华南理工大学2000-2003考研《化工原理》真题
华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试题
一、填空选择题
1.流体在半径为R 的圆形之管中作层流流动，则平均速度发生在距管中心 r= R。
2.在长为L(m)，高为H(m)的降尘室中，颗粒的沉降速度为，气体通过降沉室的水平速度为
，则颗粒能在降尘是分离的必要条件为。
3.空气在内径一定的圆管中稳定流动，当气体质量流量一定，气体温度升高时，Re值将。
4.流量一定，当吸入管径增加，离心泵的安装高度将。
5.有一板框过滤机，以恒压过滤一种悬浮液，滤饼为不可压缩，过滤介质阻力忽略不计。当其他条件不变时，过滤时间缩短一半，所得的滤液是原来滤液的倍。
6.某水平管式换热器，管间为饱和水蒸气冷凝，若饱和水蒸气与壁温之差增加一倍时，冷凝传热速率将增加为原来的。
A. B. C. D.
7.判断下列命题是否正确，正确的是。
A.上升的气速过大会引起漏液`；
B.上升的气速过小会引起液泛；
C.上升的气速过大会造成过量的液沫夹带；
D.上升的气速过大会造成过量的气泡夹带；
E.上升气速过大会使板效率降低。
8.在以下几个吸收过程中，那个改为化学吸收将会最显著的提高吸收速率。
A. 水吸收氨；
B.水吸收HCl气体；
C. 水吸收SO2；
D. 水吸收CO2
9.在精镏操作中，两组分的相对挥发度越大，则表示分离该体系越。
A. 困难；
B.完全；
C. 容易；
D. 不完全
10.减压（真空）干燥器主要用于的物料，但它的设备费和能量消耗费都。
二、某常压连续干燥器，已知操作条件如下：干燥气的生产能力为200kg/h（按干燥产品计），空气的状况为：进预热器前的温度为20℃，相对湿度为60%，湿含量为0.01kg水/kg干空气，离开干燥气的温度为40℃，相对湿度为60%，湿含量为0.03 kg水/kg干空气，进干燥器前的温度为90℃，物料的状况：进干燥器前的温度为20℃，干基含水量为0.25kg水/kg干料，出干燥器式的温度为35℃，干基含水量为0.01kg/kg干料。湿物料的平均比热为c m=2.65kJ/(kg湿物料·℃) ；水汽的比热为1.01kJ/(kg水·℃)，绝干空气的比热为1.88kg/（kg绝干气·℃），0℃水的汽化潜热为2500kJ/kg水。
假设干燥过程中的热损失不计，试求：
（1）新鲜空气的消耗量m3/h；（进预热器前空气的比容为0.842m3/kg绝干气）
（2）预热器的传热Q P，kJ/h；
（3）干燥器需补充的热量Q D，kJ/h。
三﹑常压填料逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的氨，混合器入塔流量V为84kmol/h，入塔气体浓度为y1为8%，吸收率η不低于98%，在操作条件下的平衡关系为y=1.5x，总传质系数Ky=0.45kmol/(m2·h)。（1）用吸收剂用量为最小用量的1.2倍，求溶液出塔浓度；
（2）若塔径为1.2m，填料有效比表面为200m2/m3，求所需填料层高度；
（3）若V，y1，η 及x1不变，而吸收剂改为含氨0.1%的水溶液时，填料层高度有何变化？定量计算分析。（Ky可视为不变，以上浓度均为摩尔浓度）
四﹑水由固定水位的水槽沿直径为(内径)100mm的输水管流入大气中，管路是由L=50m的水平管和倾斜管组成，水平管段在水面下h=2m，斜管段的高度H=25m，为了使得在水平段末段曲折处1-1¹面的真空度为7mH2O，安装在斜管段的插板节门的阻力系数ξ为多少?此时管中水的流量为多少m3/h?直管的摩擦系数λ=0.035，大气压压强为10mH20，忽略进口和曲折处的局部阻力损失。
五﹑常压板式精馏塔连续分离苯甲苯溶液，塔顶全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，进料量为150kmol/h，组成为0.4(摩尔分率)，饱和蒸汽进料q=0，操作回流比为4，塔顶苯回收率为97%，塔底甲苯的回收率为95%，求:
(1)塔顶﹑塔底产品的浓度；
(2)精馏段和提馏段操作线方程；
(3)操作回流比与最小回流比的比值。
六﹑有一套管换热器，饱和蒸汽走管外，其冷凝膜系数为10000W/(m2·K)，空气走管内，其传热膜系数为50W/(m2·K)。已测得空气的进出口温度分别为t1=30℃，t2=80℃，蒸汽在饱和温度下120℃冷凝为饱和水并及时排走。忽略管壁和污垢热阻﹑空气温度改变引起的物性变化和热损失(假定空气在管内流动为完全湍流)。为了强化热过程，提出如下两方案:
1.将内管的光滑表面改为强化表面，但传热面积保持相等，经测定，空气传热膜系数增加一倍(并
维持空气进口温度﹑加热蒸汽温度及空气流量不变)。求:
(1)空气的出口温度t2¹为多少?
(2)蒸汽冷凝量增加多少?
2.空气流量增加一倍，试问:
(1)蒸汽冷凝量和空气出口温度是否变化，变为多少?
(2)两种方案的强化方法有何相同和不同点?
七﹑某厂研制一套填料精馏塔，用于常压连续精馏分离乙醇-水混合物，请拟出一实验方案，测定该塔的理论板当量高度HETP。
(1)试论述实验原理；
(2)画出实验流程简图；包括所需的实验设备，使用的测量仪表及主要的阀门和管线；
(3)列出所需的测量参数。
2001年攻读硕士学位研究生入学考试
一﹑填空选择题
1.当管子由水平放置改为垂直放置时，而流速不变，其能量损失( )。
A.增大；
B.减小；
C.不变；
D.不定
2.孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于，前者恒( )，变( )，后者是( )，变( )。
3.当吸入管径增大，其它条件不变，离心泵的允许安装高度将( )；若流速增加，其它条件不变，则离心泵的允许安装高度将( )。
4.用因次分析的目的在于( )。
A.得到各物理变量间的确切定量关系；
B.得到各无因次群(准数)的确切定量关系；
C.用无因次数群代替物理变量，使实验结果更可靠；
D.用无因次数群代替有关物理量，使实验与关联工作简化，减少实验工作量。若物理变量个数为
6，因次数为4，则无因次准数的个数为( )。
5.转桶真空过滤机的转速降为原来的1/2，则生产能力是原来的( )倍；为了提高旋风分离器的效率，应采用( )直径的旋风分离器。
6.在设计列管式换热器时，设置折流板以提高( )的对流传热系数。管程流速的选取，对一般液体取( )，气体取( )，如换热器用水蒸气冷凝来加热原油，则水蒸气应在( )流动。
A.壳程；
B.管程；
C.壳程和管程；
D.u=0.5---3m/s；
E.u=5---30m/s；
F.u=30---100m/s
7.图中所示双层等厚平壁稳态导热，导热系数λ1﹑λ2为定值，试问三条温度分布曲线在什么条件下成立:
(1) ；
(2) ；
(3) 。
8.某低浓度气体吸收过程，已知气膜和液膜体积吸收系数分别为:k y a=0.0002kmol/(m3•s)，k x a=0.4kmol/(m3•s)。则该吸收过程为膜阻力控制；该气体为溶气体。
9.对相对挥发度为α=2.16的理想混合物进行平衡蒸馏(闪蒸)时，已知x F为0.5，汽化率为60%，则得气相组成为，液相组成为；若采用简单蒸馏并蒸至釜液等于闪蒸时温度，则塔顶产品组成为闪蒸时气相组成，汽化率为。
10.一吸湿性物料和一非吸湿性物料，具有相同的干燥面积，在相同干燥条件下进行干燥，前者的干燥速率为，后者的干燥速率为U B，则在恒速干燥阶段，；降速干燥阶段；干燥器
内部无补充加热的情况下，进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定，则气体离开干燥器的湿度H2越，干燥器的热效率越。
对于为水蒸气所饱和的空气，干球温度t，湿球温度t W，绝热饱和温度t as，露点温度t d，它们之间的关系: t t W t as t d。
一定湿度H的气体，总压P加大时，露点温度t d。而当气体温度t升高时，则t d。
11.当填料塔操作气速达到泛点气速时，充满全塔空隙，此现象称为，这时
急剧上升。
二、（15分）用离心泵将某溶液由反应槽送往一密闭高位槽，如图示。两槽液面的高度可认为不变，高度差10m，管路总当量长度为200m（包括所有直管和局部阻力的当量长度），管路均为φ89×4.5mm钢管，已知孔板流量计系数为0.61，孔截面积与管道截面积比为0.2，U型压差计读数为R＝600mm，指示液为水银，管路摩擦系数λ取为0.025，反应槽上真空表的读数为200mmHg，高位槽上压强计读数为0.5kg f/cm2(表压)，泵的效率65％，试求泵的轴功率？（溶液密度近似取为1000kg/m3，水银密度为13600kg/m3。）
三、（15分）油以1m/s的流速通过一管壳式换热器的管内，由300K加热到344K。377K的蒸汽在管外冷凝。管外直径和管内直径分别为48和41mm，但由于污垢，内径现减为38mm，基于此内径的管壁加上垢层热阻为0.0009m2·K/W。在同样条件下（油进出口温度和蒸汽温度不变）测得油的流速为1m/s 时，基于38mm内径的油侧传热膜系数αi随油温的变化如下：
油温(K) 300 311 322 333 344
油侧αi
74 80 97 114 120
（W/m2·K）
油的比热和密度分别取为1.9KJ/kg·K和900kg/m3，蒸汽侧的热阻可忽略。
求所需的管长，根据所得的结果（如管子太长或太短），应采取什么措施使工业应用可行。
四、（15分）一填料吸收塔，填料层高度为3m，操作压强为1atm，温度为20℃。用清水吸收空气－氨混和气中的氨，混合气体的质量速度为580kg/m2·h，其中含氨6％（体积％），要求吸收率为99％，水的质量流速为770kg/m2·h。已知该塔在等温下逆流操作，操作条件下的平衡关系为Y*=0.755X。试求：
(1) 出口氨水浓度；
(2) 以气相组成表示的平均推动力；
(3) 气相总传质单元高度H OG；
(4) 如果K Ga与气体质量速度的0.8次方成正比，试估算：当操作压强增大一倍，气体质量速度也增大一倍时，为保持原来的吸收率，在塔径和水的质量速度不变的情况下填料层高度为多少？（空气分子量取29，氨的分子量17，水的分子量18）
五、（15分）有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料液组成为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，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）提馏段操作线方程；
4）若全塔平均相对挥发度＝3.0，塔顶第一块板的液相默弗里板效率E ML=0.6，求离开塔顶第二块的汽相组成。
六、（8分）外半径为r1、长为L的圆管敷设一绝热层，若绝热层（绝热层外半径为r2，导热系数为λ）内壁温度为t W1，温度为t f的流体与温度为t W2的绝热层外壁相接触，绝热层外的对流传热膜系数为α，根据圆管壁的导热和对流传热计算式，试推导出稳态通过绝热层的热损失速率Q（用α、λ、r1、、r2、L、t W1、t f表示Q）。若α、λ、r1、、L、t W1、t f均为定值，试问若绝热层加厚，即r2增加，是否热损失Q总是减少，若不是，求出热损失最大时的绝热层外半径r2？并讨论r2在何范围，Q将增加或减少。
七、（10分）一新孔板流量计拟用于测定水的流量，现需测定其流量系数C0。请说明实验原理，拟定实验流程，说明实验所需的仪表及其功能，写出数据处理的有关步骤。
2002年攻读硕士研究生入学考试
一、概念题
1.用测速管测定的是（）流速，孔板流量计的测定的是（）流速；测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将（），若改用转子流量计测量，当流量增大时，转子两端压差值将（）。。
2.某厂水塔液面到水槽液面的垂直距离恒为30m，现需要将水槽水平平移到原来两倍的距离，用圆管子加长，为了维持原供水参数不变，需外加机械能为（）mmH2O。
3.在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的（）次方成正比；在湍流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的（）次方成正比。
4.冷凝现象有（）和（）冷凝，工业冷凝器的设计都按（）冷凝设计；沸腾过程分为（）阶段；（）、（）沸腾和（）沸腾，工业上的沸腾装置一般是按（）沸腾设计的。
5.某离心泵从河中将水送到一敞口高位槽，旱季河水水位下降时，泵的输送流量变（），如何调节到原流量，作图说明。
6.恒摩尔流结果基于的假设是
；
和
。
7.稳态传质过程，若组分A通过气膜和液膜的推动力为（p-p i）>(c i-c)，则气膜阻力
液膜阻力。
8.在相同温度、压力和混合物组成条件下，等分子反相扩散速率单相扩散速率(一组分通过静止气膜的扩散速率)。其原因是。
9.为保证测定干燥介质湿球温度的正确性，测定时应满足
，；其理由是。
10.对某一板式塔进行改造，若其他条件不变，增大板间距，则该塔的操作弹性；液泛气速。
11.恒沸精馏与萃取精馏的共同点是，主要区别是
和
。
12.板式塔在相同的操作条件下，若塔板的开孔率增加，则塔板压降，漏液量。
二、计算题（70分）
1.（15分）图1示，两水池的水位差H=24m，l1=l2=l3=l4=100m，d1=d2=d4=100mm，d3=200mm，沿程阻力系数λ1＝λ2＝λ4＝0.025，λ3＝0.02，除阀门外，其他局部阻力忽略。
（1）当开启阀门时，阀门阻力系数ξ＝30，求流量；
（2）当阀门关闭时，λ保持不变，求流量。
2.锅炉的蒸发量为9080kg/h，要求进入锅炉的水温为65℃，但原水温为21℃，故需要一卧式列管换热器将水加热到所需温度，加热蒸汽为108℃的饱和水蒸气，冷凝传热系数为10400kcal/m2·h·℃.列管采用φ25×1mm的黄铜管（导热系数为85.48w/m·℃），设水在管内流动，流速为0.3m/s。求：
（1）换热器面积；
（2）若因空间限制，管长不能超过25m，换热器如何设置？
3.精馏分离苯－甲苯二元物系，原料液中含苯0.5（摩尔分数，下同），泡点进料，要求塔顶流出液中含苯0.95。塔顶用一部分冷凝器何一全冷凝器，见附图。饱和液体回流，测得塔顶回流中含苯0.88，离开塔顶第一块板液体中含苯0.79，求：
（1）操作条件下平均相对挥发度；
（2）操作回流比；
（3）最小回流比。
4.一逆流操作填料吸收塔，20℃，常压下用清水吸收混合气中的组分A，混合气的体积流量为2000m3/h，操作条件下矮的平衡关系为，混合气含A8％（V%），要求吸收率达到98％，清水用量为最小
用量的1.2倍。设操作条件下气相总传质系数K y=0.45kmol/m2·h·△y，塔径1.2m，填料有效比表面积200m2/m3，可视为低浓度吸收，试计算：
（1）所需填料层高度；
（2）其它条件不变，吸收济改用含组分A0.1％（mol%）的水溶液时，达到上述吸收任务所需填料层的高度为多少？
5.某板状物料的干燥速率与所含水分成比例，可用下式表示:(X为干基含水量)，设某一干
燥条件下，30分钟内此物料从初重60kg降到50kg，需要多长时间？并说明此物料处于何种干燥阶段，为什么？设此物料的绝干重量为40kg.
6.气流干燥器干燥某物料后，用标准旋风分离器分离气固混合物，现发现分离器效率太低，怀疑是混合气体在分离器中的切向速度太小，请提出测定和计算气体在分离器中切向速度原理、需要哪些仪表，画出示意图。
2003年攻读硕士学位研究生入学考试
一、填空
1.流量计安装时，孔板流量计可以在（）方向安装；转子流量计（）方向安装，流体流动方向应取（）。
2.图示，流体在圆管中自上而下流动，通过l段的摩擦阻力损失为h fab，压强差为△p ab，指示液高度为R1；若流量及其他条件都不变，使流体自上而下流动通过该l段，则改变流动方向厚的阻力损失h fba与改变前的h fab的关系为（），改变后的压强差△p ba与改变前的△p ab的关系为（），改变前的R1与改变后的R2（）。
3.当流体的温度升高时，离心泵的安装高度（）；流量不变，当吸入管的管径减少时，离心泵的安装高度（）。
4.固体颗粒在一长方形的沉降室中沉降，沉降过程符合stocks定律；气体的处理量不变，若在降尘室的1/2高度处加一与沉降面积相同的隔板，此时该沉降室能沉降的最小颗粒的直径是原来（）倍。
5.一台转筒真空过滤机，其它条件不变，
提高真空度，不利于提高生产能力（）；
提高悬浮液的温度，有利于提高生产能力（）；
增加浸没度，有利于提高生产能力。
6.为了减少保温瓶的若损失，
在瓶胆的夹层抽真空是为了减少（）形式的热损失；
在瓶胆的夹层镀水银是为了减少（）形式的热损失.
7.在大容器内饱和液体沸腾时，影响沸腾状态的主要因素是（）；工业生产中一般总是设法将液体沸腾控制在（）状态下操作。
8.一理想物系，平衡测得的气相组成是液相组成的两倍，若将含轻组分50％的该物系进行平衡蒸馏分离，控制液化率50％，分离后馏出物轻组分浓度是原料含轻组分浓度的（）倍。
9.蒸馏是利用各组分的（）不同特性实现分离的。精馏是通过多次的（）和（）的过程分离混合物。
10.吸收操作时，吸收塔总压增加一倍，相平衡常数m（）倍，增加压力对吸收操作（）；吸收塔温度增加，相平衡常数m（）。增加温度对吸收操作（）。
11.假定吸收系统的相平衡常数m为零，填料高度及其他条件不变，若增加气体流量，吸收率将变（）。
12.影响恒速干燥速率的因素主要是（）；
影响降速干燥速率的因素主要是
（
）。
13.恒速干燥过程中，如果其它条件不变，空气的相对湿度增加，干燥速
率将（）；空气的相对湿度达到饱和，干燥速率将为
（），写出作为以上依据的表达式。
二、有一输水系统如图所示，管子规格为φ48×4，
已知管路阻力（直管和局部阻力）损失为，试求：
（1）该体系的流量；
（2）若欲使流量增大20％，水箱的高度应增加多少米？（设摩擦阻力系数不变）
三、已知泵的特性方程为（其中V---体积流量，m3/min），单泵的流量为1 m3/min，两敞
口容器的液面高度差为10m，试问当流量为1.5 m3/min时，采用两泵串联还是并联操作，才能满足输送要求？设阻力系数为常数。
四、有一转筒过滤机，转速为2分钟转一周，生产能力为4m3/h，现将生产能力增大到5m3/h，试问转速应增加到多少？滤饼厚度为原来的多少倍？
五、一列管式换热器，壳程120℃的蒸气冷凝放热，将管中20℃的空气加热到80℃，若将该换热器改为双管程，其它条件不变，设空气作完全湍流，物性随温度的变化可忽略，此时空气的出口温度为多少？
六、一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物。已知进料中含苯0.5（摩尔分率，下同），泡点进料，塔顶产品组成为0.9，塔底产品组成为0.03，塔顶为一个分凝器和一全凝器，泡点回流，系统的平均相对挥发度为2，回流比为最小回流比的2倍。试求：
（1）精馏段操作线方程；
（2）离开塔顶第一块理论板的上升蒸汽组成。
七、在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收氨－空气混合气中的氨，混合进料时氨的浓度Y1＝0.01（摩尔比），吸收率90％，操作压力760mmHg，溶液为稀溶液，系统的平衡关系符合拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液的饱和蒸汽压力为684mmHg，传质单元高度为0.5米。试求：
（1）最小单位吸收剂用量；
（2）当吸收剂用量为最小用量的2倍时，填料层的高度为多少米？
（3）出口液体的浓度。
八、已知一个干燥系统的操作示意图如下：
（1）在I-H图中画出过程示意图；
(2)求循环空气量L。
九、料组成x F=0.2，以饱和蒸汽状态自精馏塔底部进料，塔底不再设再沸器，x D=0.95，x W=0.11，平均相对挥发度为0.25。试求：
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（1）操作线方程；
（2）若离开第一块板的实际液相组成为0.85，则塔顶第一块板以气相表示的单板效率为多少？
华南理工大学化学工程考研十年真题-干燥大题
(2012)（15分）采用常压（P＝101.3kPa）绝热干燥装置干燥某种湿物料，已知 空气进预热器前的状态为t 0=20℃，? =28%，出干燥器的状态为t 2 =80℃， H 2=0.02kg水/kg绝干气。湿物料处理量为5000kg/h，含水w 1 =20%(湿基)；要求干 燥产品含水w 2 =2%(湿基)。已知20℃时，水的饱和蒸气压为2.3346 kPa。 试求： （1）离开预热器时空气的湿度和温度； （2）预热器中补充的热量Q p (以kW计)。 （3）若采用部分废气返回预热器前与新鲜空气混合后预热进入干燥器，仍为绝热干燥过程，排出时状态同前。试问新鲜空气的用量有何变化，为什么？
(2011)（15 分）在常压干燥器中，将某物料从湿基含水量5％干燥到0.5％。干燥器的生产能力为7200kg 干料/h。已知物料进、出口温度分别为25℃、65℃，平均比热为1.8kJ/(kg·℃)。干燥介质为温度20℃、湿度0.007 kg／kg 干气的空气，经预热器加热至120℃后送入干燥器，出干燥器的温度为80℃。干燥器中不补充热量，且忽略热损失，计算绝干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度。
（2010）6．（10 分）在常压绝热干燥器内用热空气干燥某湿物料，已知湿物料处理量为600kg/h，湿物料从含水量为 20%干燥至 2%（均为湿基含水量）。 空气进入加热器前的初始温度为20℃，相对湿度为30%，离开干燥器时空气的温度为80℃，湿度为0.02kg水/kg绝干空气。(已知 20℃时水的饱和蒸汽压为 2.33kN/m2) 。 试求： （1）离开预热器时空气的温度和湿度(kg 水/kg绝干空气)； （2）预热器中用 r = 2250 kJ/ kg 的水蒸汽(饱和)加热湿空气，假设预热器热损失为换热量的 6%，求饱和水蒸汽的用量。
2003年华南理工大学 《物理化学》考研试题及参考答案(理工)
华南理工大学 2003攻读硕士学位研究生入学考试试卷 物理化学部分(与化工原理合一门课程) (试题已由葛华才老师整理求解，有错请告知！) 1. 1mol 水在100℃、101.325kPa下正常气化, 已知水的正常蒸发焓为40.64 kJ . mol-1，求此过程的Q、W、?U、?H、?S、?G。(15分) 解：Q=?H=n?Vap H m= 1mol×40.64 kJ . mol-1= 40.64kJ (注：若题目未给出蒸发焓，可以不算出数值) ?S= ?H/T= 40.64kJ/373.15K= 108.9J . K-1（可逆相变过程） ?G=0 W= -p[V(g)-V(l)]≈-pV(g) = -nRT= -1mol×8.3145J . K-1 . mol-1×373.15K=-3103J ?U=Q+W= 40.64kJ-3103J = 37.54kJ 2. 已知反应2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 温度为50℃、100℃时系统的平衡总压分别为3950Pa、96300Pa。设反应的?r H m与温度无关，试求： (1) 计算50℃时该反应的K、?r G m。 (2) 计算该反应的?r H m。 (3) 计算NaHCO3(s)的分解温度。(15分) 解：(1) 设平衡总压为p，则 2NaHCO3(s)= Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 平衡p/2 p/2 K=p[H2O(g)] p [CO2(g)]/ p2 = (p / p)2/4 =(3950Pa/100000Pa)2/4=0.0003901 ?r G m= -RT ln K= -8.3145J . K-1 . mol-1×323.15K×ln(0.0003901)= 21089 J . mol-1 (2) T’=373.15K时，K= (p’ / p)2/4 =(96300Pa/100000Pa)2/4=0.2318 ?r H m= [RT’T/(T’-T)]ln(K’/ K) =[8.3145J . K-1 . mol-1×373.15K×323.15K/(373.15K-323.15K)]×ln(0.2318/0.0003901) =128075J . mol-1=128.1 kJ . mol-1 (3) 若分解温度即为平衡总压p=101325Pa时对应的温度T”，此时 K= (p”/ p)2/4 =(101325Pa/100000Pa)2/4=0.2567
华东理工大学化工原理19912000十年真题【你值得拥有】
华东理工大学二000年研究生（硕士、博士）入学考试试题 考试科目号码及名称：501化工原理（含实验） 一、简答题：（14分） 1．功能校正系数α为什么总是大于、等于l的？试说明理由？ 2．大小不一的搅拌器能否使用同一条功率曲线？为什么？ 3．简述数学模型法规划实验的主要步骤。 4．加快过滤速率有哪几种途径？ 5．评价旋风分离器性能的主要指标有哪些？ 6．简述辐射传热中黑体和灰体的概念？ 7．液液萃取塔设备的主要技术性能有哪些？ 二、（20分）贮槽内有40℃的粗汽油（密度ρ=710kg/m3）,维持液面恒定，用泵抽出后分成两股，一股送到分馏塔顶部，另一股送到吸收解吸塔中部。有关位置距地面以上的高度见附图。若阀门全开时，包括局都阻力当量长度的各管段长度如下：1-0段，l1＝10m,0-3段，l3＝20m,管内径均为50mm，摩擦系数均为λ=0.03。调节0－2段中阀门开度，使送往吸收解吸塔的流量为送往分馏塔的流量的一半。此时，孔板流量计的压差ΔP=513mmHg,孔径d0=25mm，流量系数C0=0.62。试求： ①总管流量和管路所需的压头；(6.33×10-3m3 /s,22.7m) ②若泵效率为60%，求所需泵功率。(1.67kw) 三、（l2分）用连续精馏塔分离双组分混合液，混合液中含易挥发组分x F=0.4(摩尔分率、下同)，原料以饱和液体状态加入塔中部，塔顶全凝，泡点回流。操作条件下物系的相对挥发度α=2.5，要求塔顶产品浓度x D=0.8，塔顶易挥发组分的回收率η=0.9。塔釜间接蒸汽加热。试求：
①完成上述分离任务的最小回流比；(0.778) ②若操作回流比取最小回流比的 1.5倍，则进入塔顶第一块塔板的汽相组成为多少？ (0.7006) 四、（14分）间歇干燥处理某湿物料3.89kg，含水量为10%（湿基），用总压100kPa、温度为50℃的空气进行干燥，并测得空气的露点温度为23℃，湿球温度为30℃，要求干燥产品的含水量不超过l%（湿基）。已知干燥面积为外0.5m2，气相传质系数k H为0.0695kg／s.m2，物料的临界自由含水量X c为0.07kg／kg干料，平衡含水量可视为零。降速阶段的干燥速率曲线可按通过原点的直线处理，求干燥时间。(0.545h) 温度t/ ℃23 30 50 饱和蒸汽压/kPa 2.904 4.250 12.34 五、（20分）一逆流操作吸收塔如图所示。混合气体由塔底引入，其中可溶组分的浓度y1=0.05（摩尔分率，下同），单位塔截面上的气相流率G=0.014kmol／m2.s。吸收剂分两处加入。由塔顶加入的为纯溶剂，单位塔截面上的流率L1=0.0112 kmol／m2.s。从塔顶往下，经2米填料层高度后，又加入一股x’2＝0.01的吸收剂，单位塔截面上的流率L2＝0.0112 kmol／m2.s，再经6米填料层高度后，液体由塔底引出。全塔各处K y a均为0.028 kmol／m3.s，物系平衡关系y=0.8x。试求： (1)第二股吸收剂L2加入后，塔内该截面的液相浓度X’’2; (0.008378) (2)塔底排出的液相浓度x1。(0.035405) (3)为使出塔气体浓度y2降低，第二股吸收剂的加入口应向上移还是向下移？为什么？(下移) 六、（此题应届考生必答，20分）槽内盛有10吨某有机物，拟用图示装置加热，加热介质为120℃的饱和水蒸汽，在加热过程中，传热系数的平均值为320W／m2K，加热器的换热
华南理工大学2000-2003考研《化工原理》真题
华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试题 一、填空选择题 1.流体在半径为R 的圆形之管中作层流流动，则平均速度发生在距管中心 r= R。 2.在长为L(m)，高为H(m)的降尘室中，颗粒的沉降速度为，气体通过降沉室的水平速度为 ，则颗粒能在降尘是分离的必要条件为。 3.空气在内径一定的圆管中稳定流动，当气体质量流量一定，气体温度升高时，Re值将。 4.流量一定，当吸入管径增加，离心泵的安装高度将。 5.有一板框过滤机，以恒压过滤一种悬浮液，滤饼为不可压缩，过滤介质阻力忽略不计。当其他条件不变时，过滤时间缩短一半，所得的滤液是原来滤液的倍。 6.某水平管式换热器，管间为饱和水蒸气冷凝，若饱和水蒸气与壁温之差增加一倍时，冷凝传热速率将增加为原来的。 A. B. C. D. 7.判断下列命题是否正确，正确的是。 A.上升的气速过大会引起漏液`； B.上升的气速过小会引起液泛； C.上升的气速过大会造成过量的液沫夹带； D.上升的气速过大会造成过量的气泡夹带； E.上升气速过大会使板效率降低。 8.在以下几个吸收过程中，那个改为化学吸收将会最显著的提高吸收速率。 A. 水吸收氨； B.水吸收HCl气体； C. 水吸收SO2； D. 水吸收CO2 9.在精镏操作中，两组分的相对挥发度越大，则表示分离该体系越。 A. 困难； B.完全； C. 容易； D. 不完全 10.减压（真空）干燥器主要用于的物料，但它的设备费和能量消耗费都。 二、某常压连续干燥器，已知操作条件如下：干燥气的生产能力为200kg/h（按干燥产品计），空气的状况为：进预热器前的温度为20℃，相对湿度为60%，湿含量为0.01kg水/kg干空气，离开干燥气的温度为40℃，相对湿度为60%，湿含量为0.03 kg水/kg干空气，进干燥器前的温度为90℃，物料的状况：进干燥器前的温度为20℃，干基含水量为0.25kg水/kg干料，出干燥器式的温度为35℃，干基含水量为0.01kg/kg干料。湿物料的平均比热为c m=2.65kJ/(kg湿物料·℃) ；水汽的比热为1.01kJ/(kg水·℃)，绝干空气的比热为1.88kg/（kg绝干气·℃），0℃水的汽化潜热为2500kJ/kg水。 假设干燥过程中的热损失不计，试求： （1）新鲜空气的消耗量m3/h；（进预热器前空气的比容为0.842m3/kg绝干气） （2）预热器的传热Q P，kJ/h； （3）干燥器需补充的热量Q D，kJ/h。 三﹑常压填料逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的氨，混合器入塔流量V为84kmol/h，入塔气体浓度为y1为8%，吸收率η不低于98%，在操作条件下的平衡关系为y=1.5x，总传质系数Ky=0.45kmol/(m2·h)。（1）用吸收剂用量为最小用量的1.2倍，求溶液出塔浓度； （2）若塔径为1.2m，填料有效比表面为200m2/m3，求所需填料层高度； （3）若V，y1，η 及x1不变，而吸收剂改为含氨0.1%的水溶液时，填料层高度有何变化？定量计算分析。（Ky可视为不变，以上浓度均为摩尔浓度） 四﹑水由固定水位的水槽沿直径为(内径)100mm的输水管流入大气中，管路是由L=50m的水平管和倾斜管组成，水平管段在水面下h=2m，斜管段的高度H=25m，为了使得在水平段末段曲折处1-1¹面的真空度为7mH2O，安装在斜管段的插板节门的阻力系数ξ为多少?此时管中水的流量为多少m3/h?直管的摩擦系数λ=0.035，大气压压强为10mH20，忽略进口和曲折处的局部阻力损失。
华南理工大学化学工程考研十年真题-吸收大题
(2012)（15分）在一填料塔中用清水逆流吸收混合气体中的丙酮。原工况下，进塔气体中含丙酮1.5％（摩尔分数，下同），操作液气比为最小液气比的1.5倍，丙酮回收率为99％，现将气体入塔浓度降为1.0％，进塔气量提高20％，吸收剂用量、温度等操作条件均不变。已知操作条件下平衡关系满足亨利定律，气相总 与气体体积流量V的0.8次方成正比。 体积传质系数K ya 试求： （1）新工况下丙酮回收率； （2）若仍然将回收率维持在99％，则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍？
(2011)（15 分）用纯水在5 块理论板的板式吸收塔内吸收原料气中摩尔含量为2%的氨，若吸收因子A=0.9，求吸收率η?，若用已测得传质单元高度HOG 为 0.4m 的填料塔完成上述吸收过程，填料层高度应为多少米？操作液气比是最 小液气比的几倍？
（2010）5.（20分）用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含苯。入塔混合气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。回收率为95%，吸收塔操作压强为 780mmHg，温度25℃，入塔混合气流量为 1000m3/h。吸收剂为不含苯的煤油。煤油的耗用量为最小用量的 1.5 倍，已知操作条件下的平衡关系为 Y*=0.14 X（Y、X均为摩尔比），气相总体积传质系数Kya=125kmol/（m3⋅h），煤油的平均分子量为 170kg/kmol，塔内径为 0.6m， 试求： （１）煤油的出口浓度（摩尔比）； （２）所需的填料层高度； （３）欲提高回收率可采用那些措施？（举四条）并说明理由。
（2009）六. （16 分）在填料塔中用纯水逆流于 15℃下吸收混合气体中的可溶组分，吸收过程为气膜控制。原设计溶质的回收率为 99%。操作液气比为 1.71。已知相平衡关系 Y*=5.0X，气相总传质单元高度为 0.8m。试求： （1）吸收温度升为30℃时，溶质的吸收率降低到多少？（30℃时，相平衡关系Y*=2.1X） （2）通过增加喷淋量的方法以维持原吸收率，液气比应为原来的多少倍才能满足要求 （设温度、喷淋量的改变对总传质系数的影响可忽略）。
华南理工大学化学工程考研十年真题-精馏大题
(2012) （20分）用一精馏塔分离某双组分混合液，在塔中部以饱和蒸汽进料，已知进料中易挥发物组成x f =0.5，塔顶产品中易挥发组成x D =0.9，塔釜中易挥发组成x w =0.05（以上均为摩尔分率），该物系平均相对挥发度为3,回流比R=2R min ,试计算： （1）提馏段操作线方程； （2）进入第一块理论板（从顶往下数）的汽相浓度； （3）若因故塔釜停止加热，欲维持x D 不变应如何操作？此时塔釜排液x w =？
(2011) （15分）用相当于3块理论板的精馏塔分离含氨0.4%（摩尔）的氨-水混合物，预热成饱和蒸气后从第2和第3块理论板之间进料。使用全凝器将来自塔顶的蒸气混合物冷凝成饱和液体。每1摩尔的进料有1.35摩尔的冷凝液回流进第1块塔板，其余冷凝液作塔顶产品。从最低的一块塔板下降的液体进入再沸器后，每1摩尔进料有0.7摩尔被汽化并升入第3块理论板，剩余液体作为塔底产品。设全塔的平衡关系可表示为 y = 12.6x 分别计算从进料板下降液体中氨的组成和塔底、塔顶产品中氨的组成。
（2010）4.（20分）在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分混合液，塔釜采用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。已知该物系的平均相对挥发度为2.5，进料为饱和蒸汽，其组成为0.35（易挥发组分的摩尔分数，下同），进料量为100kmol/h 。塔顶馏出液量为40kmol/h ，精馏段操作线方程为y n+1=0.8x n +0.16 试计算： （1）提馏段操作线方程; （2）若测得塔顶第一块板下降的液相组成为x 1=0.7，求该板的气相默弗里板效率E mv,1； （3）当塔釜停止供应蒸汽，保持回流比不变，若塔板数无穷多，塔釜产品浓度将为多少？
各大名牌高校化工原理考研真题之传热3
【大连理工大学，2003，四】有一单管程列管换热器，传热面积为40m 2(按外表面积计)，共有25 2.5mm mm φ?的传热管86根，现用该换热器以循环水冷却流量为28000kg/h 的石油产品，石油产品走壳程，循环水走管程，两流体逆流换热。实际测得石油产品的进、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℃，已知石油产品的比热容为2.8KJ/kg ，水的有关物性分别为： 密度 3 =995kg/m ρ 粘度-3=0.810Pa s μ?? 比热Cp=4.17kJ/(kg K)? 导热系数=0.618W/(m K)λ? 试求： 1、冷却水用量 2、该换热器总换热系数 3、管程和壳程的传热膜系数（又称表面传热系数）（可忽略两侧的污垢热阻） 4、由于污垢积累，石油产品的出口温度升高，为使石油产品出口温度仍为50℃，需增加冷却水量使得冷却水出口温度为35℃时，石油产品出口温度达到50℃，估算两侧污垢热阻之和为多少（各物性数据可视为不变，忽略管壁热阻）。 解：1、由题意：22211112()()Q m Cp t t m Cp T T =-=- 解得 250136/13.93/m kg h kg s == 2、由1得，51112()8.7110Q KA t m Cp T T =?=-=? 12211221 ()() 36.1ln T t T t t C T t T t ---?= =?-- 解得()2603.2/K W m K =? 3、流速 ()2213.93/995 0.52/0.028644 i V u m s d n ππ= == 3 0.020.52995 Re 129350.810 i d u ρ μ -??= = =? 4.170.8 Pr 5.40.618 p C μ λ ?= = =
2000化工原理真题.doc
2000 研究生入学考试福州大学化工原理试卷 一如图所示，一往复泵将某种液体（密度为1100Kg/m 3，黏度为100cP），由低位槽打入高位槽，往复泵用旁路阀调节流量。已知主管内径D=0.06m，旁路支 管内径d=0.032m，泵送至高位槽的流量为13.1m 3/h ，a-b-c-d-e-f 管线的阻力损失为80J/Kg，ΔZ=10m，试求： （1）泵给液体的有效功We （2）如果循环回路中主管（即 b 至 c 的主管）的阻力损失可以忽略不计支管（c-g-b ）的管长（包括局部阻力当量长度在内）为50m，求通过支管的流量以及由于循环使泵多消耗的功率（设泵的效率为75 ％）。 二如图所示，要将某减压精馏塔塔釜中的液体产品用离心泵送至高位槽，釜中真空度为500mmH（g其中液体处于沸腾状态，即其饱和蒸汽压等于釜中绝对压强）。泵位于地平面上吸入管路总阻力为0.87m液柱，液体的密度为968Kg/m 3，已知该泵的允许汽蚀余量Δh=4.2m，试问该泵的安装位置是否适宜？如不适合应 如何重新安排？ 三某厂吸收塔填料层高4m，用水吸收混合气中的公害组分A，在此情况下，测得的浓度如图所示。 已知平衡关系为y=1.5x （式中及图中的组成均为摩尔分数），求： （1）气相总传质单元高度； （2）操作液气比为最小液气比的多少倍； 必须小于等于0.002，所以拟将填料层加高；若液气（3）由于法定排放浓度y m 比不变填料层应加高多少？
（4）画出加高前后的吸收操作线示意图。 （5）除了加高填料层高度以外还有什么措施可以降低排放浓度？
四 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，平均相对挥发度为 2.47， 1 、进料量为150kmol/h ，组成为0.4（mol 分率）的饱和蒸汽，回流比为4，塔顶馏出液组成为0.928（摩尔分率），塔底采出液流量为87.3kmol/h ，求：（1）塔底采出液的组成和塔顶馏出液的量为多少kmol/h ？ （2）精馏段及提馏段的操作线方程； （3）回流比与最小回流比的比值。 2、全回流操作时，塔顶第一块板的气液默弗里板效率为0.6 ，全凝器冷凝 组成为0.98（摩尔分率），求塔顶第二块板上升的气液组成。 五有一套管换热器，由Φ57× 3.5mm与Φ89× 4.5mm的钢管组成，甲醇在内管流动，流量为5000Kg/h，由60℃冷却到30℃，甲醇侧的对流传热膜系数α 2=1512W/(㎡·℃) ，冷却水在环隙中流动，其入口温度为20℃，出口温度拟定 为35℃，采取逆流操作，忽略热损失，污垢热阻，且已知甲醇的平均比热为 2.6KJ/(Kg. ℃) ，水的黏度为0.84cP，导热系数为0.61W/( ㎡·℃) ，比热为 4.174KJ/ ﹙㎏·℃﹚，密度取1000 ㎏/m 3，试求： （1）冷却水的用量； （2）所需套管长度（传热面积以内管外便面为基准）； （3）在上述套管换热器中操作，将甲醇流量增加20％，其他条件不变，水和甲 醇的出口温度为多少？ 2002化工原理真题 一如图所示，用泵将水由低位槽打到高位槽（均敞口，且页面保持不变），一 直两液面距离为20m管路全部阻力损失为5m水柱，泵出口管路直径为50mm，其上装有U型压差计，AB长为6m，压力计指示液为汞，其读数R为40mm，R′为1200mm，H为1m，设摩擦系数为0.02 ，求： （1）泵所需外加功（J/kg ）； （2）管路流速（m/s）； （3）A截面压力（MPa）； （4）泵出口阀门开度减小时，泵前后的压力表和真空表及压力计读书为R、R′如何变化。
华南理工大学化工原理考研客观题库2答案
①传质单向②ｍ ①Ａ②Ｂ③传质单元高度传质单元数 液封作用气体倒灌 吸收效果达不到要求吸收率增大，出口气体浓度降低 ｐ＝０．１ａｔｍｐ ＝１．６２×０．０２＝０．０３２４ａｔｍ 从气相向液相转移Δｐ＝０．０６７６ａｔｍ ｃ ＝０．１／１．６２＝０．０６１７ｃ＝０．０２ ∴Δｃ＝０．０４１７Kmol/m ①液膜阻力气膜阻力Ｈ／ｋ ②× ③Ｄ④Ｄ （１）（ｐ－ｐ ）（２）Ｋ 不变降低 减小降低 ↑↓↓小大大于平衡 ＤＡＡ Ｃ＞Ｂ＞Ａ；在同一平衡分压下Ｃ ＞Ｃ ＞Ｃ 减小增大 图示 （１）气液两相接触的界面上无阻力，在界面上气液两相达到平衡 （２）传质阻力集中在有效膜内 ①液相气相②气膜Ｌ／ｍＶ塔底 ①精馏吸收 ②双膜溶质渗透表面更新双膜 ①也较大②ｙ ｘ ③溶解度大, 选择性高, 腐蚀性小, 挥发度小 大于上方增大远离增大 下降升高Ｌ／Ｇｍ提高明显 ①０．０１１９ ②Kmol/m .s. Pa 单位体积填料层中的传质面积 ③Ｂ同样大小气相分压下，气体Ｂ的平衡Ｃ ＞Ｃ ＮO G ＝４（ｙ －ｙ ）／（ｘ －ｘ ） 气膜１００％易Ｐ／Ｐ 由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。 ①100% ②75% ①L/mG ; 操作线斜率与平衡线斜率之比 ②对应气相主体的平衡液相摩尔分率与液相主体摩尔分率的差值；溶质相界面上液相 摩尔分率与液相主体摩尔分率的差值； Kmol/m sΔx；或x -x；x -x；Kmol/m sΔx ①流动条件；填料特性；气液物性(3分) ②p-p ；y-y (2分) 解：1/K =1/k +1/Hk =1/0.1+1/（0.25×150）=10.03 K ≈k ；x易溶气体(2分) K =K P=1/10.03×1=0.0997 Kmol/（m h Δy）(1分) K =K /H =0.997/150=6.65×10 Kmol/（m h Kmol/m ） 1
华南理工大学化学工程考研十年真题-传热大题
(2012)（20分）水以1.2m/s的流速通过内径为25mm长5m的串联换热器，管内表面的温度维持在320K。水的入口温度为290K。问水的出口温度为多少？若将5m的管子均分为4根制成列管换热器，水的流量和其他条件不变，出口水温是否还能达到原要求？ （提示：管壁对水的传热分系数可用下式计 算：式中T为水进出口绝对温度的算术平均 值）
(2011)（20 分）在一垂直放置的套管换热器内（内管直径为38×3mm,换热管有效长度为3m），用冷水来冷凝环隙间的90℃有机蒸汽。夏天操作时，冷水进口温度为28℃，出口温度为48℃。冬天时冷水进口温度降为15℃，其流率仍和夏天相同。假设两种情况下物料所有的物性常数和总传热系数均相同，忽略热损失。 求： （1）冬天操作时冷水出口温度为多少？ （2）冬天操作时有机蒸汽的冷凝量将比夏天时的增大百分之几？ （3）若将换热器改为水平放置，其它条件均不变，试定性判断有机蒸汽冷凝量将如何变化？
（2010）3．（20 分）选择一冷凝器用冷却水将酒精精馏塔的塔顶产品蒸气冷凝成饱和液体，塔顶蒸气量为 0.4kg/s，其平均潜热为 1048kJ/kg，饱和温度约为 78℃，蒸气走管外，其冷凝传热系数为 3000W/m2.℃。设计冷却水的进出口温度分别为 25℃，35℃，其平均比热容为 4.174kJ/kg.℃，密度为996kg/m3，粘度为 8×10- 4Pas，导热系数 0.62W/m.℃。①求冷却水的用量； ②某厂提供参数相同但管程不同的两种列管冷凝器，一种型号为单管程，另 一种为双管程，列管数 100 根，管长 1.2m,管径Φ23×1.5，计算确定是否两种型号冷凝器均能完成冷凝任务。（注：管壁热阻及污垢热阻均可忽略不计）
2019华南理工大学制浆造纸工程考研829植物纤维化学与851化工原理考试真题试卷与真题答案
2019华南理工大学制浆造纸工程考研829植物纤维化学与851化工原理考试真题试卷与真题答案 《2019华南理工大学考研851化工原理复习全析（含真题答案）》由致远华工考研网依托多年丰富的教学与辅导经验，组织官方教学研发团队与名校优秀研究生共同合作编写而成。全书内容紧凑权威细致，编排结构科学合理，为参加2019华南理工大学考研的考生量身定做的必备专业课资料。 结合提供的往年华工考研真题内容，帮助报考华南理工大学考研的同学通过教材章节框架分解、相关典型题与985、211名校考研真题与解答，帮助考生梳理指定教材的各章节内容，深入理解核心重难点知识，把握考试要求与考题命题特征。通过研读演练本书，达到把握教材重点知识点、适应多样化的专业课考研命题方式、提高备考针对性、提升复习效率与答题技巧的目的。同时，透过测试演练，以便查缺补漏，为初试高分奠定坚实基础。 适用院系： 化学与化工学院：化学工程、化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化、能源化学工程、化学工程（专硕） 食品学院：制糖工程 轻工学院：制浆造纸工程、生物质科学与工程、轻工技术与工程(专硕) 环境与能源学院：环境科学、环境工程、环境工程（专硕） 适用科目：
851化工原理 内容详情 本书包括以下几个部分内容： Part 1 - 考试重难点： 通过总结和梳理化工原理考试重难点，建构宏观思维及核心知识框架，浓缩精华内容，令考生对各章节内容考察情况一目了然，从而明确复习方向，提高复习效率。 Part 2 - 典型题与名校考研真题详解汇编： 根据考试重难点，精选本专业课考试科目相关的典型题与名校考研真题，通过研读参考配套详细答案检测自身水平，加深知识点的理解深度，并更好地掌握考试基本规律，全面了解考试题型及难度。 Part 3 - 华南理工历年考研真题： 汇编华工考研专业课考试科目的2000-2017年考研真题试卷，并提供 2003-2004,2009-2012年答案详解，方便考生检查自身的掌握情况及不足之处，并借此巩固记忆加深理解，培养应试技巧与解题能力。 2000年华南理工大学化工原理考研真题试卷
化工原理习题解答(华南理工大学化工原理教研组
第五章蒸发 5-1、在单效蒸发器内，将10%NaOH水溶液浓缩到25%，分离室绝对压强为15kPa，求溶液的沸点和溶质引起的沸点升高值。 解： 查附录：15kPa的饱和蒸气压为53.5℃，汽化热为2370kJ/kg (1)查附录5，常压下25%NaOH溶液的沸点为113℃ 所以，Δa= 113-100=13℃ 所以沸点升高值为 Δ=fΔa=0.729×13=9.5℃ 操作条件下的沸点： t=9.5+53.5=63℃ (2)用杜林直线求解 蒸发室压力为15kPa时，纯水的饱和温度为53.5℃，由该值和浓度25%查图5-7，此条件下溶液的沸点为65℃ 因此，用杜林直线计算溶液沸点升高值为 Δ=63-53.5=9.5℃ 5-2、习题1中，若NaOH水溶液的液层高度为2m，操作条件下溶液的密度为 1230kg•m-3。计算因液柱引起的溶液沸点变化。 解： 液面下的平均压力 pm=24.65kPa时，查得水的饱和蒸气温度为：63℃ 所以液柱高度是沸点增加值为： Δ=63-53.5=9.5℃ 所以，由于浓度变化和液柱高度变化使得溶液的沸点提高了 Δ=9.5+9.5=19℃ 因此，操作条件下溶液的沸点为： t=53.5+19=72.5℃ 5-3、在单效蒸发器中用饱和水蒸气加热浓缩溶液，加热蒸气的用量为2100kg•h-1，加热水蒸气的温度为120ºC，其汽化热为2205kJ•kg-1。已知蒸发器内二次蒸气温度为81ºC，由于溶质和液柱引起的沸点升高值为9ºC，饱和蒸气冷凝的传热膜系数为8000W•m-2k-1，沸腾溶液的传热膜系数为3500 W•m-2k-1。 求蒸发器的传热面积。 忽略换热器管壁和污垢层热阻，蒸发器的热损失忽略不计。 解： 热负荷Q=2100×2205×103/3600=1.286×106W 溶液温度计t=81+9=90℃ 蒸汽温度T=120 ℃ ∵1/K=1/h1+1/h2=1/8000+1/3500 ∴K=2435W/m2K ∴S=Q/[K(T-t)]=1.286×106/[2435×(120-90)]=17.6 m2 5-4、某效蒸发器每小时将1000kg的25%（质量百分数，下同）NaOH水溶液浓缩到50%。已知：加热蒸气温度为120ºC，进入冷凝器的二次蒸气温度为60ºC，溶质和液柱引起的沸点升高值为45ºC，蒸发器的总传热系数为1000 W•m-2k-1。溶液被预热到沸点后进入蒸发器，蒸发器的热损失和稀释热可以忽略，认为加热蒸气与二次蒸气的汽化潜热相等，均为2205kJ•kg-1。 求：蒸发器的传热面积和加热蒸气消耗量。 解：
最新历年研究生入学考试化工原理试题
历年研究生入学考试化工原理试题 青岛大学2009年硕士研究生入学考试试题 科目代码：834 科目名称：化工原理（共3页） 一、选择题：（每题2分，共10分） 1、在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。 甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度 乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数 （A）甲、乙均合理（B）甲、乙均无理(C) 甲合理、乙无理(D) 乙合理、甲无理 2、离心泵的扬程是指（）。 (A) 实际的升扬高度(B) 泵的吸上高度 (C) 液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高 (D) 单位重量液体通过泵所获得的机械能 3、工业生产中，沸腾传热操作应设法保持在（）。 （A）自然对流区（B）泡核沸腾区（C）膜状沸腾区（D）过渡区 4、某连续精馏塔中，原料量为F、组成为x F，馏出液流量为D、组成为x D。现F不变而x F 减小，欲保持x D和x W不变，则D将（）。 （A）增加（B）减少（C）不变（D）不确定 5、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、填空题：（每空2 分，共20分） 1、恒定干燥条件下，恒速干燥阶段属于（）控制阶段，降速干燥阶段属于（）控制阶段。 2、在二元溶液的恒沸精馏和萃取精馏过程中，都引入第三组分，作用都是（）。 3、流体在圆形直管内作稳态流动时，如果流动是湍流流型，摩擦系数与（）和（）有关。 4、在干燥过程中采用湿空气为干燥介质时，要求湿空气的相对湿度越（）越好。 5、降尘室中颗粒的临界直径是指（）。 6、判断圆形直管内流体流型是层流的标准是（）。 7、写出两种带有热补偿的列管式换热器的名称（）、（）。 三、简答题：（每题5 分，共25分） 1、简述离心泵的气蚀现象及抗气蚀性能指标。
化工原理考研真题及答案解析
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60 kJ/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。在等温等压下，当两种物质的化学势相等时，它们处于平衡态。化学势的相等要求反应物和生成物之间满足一定的浓度比例关系，这个比例关系就是相平衡的条件。 总结： 本文通过五道化工原理的考研真题解析，介绍了物质的量与浓度
各大名牌高校化工原理考研真题之传热2
【理工大学，2003，五】一传热面积为30m 2的列管式换热器中，用120℃的饱和蒸汽冷凝，将某气体从30℃加热到80℃，该气体走管内，流量为5000m 3/h ， 密度为1kg/m 3 〔均按入口状态计〕，比热为1kJ/kg ·K 。 〔1〕估算此换热器的传热系数。 〔2〕假设被加热气体量减少50%，并可近似认为被加热气体的密度、比热等物性参数保持不变，估算在加热蒸汽压力和被加热气体入口温度不变的条件下，该气体出口温度变为多少？ 解：〔1〕由题意，2221()m Q KA t m Cp t t =∆=- 其中，21 12 61.66ln m t t t C T t T t -∆= =︒-- 2225000/ 1.4/m v kg h kg s ρ=== 代数得，22221()37.84/()m m Cp t t K W m K A t -==⋅∆ 〔2〕由题意，被加热气体量减少50%后，'0.5u u = 0.8'0.5K K = 2221''''(')m Q K A t m Cp t t =∆=- 整理得，1 222''ln ' T t K A m Cp T t -=- 代数解得，2'84.5t C =︒ 【理工大学，2004，三】如下列图，流量为0.5kg/s 、温度为20℃的水〔Cp=4.18kJ/kg·K 〕流过串联的两台列管换热器，以冷却流量为0.8kg/s 、温度为120℃的某溶液〔Cp=2kJ/kg ·K 〕,测得该溶液的出口温度为65℃，现因故使进口水降到6℃，问：假设保持其他进口条件不变，那么溶液的出口温度变为多少？ 解：如图为串流的换热器逆流传热 从此题中可以看出，当被加热流体流量减小，并保持其他操作条件不变的情况下，流体出口温度变大。 此题是串联换热器的计算，用传热单元计算法比拟简单易行。
化工原理专业课考研真题
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. 0.5 B. 1 C. 0.75 D. 0.6 4.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 )。 A. 77.5% B. 76.2% C . 80% D. 71.3% 全回流时，10.7n n y x -== * 1,*10.4375 0.70.576.2% 0.70.4375n n n m L n n n x x x E x x --∴=-- ===-- 5.直接水蒸汽加热的精馏塔适用于（ C ）的场合。 A. 节约再沸器 B. 任意混合液体 C. 混合液体为水溶液，且对塔底馏出液浓度要求不高 6.为了使通过填料塔的压降小，应选（ A ）大的填料。 A. 空隙率 B. 比表面积 C. 体积 7塔板上降液管出口处布置安定区的目的是为了（ C ）。 A. 防止漏液量过大 B. 防止雾沫夹带量过高 C. 防止越堰液体的气体夹带量过高 ()*** 3,0.71112n n n n n x x y x x αα* ==+-+