化工基础试卷

化工基础试卷（化学、材化专业A卷）

班级________姓名_____________学号_____________ 成绩________________

一. （10分）选择题

1. 稳态流动中，流速与________有关，而不稳态流动中，流速除与________有

关外，还与________有关。

(A) 位置，位置，时间(B) 时间，时间，位置

(C) 位置，时间，位置(D) 时间，位置，时间

2. 如图所示，假定流体为理想流体，d1>d2，其它条件相同，则u1________u2。

(A) 小于(B) 等于(C) 大于(D) 不定

3. 离心泵的压头随流量增大而

________。

(A) 不变(B) 降低

(C) 增大(D) 不确定

4. 流体通过离心泵所获得的能量主要

表现为________。

(A) 动能增加(B) 静压能增加

(C) 位能增加(D) 流量增大

5. 某平行反应在管式反应器中连续进

行，其主反应速率：(-r A) = k1 c A c B2，副反应速率：(-r A) = k2 c A1.5 c B，若要提高选择性，应选用的加料方式是________。

6. 在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对对流传热系数的影响是________。

(A) 不凝性气体的存在会使α值大大降低

(B) 不凝性气体的存在会使α值升高。

(C) 不凝性气体的存在与否，对数据无影响。

(D) 不一定

7. 冷热流体在套管换热器内换热，内管走冷流体，如果冷流体流量增大一倍，

则总传热系数________，冷流体的出口温度________。

(A) 增大，下降(B) 增大，升高(C) 减小，下降(D) 减小，升高

8. 已知SO2水溶液在三种温度T1、T2、T3下的亨利系数分别为E1＝0.354kPa，

E2＝1.11kPa，E3=0.660kPa，则________。

(A) T1 > T2 (B) T3 > T2 (C) T1 > T3 (D) T3 > T1

9. 只要组分在气相中的分压________液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续

进行，直至达到一个新的平衡为止。

(A) 大于(B) 小于(C) 等于(D) 不等于

10. 在精馏塔设计中，若qn,F、xf、xd、xw、qnV不变，将进料热状态从δ＝1

变为δ>1，设计所需理论塔板数为________。

(A) 增加(B) 不变(C) 减少(D) 不确定

二. （14分）在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应

CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH

该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为0.02mol⋅L-1，反应速率常数为5.6L⋅mol-1⋅min-1。要求最终转化率为95%，试问：

（1）当反应器体积为1m3时，需要多长的反应时间？

（2）当反应器体积为2m3时，所需的反应时间又是多少？

（3）若用全混流反应器，试求空间时间是多少？

三. （19分）如图所示，用泵将20︒C 的水（ρ = 1000kg ⋅m-3，μ = 1⨯10-3Pa ⋅s ）由水池送到塔内，塔顶喷头前表压为190Pa ，输送管尺寸为∅114mm ⨯4mm ，直管及全部局部阻力当量长度之和为240m 。管路中装有孔板流量计，孔口直径为55mm ，设所用U 型管压差计中水银高差为163mm （ρ水银= 13600kg ⋅m-3），已知流量计的流量系数为0.63。试求：

（1）水的流量，以m3⋅h-1表示。 （2）泵的压头，以mH2O 表示。

已知：层流时，Re 64=

λ；

湍流时，

25.0Re 3164.0002.0+

=λ

四. （20分）用一传热面积为3m2（以外表面积为基准）、由∅25mm ⨯2.5mm

的管子组成的单程列管换热器，用初温为10 ︒C的水将机油从200︒C冷却至100︒C。水走管内，油走管间。已知水和机油流量分别为1000kg⋅h-1和1200 kg⋅h-1，其定压比热容分别为4.18kJ⋅kg-1⋅K-1和2.0kJ⋅kg-1⋅K-1，水侧和油侧的对流传热系数分别为2000 W⋅m-2⋅K-1和250W⋅m-2⋅K-1，两侧为逆流流动，若不计管壁及污垢热阻：

（1）试计算说明该换热器是否适用。

（2）夏天，水的初温达到30︒C，该换热器是否适用（假设K不变）；若不适用，如何解决？

五. （19分）在常压和15︒C下，用纯溶剂等温逆流吸收废气中的H2S。废气通过塔截面的流率为100kmol⋅m-2⋅h-1。废气中H2S 含量为0.028（摩尔比），要求回收率为95％，操作条件下的气液平衡关系为YA*=2XA，液气比为最小液气比的1.12倍，气相传质单元高度为0.7m。试求：

（1）单位塔截面积上吸收剂用量，kmol⋅m-2⋅h-1；

（2）填料层高；

（3）气相体积总传质系数KYa。

六. （18分）某一连续操作的精馏塔中共有实际塔板10块，塔顶设全凝器，用以分离苯和甲苯的混合物。原料液中含苯50％（摩尔分率，下同），饱和液体进料，馏出液含苯90％，釜液含苯10％。苯－甲苯的相对挥发度为2.47，回流比R = 3。试求：

（1）进料流率为100kmol h-1时馏出液及釜液的流率；

（2）如果测得第一层塔板液相单板效率E mL1＝0.6，试求进入该板的气相组成y2 。