中国石油大学硕士研究生入学化工原理试题答案
中国石油大学历年考研真题化工原理(初试)
石油大学(华东)一九九九年硕士研究生入学考试试题考试科目：化工原理总3 页第1 页适用专业：有机化工、应用化学、精细化工、环境化工注意：全部答案均需写在答题纸上，否则无效。
一、填空及选择题（共４０分）：1.理想流体在一条水平圆管中作稳定流动，则直径大的截面比直径小的截面比位能_____，比静压能_____，比动能_____。
Ａ. 大 B. 小 C. 相等2.原用以输送水的离心泵，现改用来输送密度为水的1.2倍的水溶液，水溶液的其它性质可视为与水的相同。
若管路布局等都不改变，则泵的流量将_____，扬程将_____，泵出口处的压强将 _____。
Ａ. 增大Ｂ. 减小Ｃ. 不变3.已知钢质圆管（外半径为r1）外两层不等厚（b1<b2）保温材料的温度分布曲线如图示，则Ａ层导热系数______Ｂ层导热系数。
Ａ. 大于Ｂ. 小于Ｃ. 等于4.根据列管换热器中流体流径选择的一般原则，下列流体应走管程还是壳程？①具有腐蚀性、高温、高压的流体：________；②粘度大、流量小的流体：_________。
Ａ. 管程 B. 壳程Ｃ.管程或壳程均可5.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若其它操作条件不变，而入口气体量增加，则对于气膜控制系统：其出口气体组成ya将______，出口液体组成 yb将_____，溶质回收率将________。
Ａ. 增大 B. 减小 C. 不变6.在图示的封闭容器中盛有深度为１m的水，容器侧壁在水深0.5m的Ａ处接一细管，细管一端通大气，容器底部接一垂直管，管长１m，容器内径与垂直管内径比Ｄ/d＝５０。
若忽略流动阻力，则容器中的水流出一半所需的时间为________秒。
第３题图第6题图总3 页第2 页7.粘度的物理意义是____________。
若某流体的粘度为μ cP，密度为ρ kg/m3，则其运动粘度为________cSt 。
8.流化床出现下列异常情况时，可能是什么原因造成的？①床层实际压降比理论计算值低：__________；②床层压降波动幅度较大：________。
化工原理 中国石油大学(华东)2007~2008研究生入学考试化工原理试题A卷
③将过滤和洗涤的操作表压力降到1kgf/cm2，其它条件不变，最大生产能力为原来生产能力的倍数；（4分）
④今采用一台直径2.5m、长2.5m的转筒真空过滤机处理此悬浮液，转筒的浸没角为120°，操作真空度为80kPa。达到与②中板框式压滤机相同的生产能力时该转筒真空过滤机的转速（转/分）。（4分）
5、沸腾传热可分为三个区域，分别是_______、_________、_________。应维持在_____________区内操作。
6、灰体的辐射能力_______同温度下黑体的辐射能力。灰体的吸收率_____灰体的黑度。
7、在连续精馏塔中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品 _____，若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将______。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将________。
3、画出单级萃取操作相图。
4、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？
四、计算题（共100分）
1、(20分)如图所示，用效率为65%的离心泵将水由敞口水池输送至敞口高位槽E和F，调节阀门V2（E、F内液面高度保持不变），使R1降为零时，C点压力表读数为0.05MPa。
现重新调节阀门V2，使离心泵入口真空表B的读数为12kPa，与孔板流量计相连接的U形管压差计读数R2=400mmHg，求此时泵的轴功率。
②判断该换热器是否可用；（6分）
③若使用上述换热器，实际操作过程中苯的出口温度；（3分）
④操作过程中可以采取哪些措施使苯的出口温度达到原工艺要求。就其中一种措施加以计算说明。（4分）
(NEW)中国石油大学(北京)《830化工原理》历年考研真题汇编(含部分答案)
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2005硕士生化工原理入学考试卷
6.设置隔热挡板是减少热辐射散热的有效方法。挡板材料的黑度越低，辐射散热量越少。（）
7.易挥发组分在气相中的分压必大于难挥发组分的分压。（）
8.精馏塔顶冷凝器相当于一块理论板。（）
[五]计算题2（15分）：在小型板框压滤机上进行某悬浮液的过滤实验，过滤面积为 ，过滤时用 个滤框。恒压过滤时的表压 ，实验数据如下：
时间 ,
30
60
90Байду номын сангаас
120
150
180
滤液量 ,
1.15
1.95
2.54
3.04
3.48
3.88
试确定过滤常数 ， ， ，并建立恒压过滤方程。
[六]计算题3（15分）：有一蒸汽管，尺寸为 ，管外包有两层绝热材料A和B，每一层厚度都是 ，已知绝热材料的导热系数为 。试定量判断绝热材料A包在里层的绝热效果好还是包在外层的绝热效果好。（蒸汽管本身的热阻和管道轴向热损失可以忽略不计）。
[一]选择题(每题选择一个正确答案)（每小题2分，共20分）
1.进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，其故障的原因应该是（）。
①水温太高②真空计坏了③吸入管路堵塞④排出管路堵塞
2.已知大气压力为1atm,容器内的绝对压力为450mmHg,则容器上的压力表读数为（）。
9.增加吸收剂用量，操作线的斜率增大，则操作线向远离平衡线的方向偏移，吸收过程推动力变大。（）
10.则操作线向远离平衡线的方向偏移，吸收过程推动力变大。（）
[四]计算题1（15分）：用泵将贮槽中的石油，经 的管子输送到高位槽，油的流率为 ，如图所示。两槽液位差为 ，管子总长为 （含各种管件及阀门的当量长度）。试计算输送 ℃石油所需的有效功率。设两槽液面恒定不变， ℃石油的密度为 ，粘度为 。
中国石油大学(华东)2005年硕士研究生入学考试化工原理试卷
Yb ' Yb mX b 0.1 0.75 0.1 0.025 Ya ' 0.002 Ym ' Yb ' Ya ' 0.025 0.002 0.0091 Yb ' 0.025 ln ln Ya ' 0.002 Yb Ya 0.1 0.002 10.77 Ym ' 0.0091 H OG G KY a
3.（20 分）现有两台单壳程单管程的传热面积均为 Ai =20m2 的列管式空气加热器，每台加 热器均由 64 根φ57×3.5mm 钢管组成，壳程为 170℃的饱和水蒸气冷凝（冷凝潜热为 2054kJ/kg），空气入口温度 t1=30℃，流量为 2.5kg/s，以湍流方式通过管内。（该传热过 程的控制热阻在空气侧）。 （1）若两台换热器并联使用，通过每台换热器的空气流量均等，此时空气的对流传热系数 为 38W/(m2·K)，求空气的出口温度 t2 及水蒸气的总冷凝量为多少？ (2) 若两台换热器串联使用，问此时空气的出口温度 t2′及水蒸气的总冷凝量为多少？ 假设空气的物性不随温度及压力而变化，视为常数，cp=1kJ/(kg·K)。忽略热损失。
解：(1)
DxD 50 0.95 0.96 Fx F F 0.5
W=F-D=98.96-50=48.96 (kmol/h) FxF=DxD+WxW
解得：F=98.96 kmol/h
即：98.96×0.5=50×0.95+48.96xW 解得：xW=0.04
(2)根据相平衡关系： y
总3页 率、减小塔径或减小塔板鼓泡区的面积等方法。
第 2页
4． 萃取中分配系数 K 及选择性系数β的定义是什么？K=1 及β=1 两种情况下萃取操作能否 进行？ 答：分配系数 K：是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。 选择性系数β：是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组 成之比的比值。K=1 时，萃取操作可以进行，β=1 时萃取操作不能进行。 5.简述黑体辐射的 Stefan-Boltzmann 定律，并解释为何低温下的辐射热量可以忽略。 答：单位面积的黑表面的辐射能力与绝对温度的 4 次方成正比： E 0 0T 4 ，其中
中国石油大学(华东)考研化工原理名词解释和简答题汇总
2221mx y mx y --化工原理简答题集锦1、操作中的吸收塔，若吸收剂入塔浓度x 2降低，其他操作条件不变，试定性分析气体出塔浓度y2、液体出塔浓度x 1的变化趋势。
(可画图说明：N OG 不变条件下，x 1只能变小)L 、G 不变，∴H OG 不变、N OG 不变；又m 不变，故 1/A 不变。
由吸收因数法可知 不变。
由此可知y 2↓。
至于x 1的变化，则可用排除法判断：假设x 1不变或变大，可见均与N OG 不变相矛盾。
因此，x 1必变小。
2、精馏塔在一定条件下操作，若回流液由饱和液体改为冷液时，其塔顶产品组成有何变化？为什么？3、提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时; x C值将会变大还是变小? 从干燥机理加以分析。
4、叙述恒縻尔流假设的内容？6、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在y-x 的相图上表示出来？7、叙述双膜理论的论点？ 8、叙述湿空气的性能参数？9、何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 10、何谓塔的漏液现象？如何防止？13.在精馏操作过程中为什么要有回流及再沸器？ 14.何谓干燥速率？干燥过程分为哪几个阶段？各受什么控制？15.什么位置为适宜的进料位置？为什么？16.湿物料中的水分按能否用干燥操作分为？按除去的难易程度可分为？1、 精馏的原理是什么？ 答2、 压强对相平衡关系有何影响？精馏塔的操作压强增大，其他条件不变，塔顶、塔底的温度和组成如何变化？ 答：。
3、 精馏塔中气相组成、液相组成以及温度沿塔高如何变化？ 答：4、 恒摩尔流假定的主要内容是什么？简要说明其成立的条件。
答：恒摩尔流假定成立的条件：5、 进料热状态有哪些？对应的q 值分别是多少？ 答：。
6、 q 值的物理意义是什么？ 答：。
7、 什么是理论板？说明理论板与实际塔板的关系。
答：理论板是指离开该板的蒸气和液相组在达到平衡的塔板。
理论板和实际塔板间存在如下关系： T N Nη=8、 什么叫理论板？说明理论板与实际塔板间的关系。
化工原理试题(含答案)
化工原理试题及答案（绝密请勿到处宣扬）12 月25 日一、填空题（共15 空，每空2 分，共30 分）1. 一容器真空表读数为10 kpa ，当地大气压强为100 kpa ，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa 计）分别为：（90kpa ）和（-10kpa ）。
2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。
3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。
（填大或小）4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。
5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。
6. 一容器压力表读数为10 kpa ，当地大气压强为100 kpa ，则此容器的绝对压强（以kpa 计）为：（90kpa ）。
7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。
（填大或小）8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。
（填大或小）9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。
10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。
二、选择题（共 5 题，每题 2 分，共10 分）1. 对吸收操作有利的条件是：（D ）A. 操作温度高、压强高；B. 操作温度高、压强低；C. 操作温度低、压强低；D. 操作温度低、压强高2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（）A. 高，低；B. 低，高；C. 高，高；D. 低，低3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。
A. 板式塔的传质意图；B. 板式塔的设计过程；C. 板式塔的恒摩尔流要求；D. 板式塔的设计意图4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C ）及与物料的接触方式都不变。
A. 温度、焓值、湿度；B. 流速、压强、湿度；C. 流速、温度、湿度；D. 温度、湿度、压强5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（B）A. 平衡水一定是自由水；B. 平衡水一定是结合水；C. 自由水一定是结合水；D. 自由水一定是非结合水6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（C ）时，不能用普通精馏方法分离。
化工原理 中国石油大学(华东)2007~2008研究生入学考试化工原理试题B卷
中国石油大学（华东）
2008年硕士研究生入学考试试题B
考试科目: 化工原理总 3 页第１页
二、简答分析题（共25分）
1、（5分）图示回答压缩机的一个工作循环过程。
2、（4分）什么是过剩空气系数？试分析过剩空气系数对加热炉热效率的影响。
3、（5分）请写出恒摩尔流假定的内容及其成立的条件。
4、（5分）萃取中分配系数k及选择性系数β的定义是什么？k=1及β=1两种情况下萃取操作能否进行？
5、（6分）右图为一实际塔板的负荷性能图，图中P点
为设计操作点。
按图中所标顺序依次写出包围塔板适宜
工作区域的五条线的名称；若该塔板所在塔欲调整处理
量，请问首先可能出现的不正常现象是什么。
三、计算题（共100分）
1、（20分）如附图所示，用效率为75%的离心泵P1
将水由储槽A处输送至密闭罐B内，已知泵P1的特性
曲线方程可以表达为：H=40-0.006Q2（Q，m3/h），该系
统的最大输送能力为50m3/h，管路尺寸均为
φ108×4mm。
假定所有的流动均处于完全湍流区；两
泵的出口阀门与离心泵出口距离、出口阀与汇合点之
间距离很短，吸入管路阻力可忽略不计。
试求：①单泵P1在最大流量条件下工作时系统的阻力
（用m液柱表示）；（5分）
②由于装置调整需增大流量，将原来备用泵P2启用（P1、P2型号相同），两泵并联操作时的最大输送流量；（5分）
③双泵操作时，若将流量增加至60m3/h，泵出口处压力表的读数；（5分）
④若用阀门调节流量，由于调节流量消耗在阀门上的轴功率（5分）。
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②以内表面积 Ai 为基准的总传热系数为 Ki：
d 1 1 1 0.082 i K i i o d o 230 290 0.089
并流操作： t
m并
K i 132.89W / m 2 K
65 15 34.1 ℃ 65 ln 15
Ai并
Q 3.1 104 2 6.84 m K i t m并 132.89 34.1
i
⒌ 间壁两侧流体的传热过程，α o、α i 相差很大（α o＜＜α 管壁温接近 管内 流体的温度。
） ，则 K 值接近 α
o
，传热
⒍ 温度相差 100℃的两灰体间进行辐射传热，现因某种原因，两者的温度各下降了 10℃，则 此时的辐射传热量与原来相比将 变小 。 （填“变大” 、 “变小” 、 “不变”或“不确定” ） ⒎ 扩散通量 JA 等于传质通量 NA 的条件是： 等分子反向扩散 ；气体吸收属于 单向 扩 散过程，此时 JA 生的影响。 ⒏ 若 S1、S2、S3 分别为难溶、中等溶解度、易溶气体在吸收过程中的脱吸因数，吸收过程中 操作条件相同，则应有 S1 ＞ S2 ＞ S3。 （填“＞” 、 “＜”或“＝” ） ＞ NA（填“＞” 、 “＜”或“＝” ） ，这是由于 总体流动 对传质速率产
yb 0.05 0.05263 1 y b 1 0.05
Yc Yb Ya 0.005263
N OG
H OG
h H OG N OG 4.34m
５
考试科目: 化工原理 ⒌ 解：①已知：D=1kmol，列全塔的物料衡算：
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第 6 页
F D W FxF DxD Wx w
２
考试科目: 化工原理 三、计算题： （共 100 分，每题 20 分） ⒈ 解：①当一楼阀半开时，在 1-1 与 2-2 之间列柏努利方程：
2 u12 P2 u 2 gz1 gz2 h f ,1 A h f , A2 2 2
总 6页 第 3页
P1
即：
2 l1 A u12 l A 2 u2 gz1 ( 半开 ＋ 出 口 ） d 2 d 2
R 1.5 4 Rmin 0.375
③全凝器，泡点回流：y1=xD=0.9
x1
精馏段的操作线方程：
y1 0.9 0.75 1y1 3 2 0.9
y
R 1 1.5 1 x xD x 0.9 0.6 x 0.36 R 1 R 1 2.5 2.5
W
8V Ve VW 80.267 0.0128 0.0267 1823 .9s 30.4 min KA 2 2 105 1.282
③生产能力： Q
V总
W D
15 0.267 60 2.527m 3 / h 39.7 30.4 25
１
考试科目: 化工原理
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⒉ 答：①过剩空气系数α 过大，致使烟气量增大，烟气带走热量增加，使η 下降； ②炉体密封不严，致使大量空气进入炉膛，烟气量增加，使η 下降； ③火嘴雾化燃烧效果不好，燃料燃烧不充分，使η 下降。 ⒊ 答：实验流程如图：
需要测定数据：入口真空表读数、出口压力表读数、流体流速或流量、流体温度、泵的转 速、电机功率。 ⒋ 答：需要已知：回流比 R；塔顶、塔底产品组成 xD、xW；进料组成 xF、进料热状况参数 q； 相平衡常数α 。
gz1
l1 A u12 l u2 ( A 2 全 开 ＋ 出 口 ） 1 d 2 d 2
2 20 2 u12 2 u 0.027 6.4 1 1 0.027 2 0.027 2
17g 0.027
解得： u1=3.49m/s
⒐ 某连续精馏塔中，若精馏段的操作线方程的截距为 0，则回流比 R 为 ∞ ，馏出液流量 为 0 ，操作线方程为 y=x 液泛线 。 、 过量雾沫夹带线 、 漏液线 、 液体负
⒑ 塔板负荷性能图由 荷过小线 、
降液管内液体停留时间不足线
五条线组成。
⒒ 在单级萃取器中，用纯溶剂 S 萃取 A、B 混合液中的溶质 A，测得平衡的萃取相与萃余相 中组分 A 的质量分数分别为 yA=0.37，xA=0.14，组分 B、S 可视为完全不互溶， ，则组分 A 的 分配系数 kA= 2.643 ，选择性系数β = 二、分析简答题： （共 20 分，每题 5 分） ⒈ 答：由连续性方程可知，并联前，管 2 内的流速较大，故管 2 内的阻力比较大，因此将管 3 并联在管 2 上时整个管路的总阻力下降较大，此时流量增大也较多，方案 2 有利。 3.608 ，萃取中，β 值均应 大于 1 。
⒉ 离心泵将低位敞口水池的水送到高位敞口水槽中，若改送密度为 1200kg/m3、其它性质与 水相同的的液体，则流量 不变 ，压头 不变 ，轴功率 变大 。 ⒊ 某降尘室有三层隔板，设气流均匀分布并为层流流动，颗粒沉降处于斯托克斯区。已知理 论上能 100％除去的颗粒粒径为 60μ m，则能 90％除去的颗粒粒径为 56.92 μ m。 ⒋ 聚式流化床不正常操作现象有 沟流 和 节涌 。
将以上数据代入过滤方程： V 2 2VVe KA2
0.2672 2 0.267 0.0128 2 105 1.282
解得：τ =2384.2s=39.74min ②洗涤液体积 VW=V/10=0.0267m3 横穿洗涤时：
1 dV KA 2 dV d W 4 d E 8V Ve
而：
P3
'2 u3 gz3 58.84J / kg 2
E3＞EA，三楼没有水流出的假设是正确的。
３
考试科目: 化工原理 ⒉ 解：①以一个滤框为基准计算：
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A 2 0.8 2 1.28m 2 Ve Aqe 1.28 0.01 0.0128 m3 / m 2 滤饼体积V饼 0.8 2 0.05 0.032m 3 滤液体积V V饼 / c 0.032/ 0.12 0.267m 3
代入数据：
17g 0.027
2 20 2 u12 2 u 0.027 9.5 1 2 0.027 2 0.027 2
2 9u12 6.25u 2 166.72
（A）
同理，在 1-1 与 3-3 之间列柏努利方程，可得：
l u2 l1 A u12 ( A 3 全 开 ＋ 出 口 ） 3 d 2 d 2 2 2 20 2 u1 28 20 2 u 17g 0.027 0.027 6.4 1 3 0.027 2 0.027 2 gz1
逆流操作比并流操作可节省冷却水： 1335 .6 842 .6 100 36.9% 1335 .6
⒋ 解：①由于两塔的 L、V 相同，且两塔的填料层高度 h 相同，因此两个塔的 HOG、NOG、S 均相同，由
N OG
Y m Xa 1 ln 1 S b S 可知： 1 S Ya m Xa
若进料板上的溶液组成仍为 0.6，则上升的气相组成为：
Y m Xa 1 ln 1 S b S 1 S Ya m Xa 1 0.05263 ln 1 0.8083 0.8083 5.23 1 0.8083 0.005263 V 0.0209 0.829m K Y a 0.0252
F 1W W 0.517km ol 0.6 F 0.9 0.02W F 1.517km ol
②泡点进料：xe=xF=0.6， ye
xe 3 0.6 0.8182 1 1xe 1 2 0.6
Rmin
x D y e 0.9 0.8182 0.375 y e xe 0.8182 0.6
中国石油大学（华东） 2007 年硕士学位研究生入学考试试题 B 答案
考试科目: 化工原理 一、填空题（共 30 分，每空 1 分） ： ⒈ 流体在圆形直管内作层流流动时的速度分布是 抛物线 形曲线，摩擦阻力系数λ 只与 Re ε /d 有关；作湍流流动时，λ 是 ε /d 及 Re 有关。 的函数；若流动在阻力平方区，λ 只与 总 6 页 第 1 页
此时：
u1'2 P2 u1'2 l A 2 u1'2 E A gz A gz2 （ 全开 ） 2 2 d 2 PA 00
E3 gz3
2 3.492 2 3.49 0.027 6.4 57.2 J / kg 2 0.027 2
y 2 0.6 x1 0.36 0.81
x2 0.587
x2＜xF，故第二层板为进料板，精馏段只有一层理论塔板。 ④提馏段的操作线方程：
L' L qF RD F 1.5 1 1.517 3.017kmol
y' L' W 3.017 0.517 x' xW x' 0.02 1.2068 x'0.004136 L'W L'W 3.017 0.517 3.017 0.517
t m逆 1.17 t m并
③若逆流时采用的操作面积与并流时相同： Ai=6.84m2，则此时：△tm=34.1℃ 设冷却水出口温度为 t'2，代入△tm 式，试差得： 冷却水消耗量： W2 ' t'2=46.7℃
Q 3.1104 3600 842.6 kg/h C P 2 (t ' 2 t1 ) 4.178103 (46.7 15)