化工习题1
1、（2分）压力，温度将有利于解吸的进行。
2、（4分）吸收因数A表示与之比，当A﹥﹥1时，增加塔高，对吸收率。
3、（3分）任意写出三种不同进料状态下的q值：、、。
4、（2分）简单蒸馏的主要特点是；
5、（3分）填料塔是连续接触式气液传质设备，塔内为分散相，为连续相。
6、（3分）任意写出浮阀塔操作过程中出现的三种不正常的操作现象：、、。
7、（3分）己知湿空气的干球温度t为50℃，湿球温度t W为30℃，总压为100KN/m2，若查出在30℃时水的饱和蒸汽压为 4.25KN/m2。汽化潜热为2423.7KJ/㎏，则湿空气的湿度为。
8、（3分）在恒速阶段的干燥中，在的情况下，固体表面温度近似地等于湿球温度。
9、（工艺类专业做）（5分）萃取操作的依据是；萃取操作中选择溶剂的主要原则是、、。
10、（非工艺类专业做）（5分）用水逆流吸收空气中的CO2，当水和空气流量一定时，若增加CO2含量，则y1，y2，x1，若吸收总推动力用气相浓度差来表示时，应等于和之差。
1、（2分）在填料塔中，用清水吸收混合气中的NH3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数N OG（）。A、增加B、减少C、不变D、不能确定
2、（2分）据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度差表示的总传质
系数（）。A大于液相传质分系数B、近似等于液相传质分系数C、小于气相传质分系数D、近似等于气相传质分系数3、（2分）两组分的相对挥发度越小，则表示精馏分离该物系越（）。
A、容易
B、困难
C、完全
D、不完全4、（2分）在二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化（）。A、平衡线B、操作线与q 线C、平衡线与操作线D、平衡线与q线5、（2分）下列情况下不是诱发降液管液泛的原因（）。A、液、气负荷过大B、过量雾沫夹带C、塔板间距过小D、过量漏液6、（2分）己知湿空气的下列哪两个参数，可利用H—I图可以查得其它未知参数（）。A、（t W、t）B、（t d、H）C、（p、H）D、（I、t W）
7、（2分）己知物料中临界含水量为0.12㎏水/㎏绝干料，空气的干球温度为t，湿球温度为t W，露点为t d，现将该物料自初始含水量X1=0.45㎏水/㎏绝干料干燥至X2=0.1㎏水/㎏绝
干料，则在干燥末了时物料表面温度θ2（）。A、θ2>t W B、θ2=t C、θ2>t d D、θ2=t W 8、（2分）精馏中引入回流，下降的液相与上升的气相发生传质，使上升的汽气相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是（）。A、液相中的易挥发组分进入气相B、气相中的难挥发组分进入液相C、液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入气相中，但其中易挥发组分较多D、液相易挥发组分进入气相和气相中难挥发组分进入液相的现象同时发生9、（2分）最大吸收率ηmax与（）无关。A、液气比B、液体入塔浓度C、相平衡常数D、吸收塔型式
试卷1
一、填空题1. 下降升高 2. L/G m 提高明显 3. q=0;
q=1 ; q<0;或q>1; 0 4. 非稳态操作；无回流；瞬时气液平衡；遵守物料守恒。 5. 液相；气体 6. 夹带液泛、溢流液泛、漏液。 7.0.0186kg水/kg绝干气 8.没有辐射传热和物料内部向表面导热。 9.溶解度差异；较强的溶解能力、较高选择性、易于回收。 10.增加、增加、增加；气相主体摩尔浓度、同液相主体浓度相平衡的气相浓度。 二、1. A 2. B 3.B 4.B 5. D 6.A 7.A 8.D 9.D 1、(6分)在逆流操作吸收塔中，其操作线及平衡线如下图，若其他操作条件不变而系统温度增加（设温度对S C的影响可略）则塔的气相总传质单元高度H OG将，气体出口浓度y2将，液体出口浓度x1将。 2、(6分)某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于；馏 出液量等于；操作线斜率等于。3、(7分)塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料层的压力降与空塔气速关系线上存在着两个转折点，其中下转折点称为，上转折点称为；筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比较，操作弹性最大的是，单板压力降最小的是，造价最便宜的是。 4、（11分）○1干燥器内部无补充加热的情况下，进干燥器的气体状态一定，干燥任务一定， 则气体离开干燥器的湿度H2越，干燥器的热效率越； ○2对于为水蒸汽所饱和的空气，则其干球温度t、t W、t as、t d的关系是t t W t as t d。 ○3一定湿度H的气体，总压P加大时，露点温度t d将，而当气体温度升高时，则t d将。 5、(6分)（化工工艺类专业做）萃取是 指；某液体组成为x A=0.6，x B=0.4，试在三角相图中表示出该点的坐标位置。若在其中加入等量的S，此时坐标点位置在何处（在坐标图中标明），并请写出其组成：x A= ，x B= ，x S= 。 6、(6分)（非工艺类专业做）在精馏中，溶液的相对挥发度α等于两组分，α＞1则表示组分A和B ，α=1则表示组分A和 B 。当塔板中时，该塔板称理论塔板。 1、最大吸收率ηmax与（）无关。A、液气比B、液体入塔浓度C、相平衡常数D、吸收塔型式 2、精馏塔设计时，若F、x F、x D、x W、V均为定值，将进料热状态从q=1变为q＞1，设计所需理论板数将（）。A、增多B、减少C、不变D、不能判定 3、同一物料，如恒速段的干燥速率增加，则临界含水量将（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不能判定 4、一般而言，填料塔的压降（）板式塔的压降。A、大于B、等于C、小于D、不确定 5、物料的平衡水分一定是（）。 A、非结合水分 B、自由水分 C、结合水分 D、临界水分 试卷2 1. 增加；增加；减少。 2.∞；0；1。 3.一定高度的液层；载点；泛点；泡罩塔、筛板塔、筛板塔。 4.大，高；= = =；升高、不变。 5.于混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂的过程。0.3，0.2，0.5 6.(y A/y B)/(x A/x B); 能分离；不能用普通精馏方法分离；离开的气相和液相之间达到相平 衡时。 二、选择题：1. D 2.B 3.A 4.C 5.C 1、（4分）吸收中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数，传质推动力。（增大、不变、减小） 2、(4分)某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，设备高为无穷大，入塔y1=8%（体积），平衡关系y=2x。问： （1）若液气比为2.5时，吸收率= %； （2）若液气比为1.5时，吸收率= %。 3、（6分）精馏过程设计时，增大操作压强，则相对挥发度，塔顶温度，塔釜、 温度；（增大、不变、减小，不确定）4、（6分）○1填料塔是连续接触式气液传质设备，塔内为分散相，为连续相，为保证操作过程中两相的良好接触，故填料吸收塔塔顶部要有良好的装置。任写出浮阀塔的三种不正常操作情况：、、。5、（6分）己知在常压及25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度φ=100%时，平衡含水量x*=0.02㎏水/㎏绝干料； 相对湿度φ=40%时，平衡含水量x*=0.007㎏水/㎏绝干料。现该物料含水量为0.23㎏水/㎏绝干料，令其与25℃、φ=40%的空气接触，则该物料的自由含水量为㎏水/㎏绝干料，结合水含量为㎏水/㎏绝干料；非结合水的含量为㎏水/㎏绝干料。6、（5分）（工艺类专业做）萃取操作的依据是，萃取操作中选择溶剂的主要原则是、和。 7、（5分）（非工艺类专业做）某二元物系的相对挥发度α=3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作，己知y n=0.4，则y n+1= （由塔顶往下数）。全回流操作应用的场合通常是。 1、（4分）低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中，若其他操作条件不变，而入口气量有所增加，则 ○1液相总传质单元数N OL（），液相总传质单元高度H OL（）。A、增加B、减小C、基本不变D、不能确定 ○2气相总传质单元高度H OG（），操作线斜率将（）。A、增加B、减小C、基本不变D、不能确定2、（5分） ○1精馏塔操作中，保持F、q、x D、x W、_ V不变，减小x F，则（）A、D增大，R减小B、 D不变，R增加C、D减小，R增大D、D减小，R不变 ○2操作中精馏塔保持F、x F、q、_ V不变，减小D，则塔顶易挥发组分回收率η变化为（）； A、变大 B、减小 C、不变 D、不能判定 3、（5分） ○1空气的饱和湿度H S是湿空气的如下参数的函数（）；A、总压及干球温度B、总压及湿球温度C、总压及露点D、湿球温度及焓 ○2在湿球温度的计算式中k H/α的比值（）；A、与空气的速度变化无关B、与空气速度u的0.8次方成正比，k H/α∝u0.8C、k H/α∝u0.5D、不一定，与多种因素有关 试卷3一、填空题： 1. 减小增大 2. 100% 75% 3.减小、增加、增加。 4.液相、气体、液体分布；夹带液泛、溢流液泛、漏液。 5.0.223；0.02；0.21。 6.溶解度差异；较强的溶解能力、较高选择性、易于回收。 7.0.182；精馏开工阶段生产不正常或实验研究时。 二、选择题： 1. C ; C; A; B. 2.C; B. 3.A; A. 1、（5分）由于吸收过程气相中的溶质分压总是液相中溶质的平衡分压， 所以吸收操作线总是在平衡线的。 增加吸收剂用量，操作线的斜率，则操作线向平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y-y e）。2、(6分)精馏操作的依据是，实现精馏操作的必要条件包括和。3、（4分）筛板上的气液接触状态有，，，工业上常用的是。 4、（5分）用相对湿度φ=0.6的空气干燥含水量为0.43（干基）的湿木材，木材水份含量和 空气相对湿度的关系如图所示。则平衡水分= ，自由水分= ，结合水分= ，非结合水分= ，将有关水分数据标注在图上。 5、（5分）（工艺类专业做）萃取操作的依据是，选择萃取剂 的主要原则是：、和。6、（5分）（非工艺类专业做）某二元物系的相对挥发度 α=3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作，已知y n=0.4，则y n+1= 。（由塔顶往下数）。全回流操作应用场合通常是。 二、选择题（每题2分，共24分）： 1、○1实验室用水吸收空气中的CO2，基本上属于（）。A、气膜控制B、液膜控制C、两相扩散控制 ○2用水吸收空气中的CO2时气膜中的浓度梯度（），液膜中的浓度梯度（均换算为对应的液相组成表示）。A、大于B、等于C、小于 ○3用水吸收空气中的CO2时气膜阻力（）液膜阻力。A、大于B、小于C、等于2、吸收塔操作时，若脱吸因数mG/L增加，而气液进口组成不变，则溶质回收率将（）； 出塔液体浓度将（）。A、增加B、减小C、不变D、不确定3、单向扩散中漂流因子（）。A、>1 B、<1 C、=1 D、以上都不是 4、某精馏塔，精馏段理论板数为N1层，提馏段理论板数为N2层，现因设备改造，使精馏 段理论板数增加，提馏段理论板数不变，且F、x F、q、R、V等均不变，则此时（）。 A、x D增加，x W不变 B、x D增加，x W减小 C、x D增加，x W增加 D、x D增加，x W 的变化视具体情况而定5、某二元混合物，进料量为100 Kmol/h，x F=0.6，要求得到塔顶x D不小于0.9，则塔顶最大产量为（）。A、60 Kmol/h B、66.7Kmol/h C、90 Kmol/h D、以上都不对6、物料的平衡水分一定是（）。A、非结合水分B、自由水分C、结合水分D、临界水分7、空气温度为t0，湿度为H0，相对湿度为φ0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为φ1，则（）。 A、H1>H0 B、φ0 >φ1 C、H1 D、φ0 <φ1 8、在恒定干燥条件下，将含水20%的湿物料进行干燥，开始干燥速率恒定，当干燥至含水量为5%时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为（）。A、5% B、20%C、0.05% D、4.55% 9、空气的干球温度为t，湿球温度为t W，露点为t d，当空气的相对湿度时φ=0.98时，则（）。A、t=t W=t d B、t>t W>t d C、t 试卷4一、填空题：1. 大于上方增大远离增大 2.混合液中各组分挥发度的差异；塔顶液相回流、塔底上升蒸气。 3.鼓泡接触状态、泡沫接触状态和喷射接触状态；泡沫接触状态和喷射接触状态。 4.0.11 kg水/kg干物料；0.32 kg水/kg干物料；0.3 kg水/kg干物料；0.13 kg水/kg干物料。 5.溶解度差异；较强的溶解能力；较高的选择性；易于回收。 6.0.182；精馏开工阶段、生产不正常或实验研究时。 二、选择题： 1. B C B 2. B B 3.A 4.B 5.B 6.C 7.B 8A 9.B 1、（4分）总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G，其中1/k L表示，当项可忽略时，表示该吸收过程属液膜控制。 2、（6分）分离要求一定，当回流比增加时提馏段操作线与平衡线之间的距离，分离所需的总理论板数。 3、（6分）负荷性能图中有条线，分别是。 4、（4分）填料塔设计时，空塔气速一般取气速的50—80%，理由是。 5、（5分）在1个大气压下，不饱和湿空气的温度为293K，相对温度为60%，当加热到313K时，该空气下列状态参数将如何变化：湿度，相对湿度，湿球温度，露点，焓（增大、不变、减小、不能确定）。 6、(5分)（工艺类专业做）在B—S部分互溶物系中加入溶质A组分，将使B—S互溶度，恰当降低操作温度，B—S互溶度（增大、不变、减小）。 7、（5分）（非工艺类专业做）操作中精馏塔，保持F、q、x F、D不变，若采用回流比R小于最小回流比R min，则x D，x w ；若R增大，则x D，x w ，L/V 。（增大、不变、减小、不能确定） 1、（6分）在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中，若其他操作条件不变，而液量与气量成 正比增加，则：气体出口组成y2（）；液体出口组成x1（）；回收率将（）。 A、增加 B、减小 C、不变 D、不能确定 2、传质速率N A等于分子扩散速率J A的条件是（）；A、单向扩散B、双向扩散 C、湍流流动 D、定常过程3、某精馏塔精馏段理论板数为N1层，提馏段理论板数为N2层，现因设备改造使提馏段的理论板数增加，精馏段的理论板数不变，且F、q、x F、R、V 等均不变，则此时（）；A、x W减小，x D增加B、x W减小，x D不变 C、x W减小，x D减小 D、x W减小，x D不能确定4、在等速干燥阶段中，在给定的空气条件下，对干燥速率正确的判断是：（）；A、干燥速率随物料种类不同而有极大的差异B、干燥速率随物料种类不同而有较大的差异C、各种不同物料的干燥速率实质上是相同的D、不一定，与多种因素有关5、湿空气在温度308K和总压1.52MPa下，已知其湿度H 为0.0023㎏水/㎏绝干空气，则其比容v H应为（单位均为m3/㎏绝干空气）( )； A、0.0583 B、1.673 C、2.382 D、0.0224 试卷5一、填空题：1. 液膜阻力气膜阻力H/k G2. 愈远愈少 3. 5条过量液沫夹带线、漏液线、溢流液泛线、液量上限线、液量下限线 4. 泛点泛点气速是操作上限 5.不变、降低、升高、不变、增加 6.增大、减少 7.减少、增加；增加、减少、增加。 二、选择题： 1. A B B 2.B 3. A 4. C 5.A 1、（8分）含溶质A且摩尔分率为x A=0.2的溶液与压力为2atm，y A=0.15的气体等温接（此 条件下的平衡关系为y A*=1.2x A），则此时将发生过程。用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为△y= ，△x= (摩尔分率)。如系统温度略有增高，则△y将。如系统总压略有增高，则△x将。2、（6分）若维持精馏塔操作中的F、q、x F、D不变，而减少塔釜蒸发量V。则x D，x w ，L/V 。（增大、不变、减小、不能确定）3、（4分）板式塔从总体上看汽液两相呈接触，在板上汽液两相呈接触。（逆流、并流、错流）4、（5分）饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，此时其相对湿度，湿度，湿球温度，露点。 5、（7分）气相中：温度升高则物质的扩散系数，压强升高则物质的扩散系数；在液相中：液相粘度增加则物质的扩散系数；易溶气体溶液上方的分压，难溶气体溶液上方的分压，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，直至达到一个新的为止。 1、用纯溶剂吸收混合气中的溶质，在操作范围内，平衡关系满足亨利定律，逆充操作，当入塔气体浓度y1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度y2和吸收率η的变化为（）；A、y2上升，η下降B、y2下降，η上升C、y2上升，η不变D、y2上升，η变化不确定 2、某吸收塔的吸收操作，已知其气相分系数为k y=4×10-4Kmol/m2?s，液相传质系数为k x=8×10-4Kmol/m2?s，由此可知该过程为（）； A、液膜控制 B、气膜控制 C、判断依据不足 D、气膜阻力和液膜阻力相差不大 3、用精馏方法分离某二元混合物，规定产品浓度为x D、x W。如进料为x F1时，相应的最小 回流比为R min1，；若进料为x F2时，相应的最小回流比为R min2，现x F1＜x F2，则（）； A、R min1＜R min2 B、R min1＞R min2 C、R min1= R min2 D、不能确定 4、精馏操作时，若F、q、x F、R不变，而将塔顶产品量D增加，其结果是（）；A、x D 下降，x W下降B、x D下降，x W上升C、x D下降，x W不变D、x D不变，x W下降 5、精馏分离α=2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔顶x D=0.96，测得第三层塔板 （精馏段）的下降液体浓度为0.4，第二层板下降液体浓度为0.45，则第三层塔板的汽相单板效率E mv为（）；A、22.2% B、32.68% C、44.1% D、107.5% 6、对下面给出的恒定的干燥条件的描述，正确的是（）； ○1大量的空气干燥少量的湿物料○2少量的空气干燥大量的湿物料A、○1对、○2不对B、○1不对、○2对C、○1、○2都不对D、○1、○2都对7、物料中的平衡水分随温度升高而（）；A、增大B、减小C、不变D、不一定，还与其它因素有关 8、从A和B组分完全互溶的溶液中，用溶剂S萃取其中A组分，如果出现（）情况则不能进行萃取分离操作；A、S和B完全不互溶，S和A完全互溶B、S和B部分互溶，A组分的分配系数k A=1 C、选择性系数β=1 试卷6一、填空题（22分）：1. 吸收0.03 0.05 减少增加2. 减小增大减小3. 逆流错流4．不变降低降低降低 5. 升高降低降低小大大于平衡 1. C 2. C 3.B 4.B 5. 6. C 7. B 8. C 1、（8分）在常压下，测得水中溶质A的摩尔浓度为0.56Kmol/m3，此时气相中A的平衡摩尔分率为0.02，则此物系的相平衡常数m= 。当其他条件不变，而总压增加一倍时，相平衡常数m= ，若测得总压值为2atm，此时的亨利系数E= atm，而溶解度系数H≈Kmol/m3·atm。 2、（6分）在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得相邻两板上液相和气相组成分别为x n-1=0.7，y n=0.5（均为易挥发组分摩尔分率）。已知操作条件下相对挥发度为3，则y n*= ，x n*= ，以液相组成表示的第n板的单板效率E mL= 。 3、（6分）板式塔塔板上汽液两相接触状态可分为鼓泡状态、状态和状态三种。对填料塔中填料要求其比表面积要大，理由是。为了使通过塔的压降小，应选大的填料。 4、（6分）对不饱和空气进行加热，使温度由t1升至t2，此时其湿球温度，相对湿度，露点，湿度。在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越。不饱和空气中水蒸汽分压越高，其湿度越。 5、（6分）(非工艺类做)某理想气体混合物中组分A的分压为30000Pa，则组分A的摩尔浓度C A= Kmol/m3，以分压差为推动力的总传质速率方程为N A=K G(p—p*)。由此可知，气相总体积传质系数K y a的单位是。其中符号a代表。 6、(工艺类做) (6分) 连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态（F，x F, q）不变，则L/V_________，XD_____________ ，XW______________。（变大，变小，不变，不确定）。 1、正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生（）；A、出塔液体浓度x1增加，回收率增加B、出塔气体浓度增加，但x1不变C、出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加D、在塔下部将发生解吸现象 2、苯和甲苯溶液，其中含苯0.5（摩尔分率，下同），以每小时1000Kmol 流量进入一精馏塔，要求塔顶产品中苯含量不低于0.9，塔釜液中含苯不大于0.1，进料为 泡点液体用间接蒸汽加热，回流比取2，从塔顶采出量可以达到（）；A、570Kmol/h B、增加理论板数才能达到570Kmol/h C、增加回流比才能达到570Kmol/h D、无法计算3、同一物料，如恒速段的干燥速率增加，则临界含水量（）；A、减小B、不变C、增大D、不能确定如何变化4、同一物料，在一定的干燥速率下，物料愈厚，则临界含水量（）；A、愈低B、愈高C、不变D、不能确定如何变化 5、（工艺类做）（2分）进行萃取操作时应使（）； A、分配系数大于1 B、分配系数小于1 C、选择性系数大于1 D、选择性系数小于1 6、（非工艺类做）空气的饱和湿度HS 是湿空气的如下参数的函数：（）。 （A）总压及干球温度；（B）总压及湿球温度；（C）总压及露点；（D）湿球温度及焓。 试卷71. 2.0 1.0 28kmol/m3.atm2. 0.7 0.4375 0.762 3.泡沫、喷射、气液接触面积大传质好、空隙率 4.上升、下降、不变、不变；大、高 5.0.0119 kmol/(m3.s.Pa) 单位体积填料层中的传质面积 6.变小变小变大 1. C 2. D 3.C 4.B 5.C 6.A 1、（8分）易溶气体溶液上方的分压，难溶气体溶液上方的分压，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，直至达到一个新的为止。2、（4分）吸收塔底部排液管成U形，目的是起作用，以防止。操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其吸收效果；若吸收剂入塔浓度x2降低，其他操作条件不变，吸收结果将使吸收率，出口气体浓度y2。3、（6分）在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得相邻两板上气液相组成分别为x n-1=0.7，y n=0.5（均为易挥发组分摩尔分率）。已知操作条件下相对挥发度为3，则y n= ，x n*= ，以液相组成表示的第n板的单板效率E mL= 。4、（6分）板式塔塔板上汽液两相接触状态可分为鼓泡状态、状态和状态三种。对填料塔中填料要求其比表面积要大，理由是。为了使通过塔的压降小，应选大的填料。 5、（8分）饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，此时其相对湿度，湿度，湿球温度，露点。 1、在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y=2Kmol/m2?h，气相总传质系数K y=1.5Kmol/m2?h，则该处气液界面上气相浓度y i应为( )，已知平衡关系y=0.5x。A、0.02 B、0.01 C、0.015 D、0.005 2、苯和甲苯溶液，其中含苯0.5（摩尔分率，下同），以每小时1000Kmol流量进入一精馏 塔，要求塔顶产品中苯含量不低于0.9，塔釜液中含苯不大于0.1，进料为泡点液体用间接蒸汽加热，回流比取2，从塔顶采出量可以达到（）；A、570Kmol/h B、增加理论板数才能达到570Kmol/h C、增加回流比才能达到570Kmol/h D、无法计算3、对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度（）；A、愈高B、愈低C、不变D、不一定，尚与其它因素有关4、真空干燥的主要优点是（）； A、省钱 B、干燥速率缓慢 C、能避免物料发生不利反应 D、能避免表面硬化 5、（工艺类做）从A和B组分完全互溶的溶液中，用溶剂S萃取其中A组分，如果出现（）情况则不能进行萃取分离操作；A、S和B完全不互溶，S和A完全互溶B、S和B部分互溶，A组分的分配系数k A=1 C、选择性系数β=1 6、（非工艺类做）湿空气在温度308K和总压1.52Mpa下，已知其湿度H为0.0023 Kg水/Kg绝干空气，则其比容υH 应为（单位均为m3/Kg绝干空气）( )。 A、0.0583 B、1.673 C、2.382 D、0.0224 试卷81. 小；大；大于；平衡 2. 液封作用气体倒灌 吸收效果达不到要求吸收率增大，出口气体浓度降低 3. 0.7 0.4375 76.2% 4. 泡沫喷射接触面积大传质好空隙率 5. 不变降低 降低降低 1. B 2.D 3.B 4.C 5.C 6.A 1、（6分）某低浓度吸收过程，已知相平衡常数m=1，气膜和液膜吸收系数分别为k y a=2×10-4Kmol/m3?s，k x a=0.4Kmol/m3?s，则该吸收过程为膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的百分数为，该气体为溶气体。漂流因数可表示为，它反映。 2、（4分）K x与k x分别是以为推动力的传质系数，其单位是。 3、(非工艺类做)（4分）吸收过程中最小液气比(L/V)min= 。 4、（8分）精馏塔中的恒摩尔流假设，其主要依据是各组分的，但精馏段与提馏段的摩尔流量由于影响而不一定相等。精馏塔在操作过程中进料组成不变，进料量适当增加，则塔顶组成x D将，塔釜组成x W 将，（泡点液体进料）。 5、（6分）在测量湿球温度时，空气速度需大于5m/s，这是为了。当湿空气的总压一定时，相对湿度φ仅与及有关。在干燥操作中，为避免物料产生表面硬化、开裂、起皱等不良现象，常需对降速阶段的干燥条件严格加以控制。通常，上述现象可以防止发生。 6、（工艺类做）（4分）影响恒速干燥速率的因素主要是_______________________________________；影响降速干燥速率的因素主要是 _______________________________________。 1、双组分理想气体进行定常单向扩散，如维持气相各部分不变，则在下述情况下，气相中 的传质通量N A的变化情况。提高总压，N A（）；提高温度，N A（）；气相中惰性组分的摩尔分率减少，则N A（）。A、增加B、不变C、减少D、不确定 2、随温度增加，气体的溶解度系数H（），亨利系数E（）。A、增加B、不变C、 减少D、不确定3、精馏的操作线是直线，主要基于如下原因（）； A、理论板假定 B、理想物系 C、塔顶泡点回流 D、恒摩尔流假定 4、精馏塔连续操作中，如采用回流比小于最小回流比，则（）；A、x D、x W均增加 B、x D、x W均不变 C、x D减小，x W增加 D、不能操作5、判断下列命题不正确的是（）；A、H T减小，雾沫夹带线下移B、A f减小，液相上限线左移C、H T减小，液泛线上移D、A f减小，液相下限线左移6、湿空气在预热过程中不变化的参数是（）。A、焓B、相对湿度C、露点温度D、湿球温度 7、指出相对湿度、绝热饱和温度、露点温度、湿球温度中，哪个参数与空气的温度无关（）。 A、相对湿度 B、湿球温度 C、露点温度 D、绝热饱和温度 8、湿空气在换热器中与传热介质进行热交换：（1）如空气温度降低，其湿度肯定不变；（2）如空气温度升高，其湿度肯定不变。则正确的判断是（）。A、两种提法都对B、两种提法都不对C、（1）对（2）不对D、（1）不对（2）对 9、（工艺类做）萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（）。A、溶解度曲线之上方区B、溶解度曲线上C、溶解度曲线之下方区D、座标线上 10、（非工艺类做）某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而F、D、x F、q、加料位置、回流 比R都不变。则塔残液x W变化为（）；（A）变小（B）变大（C）不变（D）不确定 试卷91.气膜100% 易P/P Bm由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。 2.对应气相主体的平衡液相摩尔分率与液相主体摩尔分率的差值；溶质相界面上液相摩尔 分率与液相主体摩尔分率的差值； kmol/m2sΔx; 或x*-x; x1-x; kmol/m2sΔx 3.(L/V)min=(y1-y2)/(x1*-x2) 4.摩尔潜热相等；进料热状态的不同；不变；不变。 5.减少辐射和热传导的影响，使测量结果较为精确；H, t ；减慢干燥速率，使物料内部水 分分布比较均匀。 1、（6分）在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变，而入口液体量增加，则此塔的液相传质单元数N L将，而系统的气相总传质单元数N OG将，气体 出口浓度y2将。2、（6分）一般而言，两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在单元操作中，而A在B中单向扩散体现在单元操作中。在传质理论中有代表性的三个模型分别为、和。在吸收中的理论分析，当前仍采用模型作为基础。3、（6分）设计二元理想溶液精馏塔时，若F、x F、x D、x W不变，则随原料中液相分率的增加，其最小回流比。在相同回流比下，总理论板数，精馏段理论板数。塔顶冷凝器热负荷，塔釜热负荷。4、（6分）已知在t=50℃、P=1atm时空气中水蒸汽分压P W=55.3mmHg，则该空气的湿含量H ，相对湿度φ。（50℃时水的饱和蒸汽压为92.51mmHg） 1、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时，其溶解度系数H将（），亨利系数E将（）；A、增加B、不变C、减小D、不确定 2、在常压下用水逆流吸收空气中的CO2，若将用水量增加，则出口气体中的CO2含量将（），气相总传质系数K pG将（），出塔液体中CO2浓度将（）。 A、增加 B、不变 C、减小 D、不确定 3、（非工艺类做）某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.6，相应的泡点为 t1，与之相平衡的汽相组成y A=0.7，相应的露点为t2，则（）；A、t1 = t2B、t1＞t2C、t1＜t2D、不能确定4、判断下列命题正确的是（）； A、上升气速过大会引起漏液 B、上升气速过大会引起液泛 C、上升气速过小会造成过量液沫夹带 D、上升气速过小会造成过量的气泡夹带 5、绝热饱和温度是大量的循环水与进入的空气接触时最后达到的稳态温度，它等于循环水的温度；湿球温度是湿球温度计所指示的平衡温度，但它并不等于湿纱布中水分的温度。对于上述两种说法（）；A、两者都对B、两者都不对C、（1）对（2）不对D、（1）不对（2）对 6、对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度（）。A、愈高B、愈低C、不变D、不一定，尚与其它因素有关 7、（工艺类做）用纯溶剂S对A、B混合液进行单级（理论）萃取，当萃取剂用量增加时（进料量和组成均保持不变），所获得的萃取液组成是（）。A、增加B、减少C、不变D、不一定试卷101.减少增加减少 2. 精馏吸收；双膜溶质渗透表面更新双膜 3. 下降下降下降不变上升 4. 0.0488 0.598主要以机械方式与物料相结合的水分1. C C 2. C A C 3. A 4. B 5. B 6. B 7. B 8.B 化工原理吸收部分模拟试题及答案 一、填空 1气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是 传质单元高度 ，而表示传质任务难易程度的一个量是 传质单元数 。 2 在传质理论中有代表性的三个模型分别为 双膜理论 、 溶质渗透理论 、表面更新理论。 3如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。 4在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y =2kmol/m 2·h ，气相传质总K y =1.5kmol/m 2·h ，则该处气液界面上气相浓度y i 应为??0.01???。平衡关系y=0.5x 。 5逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在 塔低 达到平衡。 6单向扩散中飘流因子 A>1 。漂流因数可表示为 BM P P ，它反映 由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。 7在填料塔中用清水吸收混合气中HCl ，当水量减少时气相总传质单元数N OG 增加 。 8一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在 精流 单元操作中，而A 组份通过B 组份的单相扩散体现在 吸收 操作中。 9 板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触，在板上汽液两相呈 错流 接触。 10分子扩散中菲克定律的表达式为?????dz dC D J A AB A -= ，气相中的分子扩散系数D 随温度升高而???增大???（增大、减小），随压力增加而???减小???（增大、减小）。 12易溶气体溶液上方的分压 小 ，难溶气体溶液上方的分压 大 ，只要组份在气相中的分压 大于 液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。 13压力 减小 ,温度 升高 ,将有利于解吸的进行 ；吸收因素A= L/mV ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔 顶 达到平衡。 14某低浓度气体吸收过程， 已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数分别为k ya =2×10-4kmol/m 3.s, k xa =0.4 kmol/m 3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 气膜控制，约100% ；该气体为 易 溶气体。 二、选择 1 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 B 。 A 大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C 小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2 单向扩散中飘流因子 A 。 A >1 B <1 C =1 D 不一定 3 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y =2kmol/m 2·h ，气相传质总K y =1.5kmol/m 2·h ，则该处气液界面上气相浓度y i 应为???B ???。平衡关系y=0.5x 。 A 0.02 B 0.01 C 0.015 D 0.005 4 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=0.0035atm 、E 2=0.011atm 、E 3=0.00625atm ，则??A ?? A t 1 B t 3>t 2 C t 1>t 2 D t 3 5 逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在??B ???达到平衡。 A 塔顶 B 塔底 C 塔中部 D 不确定 6 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的H OG 将???C ???，N OG 将??A ????。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 7 吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力 A ， 传质单元数 B ，传质单元高度 C ，所需填料层高度 B 。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 8 料塔中用清水吸收混合气中NH 3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数 N OG A . A 增加 B 减少 C 不变 D 不确定 化工原理蒸馏部分模拟试题及答案 一、填空 1精馏过程是利用 部分冷凝 和 部分汽化 的原理而进行的。精馏设计中，回流比越 大 ，所需理论板越少，操作能耗 增加 ，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现 先降后升 的变化过程。 2精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数 减小 （增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量 增大 （增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量 减小 （增大、减小），所需塔径 增大 （增大、减小）。 3分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中, 冷液体 进料的q 值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离 最远 , 分离所需的总理论板数 最少 。 4相对挥发度α=1，表示不能用 普通精馏分离 分离，但能用 萃取精馏或恒沸精馏分离 分离。 5某二元混合物，进料量为100kmol/h ，x F =0.6，要求得到塔顶x D 不小于0.9，则塔顶最大产量为 66.7 kmol/h 。 6精馏操作的依据是 混合液中各组分的挥发度差异 ，实现精馏操作的必要条件包括 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸气 。 7负荷性能图有 五 条线，分别是 液相上限线 、 液相上限线 、 雾沫夹带线 、 漏液线 和 液泛线 。 8写出相对挥发度的几种表达式 α=B A v v /=B B A A x p x p //=B A B A x x y y //=o B o A p p /。 二、选择 1 已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。 A 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1 D 0.1:1 2 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是 D 。 A 液相中易挥发组分进入汽相； B 汽相中难挥发组分进入液相； C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。 3 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成y A=0.7，相应的露点为t2，则???A??? A t1=t2 B t1 C t1>t2 D 不确定 4某二元混合物，进料量为100kmol/h，x F=0.6，要求得到塔顶x D不小于0.9，则塔顶最大产量为???B???。 A 60kmol/h B 66.7kmol/h C 90kmol/h D 不能定 5精馏操作时，若F、D、x F、q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成x D变化为??B???? A 变小 B 变大 C 不变 D 不确定 6在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度 A ，塔顶低沸点组分浓度 B ，塔底温度 C ，塔底低沸点组分浓度 A 。 A 升高 B 下降 C 不变 D 不确定 7某二元混合物，α=3，全回流条件下x n=0.3，则y n-1=???B???。 A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.794 8 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为y A=0.4，相应的露点组成为t2，则 B 。 A t1=t2 B t1 C t1>t2 D 不能判断 9某二元混合物，α=3，全回流条件下x n=0.3，则y n-1= D A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.794 10精馏的操作线是直线，主要基于以下原因D。 A 理论板假定 B 理想物系 C 塔顶泡点回流 D 恒摩尔流假设 11某筛板精馏塔在操作一段时间后，分离效率降低，且全塔压降增加，其原因及应采取的措施是 B 。 A 塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷 B 筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作 C 塔板脱落，理论板数减少，应停工检修 D 降液管折断，气体短路，需更换降液管 12板式塔中操作弹性最大的是 B 。 A筛板塔 B 浮阀塔 C 泡罩塔 13下列命题中不正确的为 A 。 A上升气速过大会引起漏液 B 上升气速过大会引起液泛C上升气速过大会使塔板效率下降 D 上升气速过大会造成过量的液沫夹带 14二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化 B 。 A平衡线 B 操作线与q线C平衡线与操作线 D 平衡线与q线 15下列情况 D 不是诱发降液管液泛的原因。 A液、气负荷过大 B 过量雾沫夹带C塔板间距过小 D 过量漏液 化学化工系各专业介绍 （1）化学专业（本科、理学） 培养目标：本专业培养具备化学的基础知识、基本理论和基本技能，能在化学及与化学相关的科学技术和其它领域从事科研、教学技术及相关管理工作的高级专门人才。本专业学生主要学习化学方面的基本知识、基本理论和基本技能与方法，受到科学思维和科学实验的训练，具有一定的科学研究、应用研究及科技管理的能力。 主要课程：无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学(含结构化学)、基础化学实验、化学教学论、化工原理等。 就业方向：学生可以从事中等化学教育、教学研究工作，环境监测、食品医药检测工作，企业化工生产、管理等工作。 （2）化学工程与工艺（本科、工学） 培养目标：化学工程与工艺专业面向化工、石油、医药、能源、冶金、轻工、材料、环境、生物等行业，培养具有深厚的化工理论基础、掌握现代化工技术和计算机应用技术、具有从事化工过程及生产工艺的研究、开发及设计的基本素质和能力、适应社会建设需要的德、智、体、美全面发展的高素质应用型工程技术人才。 主要课程：高等数学、大学物理、无机及分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、化工设计、化工分离工程、化工热力学、化学反应工程和必选的专业方向课程等。 就业方向：学生能在化工、材料、冶金、能源等部门从事化工 流程及设备设计、新产品、新工艺的开发，系统决策与优化，企业的技术管理及有关科研、教学等工作。 （3）矿物加工工程（本科、工学） 培养目标：本专业培养从事在矿物（煤炭、金属、非金属）分选加工和矿产综合利用领域，具有扎实的理论基础、掌握现代选矿技术和计算机应用技术、能够从事矿物加工过程的生产与设计、适应社会建设需要的应用型工程技术人才。 主要课程：高等数学、大学物理、矿物加工学、工程流体力学、选矿厂设计、选矿机械设计、矿产资源加工与利用、矿物岩石学、矿区环境保护概论、非金属矿物加工与利用等。 就业方向：学生可在矿物加工领域从事矿物（煤炭、金属、非金属）分选与高效利用、选矿（煤）企业机械及自动化设计、设备管理与维护、环境保护与综合利用等工作。 （4）冶金工程（本科、工学） 培养目标：冶金工程专业是培养具备冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金等方面的知识。能在冶金领域从事生产、设计、科研和管理工作的应用型工程技术人才。 主要课程：高等数学、无机化学、物理化学、金属学、冶金传输原理、冶金原理、钢铁冶金学、有色金属冶金学等。 就业方向：学生可在钢铁企业及氧化铝、电解铝、电解铜等有色金属企业从事技术及管理工作，也可到环保、化工、金属矿山等行业从事相关的技术及管理工作。 化工原理实验思考题 实验一：柏努利方程实验 1． 关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对 流向），观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题： （1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化？这一现象说明了什 么？这一高度的物理意义是什么？ 答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。这一现象可通过柏努利方程得到解释：当管内流速u =0时动压头02 2 ==u H 动 ，流体没有运动就不存在阻力，即Σh f =0，由于流体保持静止状态也就无外功加入，既W e =0，此时该式反映流体静止状态 见（P31）。这一液位高度的物理意义是总能量（总压头）。 （2） A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度？为什么？ 答：A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度（排除测量基准和人为误差）。这一现象说明各测压管总能量相等。 2． 当流量计阀门半开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观 察其的液位高度H / 并回答以下问题： （1） 各H / 值的物理意义是什么？ 答：当测压管小孔转到正对流向时H / 值指该测压点的冲压头H / 冲；当测压管小孔转到垂直流向时H / 值指该测压点的静压头H / 静；两者之间的差值为动压头H / 动=H / 冲-H / 静。 （2） 对同一测压点比较H 与H / 各值之差，并分析其原因。 答：对同一测压点H ＞H /值，而上游的测压点H / 值均大于下游相邻测压点H / 值，原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。 （3） 为什么离水槽越远H 与H / 差值越大？ （4） 答：离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大，就直管阻力公式可 以看出2 2 u d l H f ? ?=λ与管长l 呈正比。 3. 当流量计阀门全开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度 H 2222d c u u = 22 ab u ρcd p ρab p 2 2 u d l H f ??=λ计算流量计阀门半开和 全开A 点以及C 点所处截面流速大小。 答：注：A 点处的管径d=(m) ;C 点处的管径d=(m) A 点半开时的流速： 135.00145 .036004 08.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 半 （m/s ） A 点全开时的流速： 269.00145.036004 16.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 全 （m/s ） C 点半开时的流速： 1965.0012 .036004 08.0360042 2=???=???=ππd Vs u c 半 （m/s ） C 点全开时的流速： 393.0012.036004 16.0360042 2=???=???= ππd Vs u c 全 （m/s ） 实验二：雷诺实验 1. 根据雷诺实验测定的读数和观察流态现象，列举层流和湍流临界雷诺准数的计算过程，并提供数据完整的原始数据表。 答：根据观察流态，层流临界状态时流量为90（ l/h ） 化工热力学习题集(附标准答案) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表： 1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（C ） A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ A ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ A ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ B ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ A ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ???? ?????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ????????? =- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ????????? = ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。（D ）强度性质无偏摩尔量 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) （A ）逸度可称为“校正压力” 。 （B ）逸度可称为“有效压力” 。 （C ）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 （D ）逸度可代替压力，使真实气体 的状态方程变为fv=nRT 。 （E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 化学类核心期刊： 1.高等学校化学学报 2.分析化学 3.化学学报 4.化学通报 5.中国科学.B辑,化学 6.物理化学学报 7.光谱学与光谱分析 8.催化学报 9.理化检验.化学分册 10.应用化学 11.高分子学报 12.有机化学 13.无机化学学报 14.分析实验室 15.色谱 16.冶金分析 17.分子催化 18.分析测试学报 19.化学物理学报 20.计算机与应用化学21.化学试剂 22.结构化学 23.化学研究与应用 24.化学进展 1.化工学报 2.高分子材料科学与工程 3.石油化工 4.硅酸盐学报 5.高分子学报 6.燃料化学学报 7.中国塑料 8.应用化学 9.无机材料学报 10.化学工程 11.工程塑料应用 2.化工进展 13.现代化工 14.膜科学与技术 15.精细化工 16.高校化学工程学报 17.功能高分子学报 18.功能材料 19.塑料工业 20.化学反应工程与工艺21.合成纤维工业 22.天然气化工.C1，化学与化工 23.化学世界 24.现代塑料加工应用 25.日用化学工业 26.精细石油化工 27.离子交换与吸附 28.塑料科技 29.合成橡胶工业 30.橡胶工业 31.中国医药工业杂志 32.合成树脂及塑料 33.化工新型材料 34.新型炭材料 35.涂料工业 36.硅酸盐通报 37.塑料 38.计算机与应用化学 39.煤炭转化 40.无机盐工业 41.过程工程学报 美国化学会 Analytical chemistry 5.35 Nano letters 11.02 Journal of the American Chemical Society 8.466 ACS Nano 8.83 Chemical Reviews 31.43 Chemistry of Materials 5.872 Journal of Agricultural and Food Chemistry 2.517 The Journal of Physical Chemistry A 2.54 The Journal of Physical Chemistry B 3.319 The Journal of Physical Chemistry C 4.25 Langmuir 3.93 Inorganic Chemistry 3.998 Organic Letters 4.81 英国化学会 Analyst 3.43 Chemical Communications 5.14 Journal of Materials Chemistry 4.687 Lab on a chip 5.70 Chemical Society Reviews 23.47 Physical Chemistry Chemical Physics 3.123 第一章 3.答案：p= 30.04kPa =0.296atm=3.06mH2O 该压力为表压 常见错误：答成绝压 5.答案：图和推算过程略Δp=(ρHg - ρH2O) g (R1+R2)=228.4kPa 7.已知n=121 d=0.02m u=9 m/s T=313K p = 248.7 × 103 Pa M=29 g/mol 答案：(1) ρ = pM/RT = 2.77 kg/m3 q m =q vρ= n 0.785d2 u ρ =0.942 kg/s (2) q v = n 0.785d2 u = 0.343 m3/s (2) V0/V =(T0p)/(Tp0) = 2.14 q v0 =2.14 q v = 0.734 m3/s 常见错误： （1）n没有计入 （2）p0按照98.7 × 103 pa计算 8. 已知d1=0.05m d2=0.068m q v=3.33×10-3 m3/s （1）q m1= q m2 =q vρ =6.09 kg/s (2) u1= q v1/(0.785d12) =1.70 m/s u2 = q v2/(0.785d22) =0.92 m/s (3) G1 = q m1/(0.785d12) =3105 kg/m2?s G2 = q m2/(0.785d22) =1679 kg/m2?s 常见错误：直径d算错 9. 图略 q v= 0.0167 m3/s d1= 0.2m d2= 0.1m u1= 0.532m/s u2= 2.127m/s (1) 在A、B面之间立柏努利方程，得到p A-p B= 7.02×103 Pa p A-p B=0.5gρH2O +(ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m (2) 在A、B面之间立柏努利方程，得到p A-p B= 2.13×103 Pa p A-p B= (ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m 所以R没有变化 12. 图略 取高位储槽液面为1-1液面，管路出口为2-2截面，以出口为基准水平面 已知q v= 0.00139 m3/s u1= 0 m/s u2 = 1.626 m/s p1= 0(表压) p2= 9.807×103 Pa(表压) 在1-1面和2-2面之间立柏努利方程Δz = 4.37m 注意：答题时出口侧的选择： 为了便于统一，建议选择出口侧为2-2面，u2为管路中流体的流速，不为0，压力为出口容器的压力，不是管路内流体压力 第二章 2-1.使用下述方法计算1kmol 甲烷贮存在体积为0.1246m 3、温度为50℃的容器中产生的压力：（1）理想气体方程；（2）R-K 方程；（3）普遍化关系式。 解：甲烷的摩尔体积V =0.1246 m 3/1kmol=124.6 cm 3/mol 查附录二得甲烷的临界参数：T c =190.6K P c =4.600MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程 P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa (2) R-K 方程 22.5 22.5 6 0.52 6 8.314190.60.427480.42748 3.2224.610 c c R T a Pa m K mol P - ?== =???? 531 68.314190.60.08664 0.08664 2.985104.610 c c RT b m mol P --?===??? ∴() 0.5RT a P V b T V V b = --+ ()()50.555 8.314323.15 3.222 12.46 2.98510323.1512.461012.46 2.98510---?= - -???+? =19.04MPa (3) 普遍化关系式 323.15190.6 1.695r c T T T === 124.699 1.259r c V V V ===＜2 ∴利用普压法计算，01Z Z Z ω=+ ∵ c r ZRT P P P V = = ∴ c r PV Z P RT = 65 4.61012.46100.21338.314323.15 c r r r PV Z P P P RT -???===? 迭代：令Z 0=1→P r0=4.687 又Tr=1.695，查附录三得：Z 0=0.8938 Z 1=0.4623 01Z Z Z ω=+=0.8938+0.008×0.4623=0.8975 此时，P=P c P r =4.6×4.687=21.56MPa 同理，取Z 1=0.8975 依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个Z 值相差很小，迭代结束，得Z 和P 的值。 ∴ P=19.22MPa 2-2.分别使用理想气体方程和Pitzer 普遍化关系式计算510K 、2.5MPa 正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7cm 3/mol 。 解：查附录二得正丁烷的临界参数：T c =425.2K P c =3.800MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.193 发电厂及电力系统就业前景分析 发展新能源提升到国家战略高度。在21世纪，能源问题一直是困扰经济发展的难题，大力发展清洁，高效的能源是各个国家都在努力的方向。从权威渠道获悉，在我国即将出台的《可再生能源发展“十二五”规划》中，太阳能热发电目标拟定为2015年装机达100万千瓦，到2020年装机达300万千瓦。《规划》中提出，未来5年将在全国光照条件好，可利用土地面积广，具备水资源条件的地区开展太阳能热发电项目的示范，“十二五”将通过这些试点地区项目带动产业发展，到2020年开始实现规模化商业应用。分析指出，100万千瓦的装机目标意味着未来5年光热发电市场的规模可达150亿元。尽管“体量”不大，但由于光热发电相较于光伏在技术，发电效率和全球市场形势等方面存在明显的优势，未来5年光热发电的市场潜力或超预期。 同时，我国也在大力发展生物能源。当前主要为固体成型燃料和直燃发电。中国是农业大国，秸秆等农林废弃物极其丰富，应该充分发展非粮乙醇和醇电联厂。仅秸秆一项，我国年产7亿吨左右，其中近亿吨用于能源，相当于7个神东煤田，具有替代亿吨标煤和减排亿吨二氧化碳的能力。地处内蒙古鄂尔多斯市毛乌素沙地的毛乌素生物质热电厂利用沙生灌木生物资源发电，取得治沙、减排，富民，产业化发展等多赢效呆。据了解，目前该电厂己治沙造林约33万亩，拉动平茬抚育各类灌木约80万亩，收购沙生灌木约24万吨，直接使农牧民增收7000多万元，惠及5000多户。我们所走访的武汉凯迪电力股份有限公司就是以生物质发电厂为主营业务的公司，目前发展良好，调研时曾要求能为其提供上百个能在集控岗位工作的毕业生。能源产业的发展前景广阔，发电专业作为我院培养新能源方面人才的专业，现在正面临着难得机遇。 电力设备企业飞速扩张。 随着产业结构调整与培育新兴战略产业步伐加速，节能减排与新兴能源产业的战略地位将愈加突出。根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，“十二五”期间首要任务就是要培育和发展新能源产业，其中包括核能、水能，风能、太阳能和生物能源等可再生能源，这些可再生能源80％以上都是用来发电，急需大量电力专业技能人才。据专家估算，“十二五”期间，在各种生物质能发电厂，垃圾发电厂、余热电厂等新能源电厂及水电站，大型工矿企业自备电厂，高铁接触网的运行维护将会需要十几万的电力专业技能人才，而每年从全国高校毕业的电力专业学生却廖廖无几。因此，未来十几年既是新能源产业发展的黄金时期，同时也是电力专业高端技能人才需求的高峰期。 毕业生可从事中小型水电厂、火电厂、各新能源电厂及各变电站、大型工矿企业自备电厂、各类企事业单位电力系统的电气运行与管理，电气设备安装，检修，维护，调试，电气设计与施工管理等方面的工作；还能到有关的电力设备制造企 第二章 流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用？ 答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵入口的压力处于什么状体？ 答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）； 启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态（或负压） 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？ 1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积，m 3/s, m 3/min, m 3/h.。 2、扬程H ：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N ，m 3、功率与效率： 轴功率P ：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e ：gH q v ρ=e P 效率η：p P e =η 2-4 离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形状是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门？ 答：1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条； 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。 η与q v 先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？ 答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得： f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而改变，因而当被输送液体密度发生变化时，H-Q 与η-Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时，泵内液体的能量损失增大，导致泵的流量、扬程减小，效率下降，但轴功率增加，泵的特性曲线均发生变化。 2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时，当离心泵出口管路上的阀门开度增大后，泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化？ 第4章 非均相封闭体系热力学 一、是否题 1. 偏摩尔体积的定义可表示为{}{}i i x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠? ??? ????=???? ???=,,,,?。 2. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。 3. 理想气体混合物就是一种理想溶液。 4. 对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。 5. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。 6. 理想溶液中所有组分的活度系数为零。 7. 体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。 8. 对于理想溶液的某一容量性质M ，则__ i i M M =。 9. 理想气体有f=P ，而理想溶液有i i ?? =?。 10. 温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积 之和，总热力学能为原两气体热力学能之和，总熵为原来两气体熵之和。 11. 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液，则混合过程的温度、压力、焓、热力学 能、吉氏函数的值不变。 12. 因为G E (或活度系数)模型是温度和组成的函数，故理论上i γ与压力无关。 13. 在常温、常压下，将10cm 3的液体水与20 cm 3的液体甲醇混合后，其总体积为 30 cm 3。 14. 纯流体的汽液平衡准则为f v =f l 。 15. 混合物体系达到汽液平衡时，总是有l i v i l v l i v i f f f f f f ===,,??。 16. 均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有 ∑= i i t M n M 。 17. 对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry 规则，则在相同的浓度范围内 组分1符合Lewis-Randall 规则。 18. 二元混合物，当01→x 时，1*1→γ，∞→11γγ，12→γ，∞=2*2/1γγ。 19. 理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则。 20. 符合Lewis-Randall 规则或Henry 规则的溶液一定是理想溶液。 21. 等温、等压下的N 元混合物的Gibbs-Duhem 方程的形式之一是 0ln 0 =??? ? ??∑ =i i N i i dx d x γ。（错。0ln 0 =??? ? ??∑ =j i N i i dx d x γ，N j ~1∈） 等温、等压下的二元混合物的Gibbs-Duhem 方程也可表示成0ln ln * 2 211=+γγd x d x 。 22. 二元溶液的Gibbs-Duhem 方程可以表示成 () () ?? ???????=-==? ? ? ======)1() 0()1()0(210 121111111ln x P x P E x T x T E x x T dP RT V P dT RT H dx 常数常数γγ 23. 下列方程式是成立的：（a ）111 1ln ?ln f f RT G G -=-；(b) 1111ln ln γ+=-x RT G G l l ；(c)v l v l f f RT G G 1111?ln ?ln -=-；(d)???? ??=→1111?lim 1x f f x ；(e)??? ? ??=→110,1?lim 1x f H x Solvent 。 24. 因为E H H =?，所以E G G =?。 25. 二元溶液的Henry 常数只与T 、P 有关，而与组成无关，而多元溶液的Henry 常数则与T 、 P 、组成都有关。 本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识，能在化工、炼油、煤转化、天然气转化、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。 编辑本段培养要求 本专业学生主要学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识，受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练，具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造，对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。 基本能力 1. 掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识；2．掌握化工装置工艺与设备设计方法，掌握化工过程模拟优化方法；3．具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力；4．熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规；5．了解化学工程学的理论前沿，了解新工艺、新技术与新设备的发展动态；6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力； 7. 具有创新意识和独立获取新知识的能力。 主干学科 化学、化学工程与技术，主要偏重于工艺研究方面。主要课程：无机化学、分析化学、大学物理、有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程和一门必选的专业方向课程。另外辅修化工经济技术分析，电工电子等。根据学校略有变动。主要实践性教学环节：包括化学与化工基础实验、认识实习、生产实习、计算机应用及上机实践、课程设计、毕业设计（论文）计算机应用要求较高等，一般安排40周。主要专业实验：有机化学实验、无机化学实验、化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工过程系统工程、工业催化和应用化学等。修业年限：四年。授予学位：工学学士。专业发展方向：化学工程、化学工艺、精细化工。相近专业：制药工程。(主要的是化学制药）。 编辑本段主干课程 有机化学、分析化学、无机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工机械、精细有机合成原理等。 编辑本段就业方向 在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作。 编辑本段专业开设高校 国内该专业排名比较考前的高校[1]： 1 天津大学 2 清华大学3华东理工大学 4 浙江大学 5 大连理工大学 6 北京化工大学7华南理工大学8南京工业大学9北京理工大学10湖南大学11南京理工大学 12四川大学13中南大学14哈尔滨工业大学15厦门大学16浙江工业大学17东北大学18青岛科技大学19西北大学20广西大学 21大庆石油学院22西南石油大学23青岛大学 化工原理第二版 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平 衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa 下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 化工制图及CAD基础复习题 一、单项选择题（每小题2分，共20分。） 1. 制图国家标准规定，必要时图纸幅面尺寸可以沿（）边加长。 A. 长 B. 短 C. 斜 D. 各 1. 一图样的图形比其实物相应要素的线性尺寸放大一倍画出，该图样标题栏比例一栏应填写（）。 A．1：2 B．2：1 C．0.5：1 D．1：0.5 1.用下列比例分别画同一个机件，所绘图形最大的比例是：( )。 A. 1:2； B. 1:5； C. 2:1； D. 5:1。 2．每张图纸上都应画出标题栏，标题栏位置在图纸的（）。 A．左下角B．右下角 C．左上角D．右上角 3. 机械行业标准的表示符号是以下哪种（）。 A、GB B、JB C、QB D、NY 4. 在机械图样中，表示可见轮廓线采用（）线型。 A、粗实线 B、细实线 C、波浪线 D、虚线 6. 国家标准的表示符号是以下哪种（）。 A、GB B、JB C、QB D、NY 8. 制图国家标准规定，汉字字宽是字高h的（）倍。 A、2 B、3 C、0.667 D、1/2 9. 机械制图中国家标准规定汉字是( )。 A、草体 B、长仿宋体 C、宋体 D、楷体 1、绘制指示看图的方向符号应采用：（） A、粗实线B细点画线C、细实线D、虚线 2、图样不论放大或缩小绘制，在标注尺寸时，应标注：（） A、放大或缩小之后的图中数值B机件的实际尺寸C、机件的设计要求尺寸 3、机械图样中书写的汉字高度h不应小于：（） A、1.8mm B、2.5mm C、3.5mm D、5mm 4、在机械图样中，重合断面的轮廓线应采用：（） A、粗实线 B、细实线 C、虚线 D、双点画线 5、标注尺寸时，尺寸界线与尺寸线之间的关系为： A、两者只需相接 B、两者必须垂直，且尺寸界线略过尺寸线 C、两者一般情况下没，垂直，尺寸界线应略超过尺寸线，特殊情况下也可以不垂直， 但两尺寸界线必须互相平行 5、关于下图中A、B、C三点叙述错误的是（） 第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状 态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0， 0=U ?，0=T ?，0=H ?，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=?，2ln RT S T H G -=-=???，2ln RT S T U A -=-=???） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错） 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等， 初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（错。有时可能不一致） 三、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。） 2. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临 界流体。） 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。） 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（错。纯物质的三相平衡时，体系自 由度是零，体系的状态已经确定。） 中国高校研究生教育化学专业排行榜（一）无机化学 86所院校 1南京大学A+7山东大学A13郑州大学A 2吉林大学A+8东北师范大学A14清华大学A 3南开大学A+9兰州大学A15武汉大学A 4北京大学A+10复旦大学A16同济大学A 5中国科技大学A11厦门大学A17苏州大学A 6中山大学A12浙江大学A （二）有机化学 106所院校 1兰州大学A+8吉林大学A15徐州师范大学A 2南开大学A+9山东大学A16华中师范大学A 3北京大学A+10南京大学A17天津大学A 4浙江大学A+11中山大学A18郑州大学A 5四川大学A+12复旦大学A19苏州大学A 6中国科技大学A13武汉大学A20湖南师范大学A 7清华大学A14厦门大学A21云南大学A （三）物理化学 103所院校 1北京大学A+8清华大学A15北京理工大学A 2吉林大学A+9南京大学A16福州大学A 3中国科技大学A+10大连理工大学A17华东师范大学A 4复旦大学A+11武汉大学A18天津大学A 5浙江大学A+12北京师范大学A19中山大学A 6厦门大学A13山东大学A20湖南大学A 7南开大学A14辽宁师范大学A （四）分析化学 97所院校 1武汉大学A+8西南大学A15山东大学A 2北京大学A+9东北大学A16西北师范大学A 3厦门大学A+10中国科技大学A17四川大学A 4南京大学A+11兰州大学A18陕西师范大学A 5湖南大学A12南开大学A19中南大学A 6浙江大学A13华东师范大学A 7吉林大学A14复旦大学A （五）高分子化学与物理 73所院校 1吉林大学A+6南京大学A11中国科技大学A 2复旦大学A+7浙江大学A12北京化工大学A 3南开大学A+8四川大学A13清华大学A 4北京大学A9上海交通大学A14武汉大学A 化工原理思考题答案集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988） 化工原理思考题答案 第一章流体流动与输送机械 1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同 答：压力垂直作用于流体表面，方向指向流体的作用面，剪应力平行作用于流体表面，方向与法向速度梯度成正比。 2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素 答:单位是N·S/m2即Pa·s，也用cp，1cp=1mPa·s，物理意义为：分子间的引力和分子的运动和碰撞，与流体的种类、温度及压力有关 3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗？ 答：无关，对于均匀管路，无论如何放置，在流量及管路其他条件一定时，流体流动阻力均相同，因此U型压差计的读数相同，但两截面的压力差却不相同。 4、流体流动有几种类型？判断依据是什么？ 答：流型有两种，层流和湍流，依据是：Re≤2000时，流动为层流；Re ≥4000时，为湍流， 2000≤Re≤4000时，可能为层流，也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么？ 答：雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系，反映流体流动的湍动状态 6、层流与湍流的本质区别是什么？ 答：层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动，湍流有径向脉动 7、流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域？ 答：层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。 8、流体在圆形直管中流动，若管径一定而流量增大一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答：层流时W f ∝u ，流量增大一倍能量损失是原来的2倍，完全湍流时Wf ∝u 2 ，流量增大一倍能量损失是原来的4倍。 9、圆形直管中，流量一定，设计时若将管径增加一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答： 10、如图所示，水槽液面恒定，管路中ab 及cd 两段的管径、长度及粗糙度均相同，试比较一下各量大小 11、用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将如何变化？若改用转子流量计，转子上下压差值又将如何变化？ 答：孔板前后压力差Δp=p 1-p 2，流量越大，压差越大，转子流量计属于 截面式流量计，恒压差，压差不变。 12、区分留心泵的气缚与气蚀现象、扬程与升扬高度、工作点与设计点等概念 答：气缚：离心泵启动前未充液，泵壳内存有空气，由于空气密度远小于液体的密度，产生离心力很小，因而叶轮叶心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，此时启动离心泵也不能输送液体。 气蚀：贮槽液面一定，离心泵安装位置离液面越高，贮槽液面与泵入口处的压差越大，当安装高度达到一定值时，泵内最低压力降至输送温度下液体的饱和蒸汽压，液体在该处形成气泡，进入叶轮真空高压区后气 第一章：流体流动 二、本章思考题 1-1 何谓理想流体？实际流体与理想流体有何区别？如何体现在伯努利方程上？ 1-2 何谓绝对压力、表压和真空度？表压与绝对压力、大气压力之间有什么关系？真空度与绝对压力、大气压力有什么关系？ 1-3 流体静力学方程式有几种表达形式？它们都能说明什么问题？应用静力学方程分析问题时如何确定等压面？ 1-4 如何利用柏努利方程测量等直径管的机械能损失？测量什么量？如何计算？在机械能损失时，直管水平安装与垂直安装所得结果是否相同？ 1-5 如何判断管路系统中流体流动的方向？ 1-6何谓流体的层流流动与湍流流动？如何判断流体的流动是层流还是湍流？ 1-7 一定质量流量的水在一定内径的圆管中稳定流动，当水温升高时，Re将如何变化？1-8 何谓牛顿粘性定律？流体粘性的本质是什么？ 1-9 何谓层流底层？其厚度与哪些因素有关？ 1-10摩擦系数λ与雷诺数Re及相对粗糙度d/ 的关联图分为4个区域。每个区域中，λ与哪些因素有关？哪个区域的流体摩擦损失f h与流速u的一次方成正比？哪个区域的f h与2 u成正比？光滑管流动时的摩擦损失f h与u的几次方成正比？ 1-11管壁粗糙度对湍流流动时的摩擦阻力损失有何影响？何谓流体的光滑管流动？ 1-12 在用皮托测速管测量管内流体的平均流速时，需要测量管中哪一点的流体流速，然后如何计算平均流速？ 三、本章例题 例1-1 如本题附图所示，用开口液柱压差计测量敞口贮槽中油品排放量。已知贮槽直径D 为3m ，油品密度为900kg/m3。压差计右侧水银面上灌有槽内的油品，其高度为h1。已测得当压差计上指示剂读数为R1时，贮槽内油面 与左侧水银面间的垂直距离为H1。试计算当右侧支管内油面向下移动30mm 后，贮槽中排放出 油品的质量。 解：本题只要求出压差计油面向下移动30mm 时，贮槽内油面相应下移的高度，即可求出排放量。 首先应了解槽内液面下降后压差计中指示剂读数的变化情况，然后再寻求压差计中油面下移高度与槽内油面下移高度间的关系。 设压差计中油面下移h 高度，槽内油面相应下移H 高度。不管槽内油面如何变化，压差计右侧支管中油品及整个管内水银体积没有变化。故当压差计中油面下移h 后，油柱高度没有变化，仍为h1，但因右侧水银面也随之下移h ，而左侧水银面必上升h ，故压差计中指示剂读数变为（R-2h ），槽内液面与左侧水银面间的垂直距离变为（H1-H-h ）。 当压差计中油面下移h 后，选左侧支管油与水银交界面为参考面m ，再在右侧支管上找出等压面n （图中未画出m 及n 面），该两面上的表压强分别为： g h H H p m 01)(ρ--= （ ρ为油品密度） 1-1附图 m 化工制图练习一 一、填空 1．化工行业常见的工程图纸包括化工机器图、化工设备图和化工工艺图三大类。 2．车间布置设计的设计成果包括设备布置图、管路布置图和设备一览表。 3．在工艺流程图中一般要在两个地方标注设备位号，第一是标注在设备的正上方（或正下方），若在垂直方向排列设备较多时，它们的位号和名称也可由上而下按序标注。第二是标注在设备内或其近旁，但此处只注位号和位号线，不注名称。 4．设备位号标注 P1005a 、b P1005a 、b 氨水泵 相同设备序号 分类设备序号 工段（分区）序号 设备分类代号 6．管道代号标注 PG 13 10 －300 A1A －H 物料代号 （前、后标注） （上、下标注） 7．在工艺流程图上的调节与控制系统，一般由检测仪表、调节阀、执行机构和信号线四部分构成。常见的执行机构有气动执行、电动执行、活塞执行和电磁执行四种方式，请将下列图例的执行机构方式填入对应的括号内。 （电动执行）活塞执行) （电磁执行） 8．化工设备图需标注的尺寸，包括结构尺寸、装配尺寸和安装尺寸，以及不再绘图的零部件的相关尺寸和外形规格尺寸等。 9．化工设备图的标题栏的图名栏一般分三行填写。第一行为设备名称，第二行为设备的主要规格尺寸，第三行为图样或技术文件的名称。 二、简答题 1．简述工艺流程草图的绘制方法。 工艺流程草图一般以流程示意说明（或流程框图）为依据，简便绘制，所用 纸张和比例均可随意，对图面也没有过高要求，只要求图线清晰。绘制流程草图的重点是将实际生产过程所需要的全部设备、管线、控制阀门、重要管件与控制点，以及相关的检测仪表、计量装置和控制系统等表达出来，草图绘制的具体步骤如下： 1．按照实际生产的流程顺序，从左至右横向画出生产流程必需的全部设备、辅助设备与装置，补全在流程示意图（或文字说明）中没有详细说明（或画出）的附属装置，如必要的物料贮槽（罐）、料液输送泵、反应釜的搅拌装置、加热与控制系统，以及在生产过程中必需的高位计量槽、供水系统和滤渣的排放与输送装置等。同时，还应为没有标准图例的设备，根据其外形轮廓自行设计适当的简要图例； 2．画出系统必需的温度、压力和流量等检测仪表，控制系统和其他计量装置； 3．画出生产流程中必需的控制阀门以及相关的重要管件与控制点； 4．画出生产流程所有的物流线，并补全流程必需的公用工程（加热蒸汽、冷却水、压缩空气与冷冻盐水等）物流线，以及蒸汽伴管、对外接管等辅助管线； 5．给出必要的文字说明，包括设备名称、管道标注等。 2．化工生产装置的设备布置设计，通常需提供那些图纸？ 化工生产装置的设备布置设计，通常需提供以下图纸： 1、设备布置图； 2、设备安装详图； 3、管口方位图； 4、首页图。 3．何谓建筑图的定位轴线，有何作用，如何编号？ 把房屋的柱或承重墙的中心线用细点划线引出，在端点画一小圆圈，并按序编号称为定位轴线，可用来确定房屋主要承重构件的位置，房屋的柱距与跨度。在设备或管道布置图中则可用来确定设备与管道的位置。定位轴线的编号方法如下： 纵向定位轴线，水平方向自左至右采用阿拉伯数字1、2、3、……编号。 横向定位轴线，垂直方向自下而上采用大写字母A、B、C、……编号。4．设备布置图的设计需要满足哪些要求 设备布置图的设计需要满足以下要求：①生产工艺要求；②技术经济要求；③安全生产要求；④操作、安装与维修的要求；⑤操作人员的健康保健与环境要求； ⑥今后的扩建与发展。 5．“设备设计条件单”有哪些内容 “设备设计条件单”的内容包括：设备的技术特性与要求、设备结构简图和设备管口表，以及设备的其他相关数据与资料等。 6．贮槽的结构 常见的贮槽由封头、筒体、人孔、支座、液位计和相关接管构成。 7．反应釜的结构 反应釜一般由罐体、夹套、搅拌装置、传动装置和轴封装置，以及视镜和接管等附件组成。 8．热交换器类型 常用的热交换器分为直接式换热、间壁式换热和蓄热式换热三种类型，其中用得最多的还是间壁式换热器。 9．列管换热器中拉杆的作用 列管换热器中拉杆的用途是通过螺纹的紧固作用将折流板、定距管与管板连接在一起，为折流板定位。 10．填料塔的结构 填料塔通常由塔体、封头、容器法兰、裙座、填料层、填料支承板、液体分布器、液体再分布器、卸料口（即手孔）、除雾器，以及气液相的进、出口管等零部件化学化工系各专业介绍
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