化工原理试卷A及答案

（勤奋、求是、创新、奉献）

2014 ～2015 学年第一学期期末考试试卷

主考教师：陆杰、刘锡建、王远强

学院化学化工学院班级姓名 __________ 学号 ___________

《化工原理（二）》课程试卷A 参考答案

（本卷考试时间 120 分钟）

题号一二三四五六七八九十总得

分

题

分

2020107101815100

得

分

一、填空题（每空1分，共20分）

1、精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进行的，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽。

2、在温度—组成（t-x-y）图中，气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_________相等_______，但气相组成______大于_____液相组成。

3、全回流时，塔顶产品量为_____0______，回流比______无穷大_______，全回流适用的场合通常是_______精馏生产开工或实验研究_________________。

4、当分离要求和回流比一定时， 过热蒸气 进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数 最多 。

5、吸收是利用各组分溶解度 不同而分离气体混合物的单元操作，当气相中溶质的的实际分压高于 与液相成平衡的溶质分压时，溶质从气相向液相转移，发生吸收过程。

6、易溶气体的吸收过程属于_______气膜_________控制过程，传质总阻力主要集中在__气膜_______侧，提高传质速率的有效措施是提高______气________相流体的流速和湍动程度。

7、恒速干燥阶段也称为表面汽化 控制阶段，降速阶段也称为内部迁移 控制阶段。

8、饱和空气中冷却， 湿度_________降低________，露点温度 _______降低________。

二、选择题（每题2分，共20分）

1、 对吸收操作有利的条件是：（ D ）

(A) 操作温度高、压强高 (B) 操作温度高、压强低 (C) 操作温度低、压强低 (D) 操作温度低、压强高 2、精馏过程中在精馏塔中每一块塔板上（ C ）。

(A) 只进行传质 (B) 只进行传热

(C) 同时进行传热传质 (D) 有时进行传热，有时传质 3、操作中的精馏塔，保持q 、 F 、D x 不变，减小F x ，则（ C ）。

(A) D 增大，R 减小 (B) D 不变，R 增加 (C) D 减小，R 增加 (D) D 减小，R 不变 4、精馏塔的塔板上，比较理想的气液接触状态是（ D ）。

(A) 鼓泡状和蜂窝状 (B) 鼓泡状和泡沫状 (C) 蜂窝状和喷射状 (D) 泡沫状和喷射状

5、吸收过程的推动力是（ D ）。

(A) 浓度差 (B)温度差 (C) 压力差 (D) 实际浓度与平衡浓度差

6、已知SO

2水溶液在三种温度t

1

、t

2

、t

3

下的亨利系数分别为E

1

=、E

2

=、

E

3

=，则（ A ）。

(A)t

1

2

(B) t

3

>t

2

(C) t

1

>t

2

(D) t

3

1

7、低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相总传质单元高度

OG

H将（ A ）

(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能判断

8、在总压下，湿空气中水蒸气分压为 kPa,其湿度值为（ D ）kg/kg绝干气。

(A) (B) (C) (D)

9、用相对湿度ϕ值可以判断该湿空气能否作为干燥介质，ϕ值越小，吸湿能力（ C ）

(A)不变 (B) 越小 (C) 越大 (D)不确定

10、物料的平衡水分一定是（ C ）

(A) 非结合水分(B) 自由水分(C) 结合水分(D) 临界水分

三、（10分）在常压操作的连续的精馏塔，分离含甲醇与水溶液，其中甲醇含量为（均为摩尔分数，下同），原料液的流量为100kmol/h，进料为气液混合进料，q为，馏出液组成为，釜液组成为，回流比为。假设塔内气、液均为恒摩尔流动。

试求：（1）产品的流量D 、W ，kmol/h ； (5分)

（2）精馏段下降液体流量和提馏段的上升蒸汽流量，kmol/h 。(5分)

解： （1）由全塔物料衡算得

F D W

F D W Fx Dx Wx =+=+

()100(0.40.04)

39.6/0.950.04

F W D W F x x D kmol h x x --=

==--解得

10039.660.4/W F D kmol h =-=-=

（2） 2.539.699/L RD kmol h ==⨯=

39.699138.6/V L D kmol h =+=+=

(1)V V q F '=+-

138.6(0.81)100118.6/V kmol h '∴=+-⨯=

四、（7分）已知在（绝压）下，摩尔浓度为m 3的氨水溶液上方的平衡氨分

压3

987NH P Pa *

=。

（假设：在上述范围内气液平衡关系服从亨利定律。氨水密度为1000kg/m 3）

试求：（1）溶解度系数H ；（3分） （2）亨利系数E ；（2分） （3）相平衡常数m 。（2分） 解：（1）根据已知条件

3987NH P Pa *

=

33

NH NH c P H *

=

3

3

430.5824

5.910/987

NH NH

c H kmol m Pa P -*

∴=

=

=⨯⋅