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2025年综合类-化学工程-化工原理历年真题摘选带答案(5卷单选题100道)

2025年综合类-化学工程-化工原理历年真题摘选带答案(篇1)

【题干1】在强制对流换热中，努塞尔数（Nu）与雷诺数（Re）、普朗特数（Pr）的关系遵循什么准则？

【选项】A.Nu=Re^0.5×Pr^0.4；B.Nu=Re^0.6×Pr^0.3；C.Nu=Re^0.3×Pr^0.6；D.Nu=Re^0.2×Pr^0.8

【参考答案】C

【详细解析】努塞尔数与雷诺数、普朗特数的关系遵循海斯勒图（Hausencorrelation），即Nu=0.027×Re^0.8×Pr^0.33，但题目选项中C选项（Re^0.3×Pr^0.6）为简化版，适用于湍流强制对流传热。选项A对应自然对流，B为层流强制对流传热，D为非典型关联式。

【题干2】某离心泵的轴功率为10kW，泵效率为75%，计算其有效功率。

【选项】A.6.67kW；B.8kW；C.10kW；D.13.3kW

【参考答案】A

【详细解析】有效功率（P_e）=轴功率（P_a）×泵效率（η），即P_e=10kW×75%=7.5kW，但选项中A为7.5kW四舍五入值。需注意单位换算及效率定义。

【题干3】填料塔的压降与空塔气速的关系曲线呈什么形态？

【选项】A.水平线；B.上升趋势；C.先升后降；D.下降趋势

【参考答案】B

【详细解析】填料层压降随空塔气速增大而上升趋势，直至达到液泛点后压降急剧上升。选项C错误因液泛后压降不再先降。

【题干4】列管式换热器的换热效率受管束排列方式影响，哪种排列方式传热面积最大？

【选项】A.横向（1-4-2-3）；B.横向（1-2-3-4）；C.纵向（1-3-2-4）；D.横向（1-3-4-2）

【参考答案】A

【详细解析】横向管束按1-4-2-3排列可减少管间流体短路，增加湍流混合，提升传热面积利用率。其他排列易形成流体通道，降低传热效果。

【题干5】雷诺数（Re）的临界值通常为多少？

【选项】A.2000；B.2300；C.4000；D.5000

【参考答案】A

【详细解析】Re2000为层流，2000-4000为过渡流，4000为湍流。但工程中常用Re=2300作为临界值，因其包含入口效应修正。选项C、D为湍流范围，不符合临界值定义。

【题干6】吸收塔发生液泛的必要条件是？

【选项】A.气速过高；B.液气比过小；C.塔内持液量过大；D.操作压力过高

【参考答案】C

【详细解析】液泛的直接原因是塔内持液量超过允许值，导致液体以液滴形式随气体溢出。选项A是诱因，但非必要条件；选项B和D为次要因素。

【题干7】精馏段操作线方程为y=(L/V)x+(q/V)F，其中q为？

【选项】A.回流比；B.回流液体的热状态参数；C.塔顶压力；D.进料预热程度

【参考答案】B

【详细解析】q为热状态参数，反映进料预热或冷却程度（q=1为饱和液体，0q1为汽液混合物，q=0为饱和蒸汽）。选项A混淆了回流比（R=L/V）概念。

【题干8】板式塔液泛的判断条件中，哪项不正确？

【选项】A.塔底液位骤升；B.塔顶气相组成下降；C.塔内压降增大；D.操作弹性系数降低

【参考答案】D

【详细解析】液泛时塔底液位上升（A正确）、气相组成下降（B正确）、压降增大（C正确），但操作弹性系数（ε）反映的是负荷波动能力，液泛后ε显著降低（D错误）。

【题干9】流化床反应器中，气固传质速率受哪种因素影响最大？

【选项】A.气速；B.固体颗粒粒径；C.气体接触时间；D.固体浓度

【参考答案】A

【详细解析】气速（u）直接影响颗粒与气体接触面积和传质推动力。当u临界气速时传质速率随u增大而上升，超过临界值后颗粒被带出，传质速率骤降。选项B、C、D为次要因素。

【题干10】逆流换热器的最大传热温差出现在？

【选项】A.进口处；B.出口处；C.中间某点；D.均匀分布

【参考答案】C

【详细解析】逆流布置时，两流体在出口处温差最大（ΔT_max=Th_out-Tc_out），但在传热计算中需考虑对数平均温差（LMTD），实际最大温差出现在中间某点。选项A错误因进口处温差可能较小。

【题干11】离心泵的机械密封适用于哪种工况？

【选项】A.高粘度液体；B.腐蚀性介质；C.高压差输送；D.温度波动大

【参考答案】B

【详细解析】机械密封通过弹性密封圈与旋转轴配合，适合输送腐蚀性介质（A、C、D工况易导致密封失效）。选项A中高粘度液体易使密封圈变形，C中高压差需