化工基础复习题

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一．判断题

1.混合气体的平均分子量等于各组分分子量与各自的质量的分数的乘积。

2.柏努利方程式说明白流体滚动的规律，不能用于解释静止流体的规律。

3.层流时，摩擦系数不仅与Re有关，而且与管壁的粗糙程度有关。

4.泵的扬程与输送液体的密度无关。

5.离心泵的吸上高度就是泵的扬程。

6.若需用扬程较高而流量很大的水泵，可采用多级离心泵。

7.压缩机一次循环吸入气体的体积和活塞扫过的容积之比称为余隙系数。

8.离心式压缩机的特性曲线与其管网系统的管网性能曲线的交点，即是该压缩机的工作点。

9.过滤进行的推动力可以是重力、离心力和压强差。

10.并流多效蒸发与逆流多效蒸发都不需要用泵来输送原料。

11.气体混合物中某一组分的摩尔分率等于该组分的压力分率亦等于该组分的体积分率。

12.恒沸蒸馏较之萃取蒸馏的主要优点在于可以选用的第三组分较多。

13.精馏塔操作负荷性能图是由雾沫夹带线、漏液限线、降液管超负荷限线、塔板液层高度限线、液泛限线五条线所包围的区域，这个区域就是该塔的正常操作范围。

14.水的三相点就是水的冰点。

15.当回流比增大时，操作线偏离对角线越远，越接近平衡曲线。

16.精馏段操作线方程是说明在一定条件下，精馏段内任意相邻两块塔板之间的相遇气液两相的组成关系。

17.理想溶液沸点-组成T-x（y）图中，液相线总是在气相线的下方。

18.对流枯燥是一个传热和传质相结合的过程。

19.结晶的理论基础是使溶液达到过饱和，而实现溶液的过饱和与传热过程密切相关，所以结晶操作也是在特定目的下的特别传热过程。

20.当溶液处于饱和状态时，溶解和结晶过程中止。

21.所有的饱和溶液在冷却后都能自发地把多余的溶质结晶分开出来。

22.溶液的过饱和度对晶体的长大影响比对晶核形成的影响要大。

23.适当地控制溶液的过饱和度，进而控制晶核的生成速率是结晶操作需重点解决的问题。

24.在结晶操作中，若能控制晶核形成的速度和长大的速度，就可以控制结晶产品晶体颗粒的大小。

25.欲分开含热敏性物质的混合物，萃取操作比精馏操作更适合。

26.萃取操作所使用的溶剂S必需对A、B组分具有一致的溶解能力。

27.分派系数≥1时，才能进行萃取操作。

28.在一定温度下，溶质组分A在平衡的萃取相与萃余相中的组成之比称为分派系数K1。

答案：

（1-10）×、×、×、√、×、√、×、√、√、×（11-20）√、×、√、×、×、√、√、√、√、×（21-28）×、×、√、√、√、×、×、√

二．单项选择题

1.单位时间内流体流过()的流体质量叫质量流速。

A、孔板B、单位截面积C、流量计D、任一截面2.流体滚动状态发生明显变化时的速度，称为()流速。

A、层流B、湍流C、紊流D、临界3.层流时摩擦系数λ与管道粗糙度()。

A、无关B、有关C、相等D、不相等4.一套管环行截面，大管内径为100mm，小管外径为60mm，则其当量直径为()。A、160mmB、40mmC、100mmD、60mm5.随流量的增大而增大到最大值后，随流量的继续增加而降低，这是离心泵()曲线的特征。

A、Q-?B、Q-HC、Q-ND、Q-Hs6.某离心泵当转速为2900r/min时，功率为7kW，若转速提高一倍，则功率为()kW。A、7B、14C、28D、567.单位重量的液体由泵的入口被输送至出口所获得的能量增量叫泵的()。

A、扬程B、效率C、功率D、升扬高度

8.泵型号100D45?4的中“D〞的涵义是()。

A、低压B、低温C、多级D、直径9.采用多级压缩可以()气缸容积系数()压缩比。

A、提高，提高B、降低，降低C、提高，降低D、降低，提高10.余隙容积与活塞推进一次所扫过的容积之比称为()。

A、压缩比B、容积系数C、余隙系数D、膨胀系数11.多级离心式压缩机一般设有段间冷却器，其目的是避免()。

A、气体温度过高B、气体压力过高C、浪费能源D、降低压缩比12.为了减小可压缩滤饼的过滤阻力，减少微弱颗粒对过滤介质中孔道的堵塞，可使用()改善滤饼结构。

A、催化剂B、助滤剂C、净化剂D、萃取剂13.传热膜系数α的单位是()。

A、W/m2B、kJ/m2?KC、J/s?m?KD、J/s?m2?K14.某物体对光线的吸收率为A，反射率为R，透过率为D，则A+R+D()。

A、等于0B、大于1C、小于1D、等于115.工业上使用的喷洒式冷却塔的换热方式属于()。

A、间壁式换热B、蓄热式换热C、热传导D、直接混合式换热16.在多效蒸发中，每1kg的蒸气能够蒸发出()的水来。

A、少于1kgB、等于1kgC、超过1kgD、不确定17.所谓理论板是指在塔板上汽液两相都充分混合且传热及传质阻力()的理想化塔板。A、均为零B、小于1C、等于1D、大于118.在精馏操作中，回流比的极限是指最小回流比和()回流比。

A、操作B、适合C、全回流时的D、塔顶全采出时的19.精馏段操作线的斜率是()。A、

RxnxD1RB、C、D、R?1R?1R?1R?1R-回流比，xD-塔顶馏出液的组成

20.在精馏塔生产中，当05.离心式压缩机的转子由()组成。

A、叶轮B、主轴C、平衡盘D、推力盘

6.离心式压缩机常用的气量调理方法有()。

A、压缩机出口节流调B、压缩机进气节流调理C、改变转速调理D、转动进口导叶调理

7.傅立叶定律是研究热传导过程的一个重要方程式，它在工程上主要()的问题。

A、计算锅炉的负荷B、计算传热量和传热损失C、确定壁面上的温度D、确定保温层的厚度

8.相组成的表示方法有()。

A、摩尔分率B、溶解度C、压力分率D、比摩尔分率

9.以下公式表示采出率的为()，其中，D塔顶馏出量；F进料量；XF进料中轻组分的浓度；XW塔釜馏出物中轻组分的浓度；XD塔顶馏出物中轻组分的浓度；W塔釜采出量。

A、D/FB、W/FC、(XF-XW)/(XD-XW)D、(XD-XF)/(XD-XW)

10.实际精馏塔系统内相当于理论板的是()。

A、进料板B、再沸器C、塔顶冷凝器D、灵敏板

11.为了简化精馏过程，需作的假设有()。

A、恒摩尔汽化B、恒摩尔回流C、恒摩尔溢流D、自塔顶引出的蒸气全部冷凝

12.实现稳定的精馏操作必需保持的两个基本条件是()。

A、进料量不变B、回流量不变C、全塔物料平衡D、全塔热量平衡

13.计算精馏塔理论塔板数的方法有()。

A、逐板计算法B、简捷法C、经验法D、简易图解法

14.计算精馏塔理论塔板数的基本依据是()。

A、气相负荷下限值B、液相负荷上限值C、板上气液的平衡关系D、相邻两塔板之间的汽液相之间的操作关系

15.进入精馏塔的热量有()。

A、化学反应热B、加热剂带入的热量C、原料带入的热量D、回流带入的热量

16.连续精馏设备进行热量衡算目的是确定()。

A、塔板效率B、蒸馏釜中加热蒸气的消耗量C、塔顶冷凝器中冷凝剂的消耗量D、进料量

17.在吸收操作中，混合物中的某两个组分的质量比称为()。

A、比摩尔分率B、比重量分率C、质量比D、比质量分率

18.吸收质穿过气膜的吸收速率方程式为()。

A、GA=KG·A（P-Pi）B、GA=Ky·A（Y-Yi）C、GA=KL·A（Ci-C）D、GA=KX·A（xi-x）

19.吸收质穿过液膜的吸收速率方程式为()。

A、GA=KL·A（Ci-C）B、GA=KG·A（P-Pi）C、GA=KX·A（xi-x）D、GA=Ky·A（Y-Yi）

20.实体填料的种类有()。

A、金属丝网环B、鲍尔环C、弧鞍形D、拉西环

21.鲍尔环的优点有()。

A、液体分布比较均匀B、造价低C、稳定操作的范围较大D、对气体的阻力小

22.非晶种外来物的诱导成核又称（）。

A、非均相成核B、二次成核C一次成核D、初级成核

23.常用的工业结晶方法有（）。

A、冷却法B、溶剂移除法C、盐析法D、升华冷凝法

24.双结点曲线（溶解度曲线）将三角形相图分为两个区域，曲线内（曲线以下）、曲线以上（曲线外）分别称为（）。

A、两相区、匀相区B、匀相区、两相区C、两相区、单相区D、单相区、两相区

25.双结点曲线随温度不同而变化，一般温度（），两相区（）。

A、升高、扩大B、升高、缩小C、降低、扩大D、降低、缩小

26.影响萃取操作的主要因素有（）。

A、萃取温度B、压强C、密度D、溶剂比

答案：

1.A,B,C,D2.C,D3A,D4.A,B,C,D5.A,B,C,D6.A,B,C,D7.B,C,D

8.A,C,D9.A,C10.B,C11.A,C,D12.C,D13.A,B,D14.C,D15.B,C,D16.B,C17.C,D18.A,B19.A,C20.B,C,D21.A,C,D22.A,B,D23.A,B,C,D24.A,C25.B,C26.A,B,D

四．简答题

1.为什么液体的粘度随温度的升高而减小，气体的粘度随温度的升高而增加？

答：液体的粘度随温度升高而减小，粘度越大的液体越明显，这是由于：温度升高液体分子之间的距离增大，造成分子间引力减小的起因。而气体分子之间的吸引力本来就不大，虽然温度升高也引起体积膨胀，但对分子间引力的影响不大，而分子运动速度增加了，气体层与

层之间相对运动所产生的摩擦力增加了，从而造成气体的粘度随温度升高而增加。

2.简述圆形管管径的选择原则。

答：管径的选择取决于流量和流速，流量和流速是由生产任务决定的。管径寻常为一定值，因此，要正确选择管径，实际上决定于选择一个适合的流速。流速越大，管径越小，用于管道的基建费用越少；但决不能将流速取的很大，由于流速越大，能量损失也越大，操作费用增多。因此，最适合的管径应选择为生产费用和基建费用之和为最小时的数值。实际应用上，针对上述因素进行的计算是很繁杂，因此，往往采用通过生产实践总结的常用流速范围作为我们计算的依据或参考数值。

3.离心式压缩机蜗壳的作用有哪些？

答：其主要作用是把扩压器或叶轮后面的气体汇集起来，并把它们引出压缩机；此外，还起到了一定的降速扩压作用。

4.液相负荷的大小对精馏塔的影响有哪些？

答：液相负荷过大或过小都会影响塔的正常操作。液相负荷过小，塔板上不能建立足够高的液层，气液相之间的接触时间减少，会影响塔板的效率，严重时会出现干板现象；液相负荷过大，会造成降液管内的流量超过限度，严重时以至整个塔盘空间里充满了液体，亦即出现液泛现象，使操作无法进行。另外，液相负荷过大，还可能使精馏釜的温度降低，影响到气相负荷的大小。

5.回流比对精馏塔理论塔板数有何影响？

答：回流对精馏操作来说是必要的，而回流比的大小则对于精馏操作有很大的影响；精馏操作线的位置随回流比的大小而变；当回流比增大时，操作线离平衡曲线越远，越接近对角线；平衡线与操作线之间直角梯级的跨度越大；在分开要求不变的状况下，所需的理论塔板数越少；反之，回流比减小时所需的理论塔板数就越多。

6.说出双膜理论的基本要点。

答：①流体在相界面两侧个有一个稳定的薄膜；②在相界面处，气液两相处于平衡；③传质阻力主要集中在双膜内。

7.气体的溶解度很小，对吸收系数有何影响?

答：当气体的溶解度很小时，可吸收组分难为溶性气体。由于亨利系数很大，相平衡常数也很大。式KX=液膜阻力

111中的一项可忽略不计，则KX=kx。过程总阻力主要由

1/mKy?1/KxKxmKy1所构成，吸收总系数可以用液膜系数来代替，这称为液膜控制。为了加快吸收kx速率，应增大液体的流速，即提高其湍流程度8.选择填料的原则有哪些？

答：在选择填料时应考虑以下几点：

①单位体积填料的表面积（又称比表面积）应尽可能大；②单位体积填料的空隙大；③制造简单价格低廉；④重量轻而又有足够的机械强度；⑤对于接触的气体和液体均具有较好的化学稳定性，即耐腐蚀性。显然，对于任何一种填料来讲，要全部满足这些要求是很困难的，

在选择中，我们应根据具体状况从多方面进行比较决定。

五．计算题：

1.某精馏塔内操作表压为320kPa，槽内液面上方表压为650kPa，塔内丙烯出口管距槽内液面

3

的高差为30m，管子内径为140mm，每小时输送量为40t，丙烯密度为600kg/m，管路压头损失15m液柱。试核算将丙烯从储槽送到精馏塔是否需要泵？

解：取储槽液面为1-1，塔内丙烯出口为2-2截面，并定1-1截面为基准水平面，在两截面间作能量衡算可得：

?u2?P①H=?Z???h损

2g?g已知：Z1=0Z2=30m?Z=30-0=30mh损=1.5mu1=0②u2=40000/0.785?0.142?7600?600=1.2m/s

2?u2（1.2?0）==0.07m

2?9.812gP1=650000PaP2=330000Pa③

?P330000?650000==-54.37m

600?9.81?g将以上数据带入方程得

④H=30+0.07-54.37+15=-9.3m⑤H为负值说明不需要泵答：将丙烯从储槽送到精馏塔不需要泵。

-3

2.某料液从高位槽流至反应器，已知该溶液的相对密度为1.1，粘度为1×10Pa·s，采用内径106mm的钢管，直管全长20m，管路上有一个全开的闸阀和两个90°标准弯头，其流量为31.7m/h，求总的压头损失。(Re=1.0?10时，?=0.022)

3

5名称90°标准弯头由管口入容器l当/d30～40403

-3

名称由容器入管口全开闸阀l当/d207解：①已知ρ=1100kg/m，μ=1×10Pa·S，d=0.106m，u=

31.7/3600=1m/s20.785?0.106②Re=

du?0.106?1?11005?10==1.16此时?=0.022?3?1?10③查得各局部之l当/d由容器入管口20

全开闸阀7

两个标准弯头2?40=80

由管口入容器40

?l当/d=147

u22023④h损=?（+?l当/d）=0.022?（+147）?=0.376m

2g0.106d2?9.81答：总的压头损失0.376m。

3.某车间欲安装一台离心泵，把常压下293K的水从河中送到冷却器里，所用泵的铭牌上标明该泵的允许吸上真空高度为5m，估计吸水管的损失压头为1.5m，试确定该泵的实际安装高度。

解：Z大=H允-h损Z大=5-1.5=3.5m

实际安装高度应比Z大低0.5m，则实际安装高度为：3.5-0.5=3m答：该泵的实际安装高度3m。

3

4.某离心泵的总效率为70%，实测的流量为70.37m/h，扬程为50.5m，介质的密度为

32

998.2kg/m，试确定电动机的功率。(g=9.81m/s