97， 塔釜采出样中甲苯回收率为0.95，求 (a) xD、xw (b) 精操线方程和提操线方程 (c) R/Rmin (2)全回流时，塔顶第1块板的汽相默弗里板效率为 0.6，全凝器凝液组成为0.98，求由塔顶第2块板 上升的汽相组成。
y 1.25 xF 0.0187
0.723x F 0.263 1.25 x F 0.0187
0.263 0.0187 xF 0.535 1.25 0.723
作业18 某厂脱乙烷塔进料组成如下：
进料为饱和液相，流率为305kmol/h，塔顶采用部分冷凝 器，冷凝温度为-12℃。要求丙烯回收率不低于99.1％(摩尔)， 乙烷回收率不低于97.6％(摩尔)，试计算： (1)塔顶和塔底产品量和组成。 (2)塔的操作压力(忽略压降)。 (3)塔底温度。 (4)最小理论板数。 (5)最小回流比。 (6)操作回流比为最小回流比的1.2倍时，用简捷法求所需理 论板数和进料位置。
中国石油大学(北京)2021—2022学年第1学期《大学化学(I)》期中考试试卷

中国石油大学(北京)2021—2022学年第1学期《大学化学(I)》期中考试试卷

中国石油大学（北京）2021—2022学年第1学期《大学化学（I ）》期中考试试卷一、 判断正误（共6分，每题0.5分判断下列下列表述是否正确，你认为正确，在括号内填“√”，不正确，在括号内填“×”。

1. 孤立系统中的任何变化都有W=0，Q=0，ΔU=0，△S ≥0（）2. 电对MnO 4-/Mn 2+和Cr 2O 72-/Cr 3+的电极电势随着溶液pH 减小而增大。

（）3. 某反应的r m G ∆代数值越小，反应自发性越大，反应也越快。

（）4. 弱酸或弱碱的浓度越小，其解离度也越小，酸性或碱性越弱。

（）5. CaCO 3和CaF 2的sp K ϑ相近，所以，两者在水中的溶解度（mol ·L -1）也相近。

（）6. NaOH 溶液分别中和等体积的pH 相同的HCl 溶液和HAc 溶液，消耗的n (NaOH)相同。

（）7. 对于吸热反应，升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢，所以，平衡向正反应方向移动。

（）8. 活化能大的反应其反应速率很低，且达到平衡时其标准平衡常数K ϑ值也一定很小。

（） 9. 系统由状态1经等温等压过程变化到状态2，非体积功W ’>0，则W ’>ΔG 且ΔG<0。

（） 10. 由于a a (HAc)(HCN)K K ϑϑ>，故相同浓度的NaAc 溶液的pH 比NaCN 溶液的pH 大。

（） 11. 已知某电池反应为211A+22B A B ++→+，而当反应式改为22A+2B A B ++→+时，则反应的E ϑ不变，r m G ϑ∆改变。

（）12. 反应Fe 3O 4(s)+4H 2(g)→3Fe(s)+4H 2O(g)的平衡常数表达式为4242[()/][()/]p H O p K p H p ϑϑϑ=。

（） 二、 填空题（25分，每空1分）1．U 、S 、H 、G 都是 函数，其改变量只取决于系统的 与 ，而与变化的 无关。

中国石油大学(华东)物理化学考研题库

中国石油大学(华东)物理化学考研题库

试题三一、单选题（每选1分，共20分）1、 在PV 图上，卡诺循环所包围的面积代表了A 、 循环过程的∑Q B 、循环过程的自由能变化∑ΔGC 、 循环过程的熵变D 、循环过程的焓变∑ΔS ∑ΔH [ ]2、 摩尔理想气体的A 、0<⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂H P T B 、0>⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂TV UC 、0=⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂P T H D 、0)(=⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂TP PV [ ] 3、 实际气体化学反应仅与温度有关的是A 、B 、ϑp K x K C 、 D 、 [ ] ϑf K C K 4、 组分A 和组分B 在形成理想溶液的过程中A 、B 、0<ΔS 0>ΔGC 、D 、0=ΔH 0=ΔF [ ]5、反应 的 C °25)(2)()(22g HCl g Cl g H ⎯→⎯+ A 、 B 、 ϑϑm r m r U H Δ>Δϑϑmr m r U H Δ<ΔC 、 D 、 [ ] ϑϑmr m r U H Δ=Δ)(HCl H H m f m r ϑϑΔ=Δ6、恒温、恒压、非体积功为零情况下，自发发生的化学反应A 、B 、0<ΔS r 0>ΔS rC 、D 、以上三种皆有可能 [ ]0=ΔS r 7、平衡共存的相数最大时，体系的自由度F 或组分数CA 、F=0B 、C=0C 、F>0D 、C<0 [ ] 8、A 和B 构成的物系，当A 的偏摩尔量增大时,B 的偏摩尔量 A 、随之增大 B 、随之减小C 、保持不变D 、以上三者皆有可能 [ ] 9、气液平衡相图气相线在液相线以上，相图是A 、理想溶液相图B 、沸点—组成相图C 、压力—组成相图D 、非理想溶液相图 [ ] 10、不影响电极电势大小的物理量是A 、温度B 、浓度C 、电极反应式中电子的物质的量D 、电流密度 [ ] 11、A 和B 形成的溶液对拉乌尔定律有很大的正偏差A 、A 和B 形成最高恒沸混合物 B 、A 和B 分子间有很大的作用力C 、在较低范围内A 和B 部分互溶D 、精馏时A 和B 都自塔顶得到 [ ] 12、没有偏摩尔量的的状态性质是A 、GB 、PC 、VD 、H [ ] 13、电解质溶液中正离子的迁移速度是负离子迁移速度的2倍，正离子的迁移数是A 、2B 、3C 、2/3D 、1/3 [ ] 14、向溶胶中加入电解质会导致A 、ξ电势降低B 、热力学电势降低C 、紧密层减薄D 、胶团带电量减少 [ ] 15、对于B t k k S ln ln =Ω=，以下那种说法是错误的A 、是Boltzman 分布的热力学几率B 、B t Ω是系统具有的微观状态数之和C 、=D 、ΩB t Ω≈ln ln B t [ ]16、乳化剂使乳状液稳定的主要原因是：A 、增大外相粘度B 、降低界面张力C 、形成强度较大的界面膜D 、使界面带电 [ ]17、表面活性剂C 12H 23O(C 2H 4O)20H 属于A 、离子型B 、阳离子型C 、阴离子型D 、两面表面活性剂 [ ]18、反应转与率达50%用5min ，转化率达75%用7.5min ，该反应的级数是A 、1级B 、2级C 、3级D 、4级 [ ]19、反应随温度升高平衡正向移动，该反应A 、正逆反应的活化能相等B 、正反应的活化能大C 、逆反应活化能大D 、反应物系数和大于产物系数和 [ ]20、物质的气体热容和液体热溶之差A 、 随温度升高而增大B 、随温度升高而减小C 、随温度而变D 、以上三者皆有可能 [ ]二、填空题（20分）1．气体标准态为_____________________________________________________。