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化工基础模拟考试题含答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.流体在圆管中流动时，若雷诺数Re=3000，则流动形态为（）

A.层流B.湍流C.过渡流D.无法判断

2.某流体在水平直管中稳定流动，若管内径减小为原来的1/2（流量不变），则管内流速变为原来的（）

A.2倍B.4倍C.1/2D.1/4

3.离心泵启动前未充满液体，会导致（）

A.汽蚀现象B.气缚现象C.流量过大D.扬程过高

4.傅里叶定律描述的是（）

A.对流传热B.热辐射C.热传导D.相变传热

5.间壁式换热器中，两流体逆流时的对数平均温差与并流时相比（）

A.更大B.更小C.相等D.无法比较

6.精馏操作中，回流比增大时，理论板数（）

A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少

7.某二元理想溶液的相对挥发度α=2，若液相组成为x=0.4（易挥发组分摩尔分数），则与之平衡的气相组成y为（）

A.0.571B.0.6C.0.7D.0.8

8.吸收操作中，增大吸收剂用量（其他条件不变），则吸收推动力（）

A.增大B.减小C.不变D.先减小后增大

9.流化床中，当流体流速超过颗粒的带出速度时，会发生（）

A.沟流B.腾涌C.颗粒被带出D.流化停止

10.对于一级不可逆反应A→B，反应速率常数k的单位是（）

A.s?1B.m3/(mol·s)C.mol/(m3·s)D.m3/s

二、填空题（每空1分，共20分）

1.牛顿黏性定律的表达式为__________，其中μ的物理意义是__________。

2.流体在圆管中层流流动时，平均流速是管中心最大流速的__________倍。

3.离心泵的主要性能参数包括流量、扬程、__________、效率和__________。

4.间壁式换热器的总传热系数K的倒数等于各层热阻之和，其表达式为__________。

5.对流传热的牛顿冷却定律表达式为__________，其中α的单位是__________。

6.精馏塔中，加料板以上的部分称为__________，其作用是__________。

7.吸收过程的推动力可用气相分压差表示为__________，或液相浓度差表示为__________。

8.停留时间分布的方差σ2越大，说明反应器的流动越偏离__________，越接近__________。

9.固定床反应器中，流体流动的阻力主要包括__________和__________。

10.萃取操作的关键是选择合适的__________，其应满足__________（至少一条）。

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述离心泵的工作原理，并说明启动前为何需要灌泵。

2.比较层流与湍流的主要区别（从速度分布、阻力特性、质点运动方式三方面）。

3.说明影响对流传热系数α的主要因素（至少列出4个）。

4.精馏操作中，若进料热状态参数q=1（饱和液体进料），画出精馏段和提馏段操作线在y-x图上的相对位置，并解释原因。

5.简述气固相催化反应的步骤（至少列出5步）。

四、计算题（每题10分，共30分）

1.水在φ57mm×3.5mm的钢管中流动，流量为5m3/h，水的密度为1000kg/m3，黏度为1mPa·s。

（1）判断流动形态；

（2）若管长为100m，计算直管阻力损失（λ取0.02）。

2.某列管换热器用120℃的饱和水蒸气加热管内流动的空气，空气进口温度为20℃，出口温度为80℃，换热器的总传热系数K=50W/(m2·℃)，传热量Q=1.2×10?W。

（1）计算对数平均温差Δtm（逆流）；

（2）计算所需的传热面积A。

3.某二元理想溶液精馏塔，原料液组成为xF=0.4（易挥发组分摩尔分数，下同），馏出液组成为xD=0.95，釜液组成为xW=0.05，相对挥发度α=2.5，操作回流比R=2Rmin，进料为饱和液体（q=1）。

（1）计算最小回流比Rmin；

（2）用芬斯克方程计算全回流时的最少理论板数Nmin（包括再沸器）。

答案及解析

一、单项选择题

1.C（Re=2000~4000为过渡流）

2.B（流量Q=uA=uπd2/4，d减半则u变为4倍）

3.B（未灌泵导致泵内有空气，密度小无法形成足够真空，无法吸液）

4.C（傅里叶定律描述热传导：q=-λ(dT/dy)）

5.