化工基础考试试卷A2011-2012

华中师范大学2011–2012学年第一学期期末考试试卷（A）课程名称化工基础课程编号84110121任课教师陈义锋、朱先军题型填空题单项选择题判断题计算题总分分值100得分得分评阅人一、填空题：（共15题，每空1分，共分）1、液体在等直径的管中作稳态流动,其流速沿管长,由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长。2、某长方形截面的通风管道,其截面尺寸为40×30mm,其当量直径de为.3、流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速,动压头＿＿,静压头＿＿。(填增加,减少,不变）4、Re、Nu、Pr等准数用不同单位制进行计算所算得的各准数的数值。5、用两种不同的保温材料时，往往把导热系数λ值小者放在。（内层、外层）6、对于套管换热器，当冷、热流体的进、出口温度相同时，并流的对数平均温差比逆流。7、用液相浓度△c为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为,以传质总系数表达的速率方程为。8、对于难溶气体的吸收过程，其主要阻力在＿＿，其吸收速率由＿＿控制。9、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将＿，操作线将靠近平衡线。10、在二元混合物精馏中，相对挥发度α＞1，表示平衡时的yx；α值越大，表示物料分离。11、对现有一个精馏塔，若将其回流比增大时，其需要的理论板数会，产品的浓度会。12、某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持F，xF，回流比R和提馏段上升蒸汽量V′不变，则此时D＿＿，xD＿＿，W＿＿＿，xW＿＿＿＿。（增加，不变，减少，无法确定）13、理想置换流动模型的特点是。14、对于全混流反应器中进行的液相反应，空时（大于、小于、等于）平均停留时间。系别：专业：年级：学生姓名：学号：-------------------------------------------------密----------------------------------封-----------------------------线----------------------------------------------------------------------------------------------------------第1页共（5）页15、在设计、放大活塞流反应器（进行的均相反应）时，（可以、不能）利用间歇搅拌釜式反应器的动力学数据进行计算。得分评阅人二、单项选择题：（共10题，每小题2分，共20分）16、一般情况下,温度升高,液体的粘度（）；气体的粘度（）。------------------------（）A、减小，增大；B、增大，增大；C、增大，减小；D、减小，不变。17、水在圆形直管中作完全湍流时,当输送量,管长和管子的相对粗糙度不变,仅将其管径缩小一半,则阻力变为原来的（）倍。-------------------------------------------------------------------------()A.16B.32C.8D.不变18、湍流流体与器壁间的对流传热，其热阻主要存在于（）。-------------------------------（）A.流体内;C.湍流体层流内层中;B.器壁内;D.流体湍流区域内。19、翅片管换热器的翅片应安装在（）。-------------------------------------------（）A.传热膜系数小的一侧B.传热膜系数大的一侧C.管内D.管外20、（），对吸收操作有利。----------------------------------------------------------------------（）A.温度低，气体分压大时；B.温度低，气体分压小时；C.温度高，气体分压大时；C.温度高，气体分压小时；21、通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率()。-----------()A.回收率趋向最高；B.吸收推动力趋向最大；C.操作最为经济；D.填料层高度趋向无穷大。22、精馏塔设计时，若F，xF，xD，xW，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：（）----------------------------------------------------------------------------------（）A.多；B.少；C.不变；D.判断依据不足。23、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、xF、q、R，V等均不变，则此时:（）-----------（）A.xW减小，xD增加；B.xW减小，xD不变；C.xW减小，xD减小；D.xW减小，xD的变化视具体情况而定。24、在管式反应器中进行的气相反应aA+bB→cC+dD，对于关键组分A，其膨胀因子为------()A.adcA;B.adcbaA；C.abadcA；D.abaA25、若串联反应釜个数N→∞，则反应器的性能趋近于（）。----------------------------------（）A.BR；B.PFR；C.CSTR；D.无法确定。第2页共（5）页得分评阅人三、判断题：（共5题，对的打“√”，错的打“×”，共5分）26、在并联的各条管路中稳定流动时,流体的能量损失皆相等。（）27、在多层平壁定态导热过程中，各层平壁的温度降与该层的热阻成反比。（）28、若过热蒸汽状态进料，q线方程的斜率大于0；(）29、吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，吸收推动力最大。（）30、间歇反应釜中物料粒子的“返混”程度最大。()得分评阅人四、计算题：（分）31、如图所示，某供液系统的输水量为40m3·h-1,输水管均为φ89×4.5mm的钢管，已知水泵吸入管路的阻力损失为0.5m水柱，压出管路的阻力损失为0.8m水柱，压力表的读数为0.245Mpa,真空表和压力表之间的高度差为0.3m且阻力损失可忽略，泵距输水液面的垂直距离为5m。试求：1）、水泵吸入管上真空表的读数为多少Mpa?2)、若水泵的效率为72%，则水泵的轴功率为多少W?5m0.3m第3页共（5）页32、今拟采用φ89×4.5和57×3.5mm的钢管套管冷却器将甲醇液体5000kg·h-1从65℃冷却至35℃，已知甲醇在定性温度下的物性如下：ρ=770kg·m-3;Cp=2.64kJ·kg-1·K-1;Pr=5.48,λ=0.207w·m-1·K-1;μ=0.43×10-3Pa·s,现安排甲醇走内管，忽略热损失，求：（1）甲醇的对流传热膜系数；（2）若冷却水初温为20℃，终温为45℃，冷却水耗用量为多少kg·h-1?(Cp水=4.187kJ·kg-1·K-1)（3）若K=430w·m-2·K-1,两流体呈逆向流动，需套管的长度为多少m？33、连续精馏塔中分离某混合液，塔顶产品中含易挥发组分95%，塔底产品中含易挥发组分3%（均为摩尔分率）。已知此塔的q线（进料线）方程为y=6x–1.5,采用回流比为最小回流比的1.3倍，混合物系的相对挥发度为2，试求：1）、精馏段操作线方程；2）、若每小时获得塔底产品量为150kmol,求进料量F和塔顶产品量D；3）、提馏段操作线方程。第4页共（5）页34、用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含的苯。混合气体含苯5%（体积%），要求苯的回收率为90%（以摩尔比表示），吸收塔为常压操作，温度为25℃，进塔混合气体为每小时940标准m3,进塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的1.5倍，已知该系统的平衡关系Y=0.14X(其中Y,X为摩尔比),气相体积传质系数KYa=0.035kmol·m-3·s-1,纯煤油的平均分子量Ms=170，塔径D=0.6m。试求：1）、吸收剂的耗用量为多少kg·h-1?2)、溶液出塔浓度X1为多少？3）、填料层高度H为多少米？35、在两级串联全混流反应器中进行液相反应A→B，已知反应速率AAkcr，1min38.0k，30,3.0mkmolcA，进料体积流量为13min2.0mqV，第二反应器的最终转化率为90%，试求下列两种情况下的总反应体积各为多少？1）、两个反应器反应体积相同；2）、两个反应器总反应体积最小。第5页共（5）页