《化工单元操作》（化工版）期末复习卷（五）山东省（原卷版+解析版）

《化工单元操作》（化工版） 期末复习卷（五） 时间：90分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共35小题，每小题2分，共70分） 1. 下列哪项是离心泵产生汽蚀的主要原因？（ ） A. 进口压力过高 B. 输送介质温度过低 C. 安装高度过高 D. 出口阀门开度过大 2. 以下关于局部阻力的说法正确的是（ ） A. 只与管件的形状有关，与流速无关 B. 只与流速有关，与管件的形状无关 C. 与管件的形状和流速都有关 D. 与流体的密度无关 3. 下列调节方法中，能使通风机性能曲线发生改变的是（ ） A. 调节管路阀门开度 B. 改变通风机转速 C. 改变管路系统阻力 D. 调节旁路阀门 4. 计算流体在直管中流动阻力时，若管内流体为水，当水温升高时，阻力损失（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 5. 当需要干燥热敏性物料时，厢式干燥器可采用 方式。（ ） A. 提高干燥温度 B. 降低干燥压力 C. 增加热空气流速 D. 延长干燥时间 6. 浓差极化因子是指（ ） A. 膜表面溶质浓度与主体溶液溶质浓度的比值 B. 主体溶液溶质浓度与膜表面溶质浓度的比值 C. 膜透过液流量与进料液流量的比值 D. 进料液流量与膜透过液流量的比值 7. 旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的______粒径。（ ） A. 最小 B. 最大 C. 平均 D. 不确定 8. 下列关于传热系数K 的说法中，错误的是（ ） A. K 实际是个平均值 B. K 随所取传热面的不同而不同 C. K 可以用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关 D. K 总是接近于热阻大的一侧的对流传热系数α值 9. 在精馏塔设计中，若进料组成、进料热状况和分离要求一定，减小回流比，则（ ） A. 塔釜加热量增加 B. 塔顶冷却量增加 C. 理论板层数增加 D. 设备投资增加 10. 离心泵中密封环的主要作用是（ ） A. 防止液体泄漏 B. 平衡轴向力 C. 支撑泵轴 D. 传递动力 11. 下列哪项不属于吸收塔的主要部件？（ ） A. 填料 B. 塔板 C. 再沸器 D. 液体分布器 12. 当流体在管内作层流流动时，其雷诺准数范围是（ ） A. Re≤2000 B. Re≥4000 C. 2000<Re<4000 D. Re≤1000 13. 进料热状况变化时，q线与平衡线的交点（ ） A. 不变 B. 上移 C. 下移 D. 不确定 14. 在线分析仪通常安装在：（ ） A. 吸收塔顶部 B. 解吸塔底部 C. 贫液泵出口 D. 富液储罐 15. 在计算吸收塔的物料衡算时，以下哪个参数不是必需的（ ） A. 入口气体流量 B. 出口气体流量 C. 吸收剂用量 D. 塔内温度分布 16. 流体与固体壁面间的传热，当热量通过滞流内层时，主要是以 方式进行的。（ ） A. 热传导 B. 对流传热 C. 热辐射 D. 都有可能 17. 计算管内强制对流传热系数时，其定性温度和特性尺寸分别为（ ） A. 壁温和管内径 B. 流体进、出口平均温度和管内径 C. 膜温和管长 D. 流体进、出口平均温度和管长 18. 在下列分离设备中，气液相浓度呈连续性变化的是（ ） A. 浮阀塔 B. 泡罩塔 C. 筛板塔 D. 填料塔 19. 当湿度和温度相同时，相对湿度与总压的关系是（ ） A. 总压降低，相对湿度增大 B. 总压降低，相对湿度减小 C. 总压变化，相对湿度不变 D. 无法确定 20. 吸收塔中进行吸收操作时，应（ ） A. 先通入气体后进入喷淋液体 B. 先进入喷淋液体后通入气体 C. 先进气体或液体都可以 D. 增大喷淋量总是有利于吸收操作的 21. 采用多级逆流萃取与单级萃取相比较，如果溶剂比、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相分率（ ） A. 增大 B. 减少 C. 基本不变 D. 增大、减少都有可能 22. 以下哪种膜材料常用于制备耐酸碱性好的膜（ ） A. 聚氯乙烯（PVC） B. 聚偏氟乙烯（PVDF） C. 醋酸纤维素（CA） D. 聚丙烯（PP） 23. 下列关于过滤的叙述正确的是（ ） A. 过滤是悬浮在流体中的微粒被介质截留，所以介质空隙越小，对过滤越有利 B. 工业上常用的过滤介质有织物介质、堆积介质和滤纸 C. 板框压滤机在过滤完成后必须卸渣进行洗涤 D. 过滤可以在重力下进行，可以在离心力下进行，也可以在真空下进行 24. 下列说法中，正确的是（ ） A. 吸收操作中所指的惰性气体是不与任何气体发生化学反应的气体 B. 吸收操作计算中采用了比摩尔分率，就是为了简化吸收计算 C. 混合气体中各组分的比摩尔分率之和等于1 D. 吸收操作中所指的尾气一定指没有用的废气 25. 下列关于双膜理论的表述中，不正确的是（ ） A. 相界面上没有阻力 B. 阻力集中在两个膜层之中 C. 气液两相主体内浓度梯度皆为零 D. 吸收质以对流扩散的方式通过两个膜层 26. 膜分离技术在乳制品生产中，用于牛奶浓缩的是（ ） A. 微滤 B. 超滤 C. 反渗透 D. 纳滤 27. 湿空气在等湿度条件下升压，其焓值（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定 28. 一台离心泵开动不久，泵入口处的真空度正常，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水．发生故障的原因是（ ） A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 29. 已知物料的临界含水量为0.18（干基,下同），先将该物料从初始含水量0.45干燥降至0.12，则干燥终了时物料表面温度θ为（ ） A. θ〉tw B. θ=tw C. θ=td D. θ=t 30. 下列设备中，属于间歇式设备的是（ ） A. 旋风分离器 B. 板框压滤机 C. 转鼓真空过滤机 D. 卧式刮刀卸料离心机 31. 相同条件下，采用以下哪种过滤介质，过滤速率可能最快（ ） A. 帆布 B. 毛毯 C. 金属丝网 D. 滤纸 32. 当萃取剂与原溶剂互溶性 时，不利于萃取操作。（ ） A. 为零 B. 很小 C. 很大 D. 适中 33. 下列哪项不是换热器开车前的必要检查项目？（ ） A. 压力表校验 B. 安全阀铅封 C. 管件材质 D. 保温层颜色 34. 下列哪项是水运试车的主要目的？（ ） A. 检验设备强度 B. 检查仪表灵敏度 C. 验证分离效果 D. 培训操作人员 35. 伯努利方程适用的前提条件不包括（ ） A. 稳定流动 B. 不可压缩流体 C. 无摩擦流动 D. 等温过程 二、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 1. 简述雷诺数定义。 2. 请解释傅里叶定律的物理意义，并说明如何应用该定律计算平面壁的导热。 3. 分析影响干燥速率的因素及工业干燥设备选型原则。 4. 从传质角度分析，填料的哪些特性对填料塔的性能影响较大？ 三、综合分析题（本大题共1小题，共10分） 1. 精馏塔塔顶产品纯度突然下降，可能有哪些原因及相应处理措施？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 《化工单元操作》（化工版） 期末复习卷（五） 时间：90分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共35小题，每小题2分，共70分） 1. 下列哪项是离心泵产生汽蚀的主要原因？（ ） A. 进口压力过高 B. 输送介质温度过低 C. 安装高度过高 D. 出口阀门开度过大 【答案】C 【解析】安装高度过高会导致进口压力过低，当压力低于液体饱和蒸汽压时就会发生汽蚀。 2. 以下关于局部阻力的说法正确的是（ ） A. 只与管件的形状有关，与流速无关 B. 只与流速有关，与管件的形状无关 C. 与管件的形状和流速都有关 D. 与流体的密度无关 【答案】C 3. 下列调节方法中，能使通风机性能曲线发生改变的是（ ） A. 调节管路阀门开度 B. 改变通风机转速 C. 改变管路系统阻力 D. 调节旁路阀门 【答案】B 4. 计算流体在直管中流动阻力时，若管内流体为水，当水温升高时，阻力损失（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】B 5. 当需要干燥热敏性物料时，厢式干燥器可采用 方式。（ ） A. 提高干燥温度 B. 降低干燥压力 C. 增加热空气流速 D. 延长干燥时间 【答案】B 6. 浓差极化因子是指（ ） A. 膜表面溶质浓度与主体溶液溶质浓度的比值 B. 主体溶液溶质浓度与膜表面溶质浓度的比值 C. 膜透过液流量与进料液流量的比值 D. 进料液流量与膜透过液流量的比值 【答案】A 7. 旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的______粒径。（ ） A. 最小 B. 最大 C. 平均 D. 不确定 【答案】A 8. 下列关于传热系数K 的说法中，错误的是（ ） A. K 实际是个平均值 B. K 随所取传热面的不同而不同 C. K 可以用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关 D. K 总是接近于热阻大的一侧的对流传热系数α值 【答案】C 9. 在精馏塔设计中，若进料组成、进料热状况和分离要求一定，减小回流比，则（ ） A. 塔釜加热量增加 B. 塔顶冷却量增加 C. 理论板层数增加 D. 设备投资增加 【答案】C 10. 离心泵中密封环的主要作用是（ ） A. 防止液体泄漏 B. 平衡轴向力 C. 支撑泵轴 D. 传递动力 【答案】A 11. 下列哪项不属于吸收塔的主要部件？（ ） A. 填料 B. 塔板 C. 再沸器 D. 液体分布器 【答案】C 【解析】再沸器是精馏设备部件，吸收塔不需要。 12. 当流体在管内作层流流动时，其雷诺准数范围是（ ） A. Re≤2000 B. Re≥4000 C. 2000<Re<4000 D. Re≤1000 【答案】A 13. 进料热状况变化时，q线与平衡线的交点（ ） A. 不变 B. 上移 C. 下移 D. 不确定 【答案】D 14. 在线分析仪通常安装在：（ ） A. 吸收塔顶部 B. 解吸塔底部 C. 贫液泵出口 D. 富液储罐 【答案】A 15. 在计算吸收塔的物料衡算时，以下哪个参数不是必需的（ ） A. 入口气体流量 B. 出口气体流量 C. 吸收剂用量 D. 塔内温度分布 【答案】D 16. 流体与固体壁面间的传热，当热量通过滞流内层时，主要是以 方式进行的。（ ） A. 热传导 B. 对流传热 C. 热辐射 D. 都有可能 【答案】A 17. 计算管内强制对流传热系数时，其定性温度和特性尺寸分别为（ ） A. 壁温和管内径 B. 流体进、出口平均温度和管内径 C. 膜温和管长 D. 流体进、出口平均温度和管长 【答案】B 18. 在下列分离设备中，气液相浓度呈连续性变化的是（ ） A. 浮阀塔 B. 泡罩塔 C. 筛板塔 D. 填料塔 【答案】D 【解析】填料塔内气液两相逆流接触，浓度沿塔高连续变化；板式塔内浓度呈阶梯式变化，故选D。 19. 当湿度和温度相同时，相对湿度与总压的关系是（ ） A. 总压降低，相对湿度增大 B. 总压降低，相对湿度减小 C. 总压变化，相对湿度不变 D. 无法确定 【答案】A 20. 吸收塔中进行吸收操作时，应（ ） A. 先通入气体后进入喷淋液体 B. 先进入喷淋液体后通入气体 C. 先进气体或液体都可以 D. 增大喷淋量总是有利于吸收操作的 【答案】B 21. 采用多级逆流萃取与单级萃取相比较，如果溶剂比、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相分率（ ） A. 增大 B. 减少 C. 基本不变 D. 增大、减少都有可能 【答案】B 22. 以下哪种膜材料常用于制备耐酸碱性好的膜（ ） A. 聚氯乙烯（PVC） B. 聚偏氟乙烯（PVDF） C. 醋酸纤维素（CA） D. 聚丙烯（PP） 【答案】B 23. 下列关于过滤的叙述正确的是（ ） A. 过滤是悬浮在流体中的微粒被介质截留，所以介质空隙越小，对过滤越有利 B. 工业上常用的过滤介质有织物介质、堆积介质和滤纸 C. 板框压滤机在过滤完成后必须卸渣进行洗涤 D. 过滤可以在重力下进行，可以在离心力下进行，也可以在真空下进行 【答案】D 24. 下列说法中，正确的是（ ） A. 吸收操作中所指的惰性气体是不与任何气体发生化学反应的气体 B. 吸收操作计算中采用了比摩尔分率，就是为了简化吸收计算 C. 混合气体中各组分的比摩尔分率之和等于1 D. 吸收操作中所指的尾气一定指没有用的废气 【答案】B 25. 下列关于双膜理论的表述中，不正确的是（ ） A. 相界面上没有阻力 B. 阻力集中在两个膜层之中 C. 气液两相主体内浓度梯度皆为零 D. 吸收质以对流扩散的方式通过两个膜层 【答案】D 【解析】本题考查的是双膜理论的三点假设内容。相界面上气液两相平衡，推动力为零，阻力也为零。由于气液相主体内充 分湍动，没有浓度差，浓度梯度集中在两个膜层之中，并且吸收质是以分子扩散的方式通过两个膜层。 26. 膜分离技术在乳制品生产中，用于牛奶浓缩的是（ ） A. 微滤 B. 超滤 C. 反渗透 D. 纳滤 【答案】B 27. 湿空气在等湿度条件下升压，其焓值（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定 【答案】C 28. 一台离心泵开动不久，泵入口处的真空度正常，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水．发生故障的原因是（ ） A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 【答案】D 【解析】根据离心泵的故障现象分析：泵入口真空度正常，说明吸入管路能够建立真空，不存在堵塞或未灌水的问题；而泵出口压力逐渐降为零，最终打不出水，这通常是由于吸入管路漏气导致空气进入泵内，形成气缚，使泵失去抽吸能力。因此，故障原因是吸入管路漏气。 29. 已知物料的临界含水量为0.18（干基,下同），先将该物料从初始含水量0.45干燥降至0.12，则干燥终了时物料表面温度θ为（ ） A. θ〉tw B. θ=tw C. θ=td D. θ=t 【答案】A 30. 下列设备中，属于间歇式设备的是（ ） A. 旋风分离器 B. 板框压滤机 C. 转鼓真空过滤机 D. 卧式刮刀卸料离心机 【答案】B 31. 相同条件下，采用以下哪种过滤介质，过滤速率可能最快（ ） A. 帆布 B. 毛毯 C. 金属丝网 D. 滤纸 【答案】C 32. 当萃取剂与原溶剂互溶性 时，不利于萃取操作。（ ） A. 为零 B. 很小 C. 很大 D. 适中 【答案】C 33. 下列哪项不是换热器开车前的必要检查项目？（ ） A. 压力表校验 B. 安全阀铅封 C. 管件材质 D. 保温层颜色 【答案】D 【解析】保温层颜色属于外观项目，不影响开车安全。 34. 下列哪项是水运试车的主要目的？（ ） A. 检验设备强度 B. 检查仪表灵敏度 C. 验证分离效果 D. 培训操作人员 【答案】A 【解析】水运试车主要检验设备强度和密封性，不使用实际物料。 35. 伯努利方程适用的前提条件不包括（ ） A. 稳定流动 B. 不可压缩流体 C. 无摩擦流动 D. 等温过程 【答案】D 【解析】伯努利方程适用于稳定、不可压缩、无摩擦的理想流体流动，对温度变化无特殊要求。 二、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 1. 简述雷诺数定义。 【答案】雷诺数（Re）是用来判断流体流动类型的一个无量纲数，其计算公式为 Re = duρ/μ，其中 d 为管径，u 为流速，ρ 为流体密度，μ 为流体粘度。通过比较雷诺数与特定数值的大小关系（如 Re≤2000 为层流，Re≥4000 为湍流），可以确定流体的流动类型2。 2. 请解释傅里叶定律的物理意义，并说明如何应用该定律计算平面壁的导热。 【答案】傅里叶定律的物理意义在于它定量地描述了导热过程中单位时间内通过单位面积的热量（热流密度）与垂直于该截面方向上的温度变化率（温度梯度）成正比的关系。这一定律揭示了导热现象的本质，并为导热计算提供了理论基础。在计算平面壁的导热时，可以根据傅里叶定律建立导热方程。通过已知平面壁两侧的温度差、导热系数和壁面厚度，可以求解出通过壁面的热流密度。进而，结合壁面面积，可以计算出总的导热热负荷。 3. 分析影响干燥速率的因素及工业干燥设备选型原则。 【答案】影响因素：物料性质、温度、湿度、气流速度。 选型原则： 按物料状态（颗粒/浆料）选择； 按热敏性选择温度范围； 按产量选择设备规模。 4. 从传质角度分析，填料的哪些特性对填料塔的性能影响较大？ 【答案】比表面积大，可增加气液接触面积，提高传质速率；空隙率高，能使气液通过能力大，减小流动阻力，且有利于液体在填料表面均匀分布，提高传质效率；良好的湿润性能，可使液体在填料表面形成均匀的液膜，增加气液接触面积，有利于传质。 三、综合分析题（本大题共1小题，共10分） 1. 精馏塔塔顶产品纯度突然下降，可能有哪些原因及相应处理措施？ 【答案】原因可能有：①回流比减小，导致塔顶轻组分分离不充分，可通过增加回流比来提高分离效果；②塔釜加热量不足，上升蒸汽量减少，传质不充分，应适当提高塔釜加热量；③进料组成发生变化，轻组分含量降低，需调整进料组成或改变操作参数适应新进料；④塔顶冷凝器冷却效果变差，塔顶蒸汽不能充分冷凝，可检查冷凝器是否堵塞、冷却介质流量是否不足，及时清理或调整；⑤塔内发生液泛或漏液等异常流动现象，影响传质，需按对应方法处理液泛或漏液故障。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $