化工基础期末试卷3(含答案)

word 格式-可编辑-感谢下载支持太原师范学院2008-2009学年第一学期期末考试化工基础 试卷（A ）题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数核分人签字一、填空题(每空1分，共25分。

将正确答案写在横线上)1.气体的粘度值随温度的升高而 ；液体的粘度值随温度的升高而 。

2.用常压蒸馏塔的塔底重油加热原油。

重油的初始温度为300 ℃，最终温度为220 ℃；原油的初始温度为25 ℃，最终温度为180 ℃。

若采用并流操作，其平均温差：△t m = ℃；若采用逆流操作，其平均温差：△t m ′= ℃。

由上述计算结果可以看出：当热交换双方流体无相变，且进、出口温度不变时，采用 操作的传热平均温差比 操作的传热平均温差大，对热交换有利。

3. 在计算摩擦阻力时， 若流体作层流， 摩擦系数λ与相对粗糙度__________，与雷诺数之间的关系为，λ＝_______。

4.流体在管道中流动。

层流时，其平均流速等于管道中心最大流速的 倍；湍流时，则约为 倍。

5.流体流动的连续性方程u 1A 1=u 2A 2适用于 的流体，它是 原理在化学工程中的应用。

6.在右图中,不同位置的q 线表示不同的进料状态,ef 2线表示进料为 , ef 4线表示进料为 。

7.对于连续精馏过程,若回流比增大,则在y-x 图上所标绘的精馏段操作线的斜率 ,所需理论塔板数 。

在全回流时,所需理论塔板数 。

8.雷诺数Re 是流体流动 的判据。

流体在管道中流动，当Re 时为稳定层流；当Re 时，可以形成湍流。

9.同一容器中有A,B,C 三点，B 点的压强为1atm ，且P A >P B >P C ，若B 点的压强增加0.6atm ，则P A 增加_______Pa ，P A -P C 增加__________mmHg 。

10.某连续精馏塔中，若精馏段操作线的截距为零，则馏出液流量为_________。

11.实验证明，流体在管路中流动时，同一截面上各点的流速是不同的，管心处流速__________，管壁处等于__________。

二、选择题（每小题2分，共20分。

将正确选项的字母填在括号中）12.离心泵吸入管路底阀的作用是 ( )(A) 阻拦液体中的固体颗粒 (B) 防止启动前充入的液体从泵内漏出(C) 避免出现气蚀现象 (D) 维持最低的允许吸上高度13.冷、热流体在套管式换热器中换热(都无相变),若热流体的进口温度T 1上升,而热流体质量流量m q 、冷流体质量流量'm q 、冷流体的进口温度t 1及物性数据都不变,则对数平均温差△t m 将( )(A)不变 (B)无法确定 (C)减少 (D)增加14.流体的静力学基本方程：p 2=p 1+ g （Z 1-Z 2）适用于 （ ）（A ）任何场合下的同一种流体 （B ）同一种连续的静止流体 （C ）连续流动的流体 （D ）不同种类连续的静止流体15.流量为0.01 m 3·s -1的流体从套管环隙（套管外管内径为50 mm ，内管外径为25 mm ，管壁为2.5 mm ）中流过，环形截面的当量直径为 （ ）(A)30 mm (B)27.5 mm (C)25 mm (D)22.5 mm16.某精馏塔采用全凝器,且精馏段操作线方程为: y =0.75x +0.24,则这时塔顶馏出液组成x d 为 ( )(A) 0.84 (B) 0.96 (C) 0.98 (D) 0.99617.在t-x-y 相图中，液相与气相之间量的关系可按什么求出 ( )(A) 拉乌尔定律 (B) 道尔顿定律 (C) 亨利定律 (D) 杠杆规则18.在精馏塔中每一块塔板的作用是提供 ( ) (A) 气液两相进行传质的场所 (B) 气液两相进行传热的场所 (C) 气液两相同时进行传质和传热的场所 (D) 气体上升和液体下降的通道19.由A,B 组成的理想溶液,在某一温度下,纯组分A 的饱和蒸气压p A 0=116.9 kPa,纯组分B 的饱和蒸气压p B 0=46.0 kPa,则A 对B 的相对挥发度为 ( )(A) 0.39 (B) 1.54 (C) 2.54 (D) 0.6120.在精馏塔中,相邻三层实际塔板的气液两相组成如图所示 ,且x n 和x n +1对应的气相平衡组成为y n *和y n +1*,则第n 层塔板的单板效率为 ( )(A) (y n -y n +1)／(y n -x n ) (B) (y n -y n +1)／(y n *-y n +1)(C) (y n -y n +1)／(y n -x n +1); (D) (y n *-y n )／(y n -y n +1)21.对于双组分液体连续精馏过程,要达到规定的分离要得分评卷人复查人得分 评卷人 复查人 ………...…………………………. 密………………………..封………………………….. 线……………………………………………………………..___学号_______________………………………………………………..求所需要的理论板数N T 和下列诸因素中无关的因素是 ( ) (A) 回流比 (B) 塔内操作压强(C) 塔板上的气液接触状况 (D) 加料的热状态三、判断题（每小题1分，共5分.正确的用“正”，错误的用“错”，并填在括号中）22.对于双组分连续精馏过程,如果将原设计的液体与蒸气混合进料改为泡点进料,同时使塔顶冷凝量、回流比保持不变,则塔顶的浓度x d 将不变 。

( )23.排除气缚现象的方法是采用短粗直的进口管。

（）24.变换反应的目的不仅只是为了除去一氧化碳。

（ ）25.合成氨实际生产过程的氢氮比等于 3. （ ）26.管式反应器中物料的浓度处处相等。

（ ）四、简答题（每小题3分，共9分）27.气蚀现象是怎么产生的？对泵的操作有什么影响？28.离心泵启动和运转应注意什么？29.流体流动阻力产生的原因是什么？如何减小流动阻力?五、名词解释（每个3分，共6分）30.压头31.气蚀现象 计算题（32题13分，33题12分，34题10分，共35分）32.某科研组按新的方法制得由A,B 组成的二元混合液（近乎于理想溶液），其中易挥发组分A 的摩尔分数为0.50。

现需分离提纯，使之分为含A 或B 组分的摩尔分数均为0.95的两种液体。

已知A,B 二纯组分的正常沸点分别为T b,A =327 K ，T b,B =337 K 。

若过程在一连续精馏塔中进行，进料状态为泡点下的液体，实际回流比R =1.3 R min 。

试求分离该液体的最少理论塔板数和实际回流比。

提示：log )(177.9Ab,B b,A b,B b,AB T T T T +-=α______姓名_______________学号_______________………….. 线……………………………………………………………..33.在一列管式换热器中进行冷、热流体的热交换, 并采用逆流操作。

热流体的进、出口温度分别为120 ℃和70 ℃,冷流体的进、出口温度分别为20 ℃和60 ℃。

该换热器使用一段时间后,由于污垢热阻的影响,热流体的出口温度上升至80 ℃。

设冷、热流体的流量、进出口温度及物性均保持不变,试求:污垢层热阻占原总热阻的百分比?34.蔗糖在间歇操作的搅拌釜式反应器中水解为葡萄糖和果糖，动力学方程为(-r A)=kc A，式中反应速度常数k=0.0193 min-1，若初始浓度c A,0=1 mol·L-1，求反应119 min后，蔗糖的浓度。

化工基础试题A标准答案及评分细则一、填空题(每空1分，共25分。

将正确答案写在横线上)1. 减小增大2 121.9 ℃；157.5 ℃；逆流；并流3. 无关64/Re4. 0.5 ；0.85. 不可压缩；质量守恒6. 饱和液体(泡点); 饱和蒸气（露点）7. 增大; 减少; 最少8 型态R≤2000 R≥40009. 0.6atm 010. 011. 最大最小二、选择题（每小题2分，共20分。

将正确选项的字母填在括号中）12 B 13 D 14 B 15 C 16 B17 A 18 C 19 C 20 B 21 C三、判断题（每小题1分，共5分.正确的用“正”，错误的用“错”，并填在括号中）22 错23错24 正25 错26 错四、简答题（每小题3分，共9分）27.（略）28.（略）29.（略）五、名词解释（每个3分，共6分）30.（略） 31.（略）六、计算题（32题13分，33题12分，34题10分，共35分） 32.解：已知：x f =0.50 , x d =0.95 , x w =1-0.95=0.05 , T bA =327 K , T bB =337 K (1) 组分A,B 的相对挥发度αAB : log αAB =9.177(T T T T bB bA bB bA -+)=9.177×337327337327-+=0.138 2分αAB =1.37 1分 (2) 最小理论塔板数(N T )min :(N T )min =log[()()]log log[(..)(..)]log .1110050050951095137--=--x x xx w w d d AB α=18.7 4分 (3) 实际回流比R :因为是泡点下的液体进料q =1所以x q =x f =0.50 1分由操作线方程: y q =ααx x q q 11+-()=13705011371050..(.).⨯+-⨯=0.58 2分R min =x y y x q q qd --=--095058058050....=4.63 2分则R =1.30R min =1.30×4.63=6.02。

1分33.解：由冷、热流体的热量衡算：)2060()70120(''-=-p m p m c q c q （无污垢） 1分 )20()80120('2''-=-T c q c q p m p m （有污垢） 1分得：2060207012080120'2--=--T ，则52'2=T ℃ 1分无污垢时：≈∆m T 21（60+50）=55 ℃ 1分 有污垢时：21'≈∆m T （68+60）=64 ℃ 1分又：mmp m p m T KA T A K c q c q ∆∆=--=''')70120()80120(φφ 2分即：m mT K T K ∆∆=''5040， 则6875.064555040'=⨯=K K 2分则污垢热阻占原总电阻百分比为：%45%100)16875.01(%100)1(%100111''=⨯-=⨯-=⨯-K K KK K 。