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化工基础模拟试题含参考答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1.流体在圆管中作层流流动时，其管中心处的流速与平均流速的关系为（）

A.中心流速是平均流速的1倍

B.中心流速是平均流速的2倍

C.中心流速是平均流速的0.5倍

D.中心流速与平均流速相等

2.离心泵的“气缚”现象是由于（）

A.泵内流体温度过高导致汽化

B.启动前泵内未充满液体

C.叶轮与泵壳间隙过大

D.流体粘度太大

3.下列关于对流传热系数的说法中，错误的是（）

A.湍流流动的对流传热系数大于层流

B.流体的导热系数越大，对流传热系数越小

C.流体的流速越大，对流传热系数越大

D.流体的相变（如沸腾或冷凝）会显著增大对流传热系数

4.在双组分连续精馏塔中，塔顶馏出液的组成x_D=0.95（摩尔分数），塔底釜液的组成x_W=0.05，原料液组成x_F=0.5，进料为泡点进料（q=1），则精馏段操作线与提馏段操作线的交点位于（）

A.对角线（y=x）上

B.q线与对角线的交点

C.q线与精馏段操作线的交点

D.q线与提馏段操作线的交点

5.某反应A→B为一级不可逆反应，初始浓度c_A0=2mol/L，反应速率常数k=0.2min?1，反应时间t=10min时，反应物A的转化率为（）

A.86.5%

B.63.2%

C.40.0%

D.20.0%

6.以下关于过滤操作的描述中，正确的是（）

A.过滤速率与过滤面积的平方成正比

B.恒压过滤时，过滤速率随时间延长而增大

C.滤饼的比阻越大，过滤速率越快

D.助滤剂的作用是降低滤液的粘度

7.对于间壁式换热器，当冷、热流体的进出口温度固定时，采用逆流操作与并流操作相比，其对数平均温差（）

A.逆流更大

B.并流更大

C.两者相等

D.无法确定

8.某二元理想物系的相对挥发度α=2.5，若液相组成x=0.4（摩尔分数），则与之平衡的气相组成y为（）

A.0.588

B.0.625

C.0.714

D.0.800

9.流化床反应器中，当流体流速达到（）时，固体颗粒开始悬浮，床层高度略有增加，此流速称为起始流化速度。

A.临界流化速度

B.带出速度

C.最小鼓泡速度

D.终端速度

10.以下关于吸收操作的描述中，错误的是（）

A.提高吸收剂用量可增大吸收推动力

B.降低吸收剂温度可增大气体溶解度

C.吸收过程的总传质系数由气膜和液膜阻力共同决定

D.当气膜阻力远大于液膜阻力时，过程为液膜控制

二、填空题（每空1分，共20分）

1.流体在圆管中流动时，雷诺数Re的计算公式为__________，当Re≤__________时为层流流动。

2.离心泵的主要性能参数包括流量、扬程、功率和__________，其理论扬程的计算公式为__________（用叶轮参数表示）。

3.傅里叶定律的数学表达式为__________，其中比例系数λ称为__________。

4.对流传热的牛顿冷却公式为__________，其中α的单位是__________。

5.精馏塔的进料热状态参数q的物理意义是__________，泡点进料时q=__________，饱和蒸汽进料时q=__________。

6.一级不可逆反应的速率方程积分形式为__________，其半衰期t?/?=__________。

7.恒压过滤时，过滤时间τ与滤液体积V的关系为__________（忽略介质阻力），其中K为过滤常数，A为过滤面积。

8.吸收过程中，若溶质在液相中的溶解度很大，则过程为__________控制，总传质系数K_G≈__________。

9.流化床的两种典型流型为__________和__________。

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述伯努利方程的物理意义及其应用条件。

2.解释离心泵的“气蚀”现象产生的原因及预防措施。

3.比较间壁式换热器中逆流与并流操作的优缺点。

4.说明精馏操作中回流的作用，并分析回流比大小对精馏过程的影响。

5.简述固定床反应器与流化床反应器的主要区别。

四、计算题（共30分）

1.（10分）某水平直圆管输送20℃的水（密度ρ=998kg/m3，粘度μ=1.005×10?3Pa·s），管内径d=50mm，管长L=100m。测得管内水的流量为Q=10m3/h，试求：

（1）管内水的流动型态