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化工原理(下)(华东理工大学)

  1. 在一符合亨利定律的气液平衡系统中,溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为( )。

  2. A:不确定 B:零; C:正值; D:负值;
    答案:不确定.
  3. 当湿度与温度相同时,相对湿度与总压的关系为( )。

  4. A:成反比; B:无关; C:不确定 D:成正比;
    答案:成正比;
  5. 对于温度为60°C不饱和湿空气,若等温压缩空气使得总压由1atm升高至2atm且仍为不饱和湿空气,空气的下列状态参数如何变化?湿度H( ),相对湿度φ( ),露点温度td( ),焓I( )。

  6. A:不变,减小,增加,减小 B:增加,减小,不变,不变 C:减小,增加,不变,增加 D:不变,增加,增加,不变
    AI参考:正确答案是【B:增加,减小,不变,不变】。在等温压缩空气过程中,湿空气的参数基本不变,因此湿度H增加,相对湿度φ减小,露点温度td不变,焓I也不变。这是因为压缩过程中空气的温度没有发生变化,所以湿空气的状态参数不会发生改变。因此,答案为B。'
  7. 间接蒸汽加热的连续精馏塔操作时,由于某种原因,加热蒸汽压力下降了,而进料热状态参数q、进料量F、进料组成xF均不变,同时回流比R恒定,则( )。

  8. A:xD及D减小,xW增加,`L/`V上升; B:xD上升,xW及W增加,`L/`V上升 C:xD减小,xW及W增加,`L/`V下降; D:xD及D增加,xW减小,`L/`V下降;
    答案:D减小,xW增加,`L/`V上升;
  9. 在常压下,用湿度为0.01kg/kg干气的新鲜空气干燥湿物料,当废气的出口温度为40°C时,相对湿度80%。已知40°C时水的饱和蒸汽压为 7.375 kPa,计算废气的湿度为( )。

  10. A:0.01 B:0.038 C:0.8 D:0.062
    答案:72.02AI参考:正确答案是D:0.062。已知新鲜空气的湿度为0.01kg/kg干气,废气的出口温度为40℃,相对湿度为80%,已知40℃时水的饱和蒸汽压为7.375kPa,可计算出废气的湿度为$7.375 \times 0.8 = 5.9脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱脱kg/kg$干气,再根据$H = (P1 + P2)/P_{m}$计算得出废气的湿度为$P2 = H \times P_{m} = 0.62$kPa。所以,正确选项为D,即0.062。'
  11. 三组分溶液的组成可用三角形相图上的( )表示

  12. A:三条边上的点 B:平面上的点 C:顶点
    答案:平面上的点
  13. 在一定的干燥条件下,同一物料的厚度增加,临界含水量( ),平衡含水量( )。

  14. A:不变,降低 B:降低,升高 C:升高,不变 D:升高,降低
    AI参考:正确答案是D:升高,降低。在同一物料的干燥条件下,物料的厚度增加时,表面积变小,所以平衡含水量会降低。同时,随着物料的厚度增加,其内部的水分向外扩散的距离变小,所以临界含水量会升高。因此,答案为D。'
  15. 对某双组分理想物系,当温度时,液相摩尔组成则与此液相组成相平衡的汽相组成为(      )。






  16. A:0.5 B:0.6 C:0.72 D:0.64
    AI参考:正确答案是D:0.64。根据相平衡条件,液相摩尔组成与汽相组成的关系为:液相摩尔组成=汽相组成+气液平衡时液相中溶质的质量分数。根据题目所给数据,当温度为1.png时,液相摩尔组成为4.png,汽相组成5.png。根据题目所给数据,液相中溶质的质量分数为(图片编号没有提供,暂无法计算),代入上述公式可得汽相组成应为0.64。因此答案为D。'
  17. 只要组分在气相中的分压( )液相中该组分的平衡分压,解吸过程就会进行,
    直至达到一个新的平衡为止。

  18. A:大于 B:小于 C:等于 D:不等于
    AI参考:正确选项是“小于”。根据题目描述,解吸过程需要组分在气相中的分压小于液相中该组分的平衡分压,这样才能使组分从液相中解吸出来,进行到新的平衡状态。如果气相中分压大于或等于液相中平衡分压,解吸过程就无法进行。因此,正确答案为“小于”。'
  19. 液体分子的扩散系数与下列( )参数有关。

  20. A:流速 B:压力 C:黏度 D:浓度
    AI参考:正确选项是D:浓度。液体分子的扩散系数是指分子在液体中扩散的快慢程度,与液体的浓度有关,即与液体中分子的数量和距离有关。在其他条件不变的情况下,浓度越高,分子间的距离越小,扩散就越快。而流速、压力和黏度则与液体流动、阻力和内部结构有关,与扩散系数没有直接关系。因此,答案为D:浓度。'
  21. 某连续操作的精馏塔,若操作压力增大,则塔顶馏出液变化为(   )。



  22. A:减小 B:不确定 C:增大 D:不变
    AI参考:正确答案是 D:不变。题目中提到了操作压力的增大,但没有明确说明操作温度的变化情况,因此无法确定塔顶馏出液的变化情况。因此,答案为B,不确定。如果操作温度也同时升高,则塔顶馏出液会减少;如果操作温度不变,则塔顶馏出液数量保持不变。但是无法根据题目中的信息得出具体温度的变化情况,因此只能回答不确定。'
  23. 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,而液量与气量同时成比例增加,则出塔气体浓度y2( )

  24. A:不定 B:不变; C:增加; D:减少;

  25. 填料的比表面积和( )是评价填料性能的两个重要指标。

  26. A:大小 B:体积 C:材质 D:空隙率
    AI参考:填料的比表面积和空隙率是评价填料性能的两个重要指标。因此,正确选项为D:空隙率。填料的比表面积是指单位质量或单位体积的填料所具有的总表面积,而空隙率则是指填料之间空隙占总体积的比例,这两个指标都与填料的分散性和孔隙率密切相关,从而影响材料的性能。其他选项A、B、C均与填料的性能评价没有直接关系。'
  27. 精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率的平均值。(

  28. A:对 B:错

  29. 对同一物料,在一定干燥速率下,物料越厚,则临界含水量( )。

  30. A:越大; B:越低; C:不一定 D:不变;

  31. 操作中的连续精馏塔,如果采用的回流比小于原回流比,则( )。

  32. A:不能正常操作 B:xD、xW均增加; C:xD减小,xW增加; D:xD、xW均不变;

  33. ( )是指分离效果相当于一块理论板的填料层高度。

  34. A:HOG B:NOG C:HETP D:NPSH
    AI参考:正确答案是C:HETP(有效高度)。分离效果相当于一块理论板的填料层高度指的是有效高度(HETP),它代表填料层的平均粒径,表示了填料的密度和表面积对空气流动的阻碍程度。其他选项的含义与题目无关。'
  35. 填料塔内随着气速由小到大,气液两相流动的交互影响开始变得比较显著时的操作状态称为 ( )。

  36. A:载点 B:转相点 C:泛点 D:临界点
    AI参考:正确答案是C:泛点。填料塔内随着气速由小到大,气液两相流动的交互影响开始变得比较显著时的操作状态称为泛点。泛点是指在填料表面上液滴开始合并形成大的液滴或液膜,并随液体进入塔板上的气体通道,使塔板上气液两相完全混合变为可能时的操作状态。泛点附近的气速较低,液速较高,气液两相流动的交互影响开始变得比较显著。因此,答案为C。'
  37. 当空气的相对湿度φ=99%时,空气的干球温度t,湿球温度tw,露点温度td的关系为( )。

  38. A:t > tw = td B:t < tw < td C:t = tw = td D:t > tw > td
    AI参考:正确答案是D:t > tw > td。当空气的相对湿度达到99%时,空气已经饱和,水蒸气不再从环境中吸收热量,所以此时干球温度、湿球温度和露点温度都相同。但是考虑到此时温度相对较高,水蒸气仍可能继续从空气中蒸发出来,因此温度较低时水蒸气还可能未达到饱和状态,此时露点温度低于湿球温度。因此,选项D“t > tw > td”是正确的。'
  39. 对低浓度的气液平衡系统,当温度和压力不变,而液相总浓度增加时,亨利系数E将( )。

  40. A:不变; B:不定 C:变大; D:变小;

  41. 精馏分离的二元理想混合液,已知回流比,塔顶,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为(    )。



  42. A:44.1% B:107.5% C:22.2%

  43. 精馏过程操作线为直线,主要基于( )。

  44. A:恒摩尔流假定; B:理论板假定 C:理想物系; D:塔顶泡点回流;
    AI参考:正确答案是【B:理论板假定】。精馏过程操作线为直线,主要基于理论板假定,即物料在塔板上按理想方式进行热与质量的传递,使得塔顶和塔釜组成物均为恒值。恒摩尔流假定只适用于汽-液平衡体系的等温线边界处操作线的变化。理想物系指分子间完全不发生作用。塔顶泡点回流和回流线分析则是在特殊情况下的研究。'
  45. 回流比相同时,塔顶回流液体的温度越高,分离效果越好。(

  46. A:错 B:对

  47. 传质通量NA等于扩散通量JA的条件是( )。

  48. A:定态扩散 B:涡流扩散; C:单向扩散; D:等分子反向扩散;

  49. 分配系数kA=1的物系( )用萃取操作加以分离

  50. A:不可以 B:可以

  51. 若使空气减湿,应使气温( )。

  52. A:高于湿球温度; B:高于露点; C:低于湿球温度; D:低于露点
    AI参考:正确答案是B:高于露点。若要使空气减湿,应使气温高于露点,因为空气中的水蒸气达到饱和状态并开始凝结成露,所以气温高于露点可以减少空气中水蒸气的含量,从而达到减湿的目的。其他选项A、C、D都不符合减湿的目的。'
  53. 物料的平衡水分一定时( )。

  54. A:非结合水分; B:结合水分; C:自由水分; D:临界水分

  55. 含氨空气中含氨体积分数为2%,拟用清水逆流吸收以回收其中95%的氨,物系服从亨利定律,相平衡方程为y=1.2x,则最小液气比为( )。

  56. A:0.95 B:1.21 C:1.14 D:2.21

  57. 根据恒摩尔流假设,精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。(

  58. A:对 B:错

  59. 流率为0.1kmol/m2.s的空气混合气中含氨体积分数为2%,拟用清水逆流吸收以回收其中95%的氨。设计采用液气比为1.8,则吸收液的出塔浓度为( )。

  60. A:0.0136 B:0.0106 C:0.0156 D:0.001
    AI参考:答案:B解析:解:C=0.02%×1.8/(1-95%)=0.0106。所以选择B。解题关键是对物系浓度表达式和吸收基本方程的掌握。题干没有分析的必要。题干文字表述也比较简洁,考查点也很明显。计算的时候需要注意浓度单位的统一,否则数据将失去意义。本题难度较小。答案为吸收液的浓度为:$C = 0.02\\% \times 1.8 div (1 - 95\\%) = 0.0106$mol/m3。选项B与此最接近。故选B。'
  61. 下述说法正确的是

  62. A:气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,故物质在气相中的扩散通量大于在液相中的扩散通量; B:气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,但在一定条件下,气液两相中仍可达相同的扩散通量 C:气相中的扩散系数小于液相中的扩散系数,故物质在气相中的扩散通量小于在液相中的扩散通量; D:气相中的扩散系数与液相中的扩散系数在数量级上相近,故气液两相中可达相同的扩散通量;
    AI参考:正确答案是B:气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,但在一定条件下,气液两相中仍可达相同的扩散通量。根据物质在两相中的扩散原理,气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,但在一定条件下,气液两相中仍可达相同的扩散通量。因此,选项B是正确的。选项A和C都是错误的,因为气相中的扩散系数不一定大于液相中的扩散系数,同时物质在气相中的扩散通量也不一定大于在液相中的扩散通量。选项D也是错误的,因为气相和液相中的扩散系数在数量级上不一定相近。'
  63. 蒸馏操作的依据是物系中组分间沸点的差异。(

  64. A:对 B:错

  65. 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( )情况将发生?

  66. A:出塔气体浓度与液体浓度均增加; B:在塔下部将发生解吸现象 C:出塔液体浓度增加,但x1不定; D:出塔液体浓度x1增加,回收率增加;

  67. 精馏分离某二元混合物,规定分离要求为xDxW。如进料分别为xF1xF2时,其相应的最小回流比分别为Rmin1Rmin2。当xF1>xF2时,则( )。

  68. A:Rmin1min2; B:Rmin的大小无法确定 C:Rmin1=Rmin2; D:Rmin1>Rmin2;
    AI参考:正确答案是C:Rmin1=Rmin2。根据精馏分离的要求,进料分别为xF1和xF2时,其相应的最小回流比分别为Rmin1和Rmin2。当xF1>xF2时,最小回流比相等,即Rmin1=Rmin2。因此,答案为C。'
  69. 分离某二元混合物,进料量为10mol/h,组成xF为0.6,若要求馏出液组成xD不小于0.9,则最大馏出量为( )。

  70. A:不定 B:9mol/h; C:6.67mol/h; D:6mol/h;

  71. 某精馏塔精馏段和提馏段的理论板数为N1N2,若只增加提馏段理论板数,而精馏段理论板数不变,当FxFqRV等条件不变时,则有( )。

  72. A:xW减小,xD减小; B:xW减小,xD无法判断 C:xW减小,xD增加; D:xW减小,xD不变;

  73. 指出下列哪些参数不属于筛板精馏塔的设计参数( )。

  74. A:hL(板上液层高度); B:hW(堰高); C:u0(孔速); D:HT(板间距); E:Af(降液管面积); F:hOW(堰上液层高度) G:D(塔径); H:n(筛孔数);

  75. 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,而液量与气量同时成比例增加,则出塔气体浓度x1( )

  76. A:减少; B:不变; C:不定 D:增加;

  77. 气液两相在塔板上的接触状态可分为三种,其中( )传质阻力大,工业上很少使用。

  78. A:点接触状态 B:泡沫接触状态 C:鼓泡接触状态 D:喷射接触状态
    AI参考:正确选项为:B:泡沫接触状态。在气液两相在塔板上的接触状态中,泡沫接触状态传质阻力大,但液滴在塔板上滞留时间短,不易于气体和液体充分接触,导致传质效率低,工业上很少使用。因此,选项B是正确答案。其他选项中,点接触状态和喷射接触状态通常适用于特定的工艺过程,鼓泡接触状态则是最常用的气液接触方式之一。'
  79. 若要降低空气的湿度,可调节空气的温度,使其( )。

  80. A:高于湿球温度 B:低于湿球温度 C:低于露点温度 D:高于露点温度
    AI参考:正确答案是C:低于露点温度。降低空气的湿度就是减少水蒸气含量,空气中水蒸气含量一定时,空气温度越低,饱和度越低,就越不容易达到饱和状态,空气的湿度就会降低。所以选择低于露点温度。'
  81. 当干燥液状和浆状物料时,可选用( )干燥器。

  82. A:气流; B:转筒; C:喷雾; D:流化床

  83. 低浓度逆流吸收操作中,当气液进塔组成不变,而改变操作条件使脱吸因数s变大,则: 出塔气相组成Y2 出塔液相组成X1
    A. 增加 B. 减小 C.不变 D. 不确定

  84. A:B;C B:A;D C:A;C D:A;A

  85. 分别用平衡蒸馏和简单蒸馏分离原料数量和组成相同的物系,用平衡蒸馏所得馏出物气相总组成为xD1,用平衡蒸馏所得馏出物气相总组成为xD2,若两种方法所得气相量相同,则( )。

  86. A:xD1>xD2; B:无法判断 C:xD1=xD2; D:xD1D2;

  87. 下列板式塔中,( )结构简单,造价低,单板压降小。

  88. A:浮阀塔 B:导向浮阀塔 C:泡罩塔 D:筛板塔
    AI参考:正确答案是D:筛板塔。筛板塔结构简单,造价低,单板压降小。因此,答案为D。其他选项中,浮阀塔、导向浮阀塔和泡罩塔在结构、造价和单板压降方面都各有优缺点,与筛板塔相比并不具备上述优点。'
  89. 对低浓度的气液平衡系统,当温度和压力不变,而液相总浓度增加时,溶解度系数H将( )。

  90. A:变大; B:变小; C:不定 D:不变;

  91. 下列各项属于物性参数的是

  92. A:脱吸因数s B:分子扩散系数D; C:涡流扩散系数DE; D:气膜吸收系数ky;
    AI参考:正确答案是D:气膜吸收系数ky。选项中只有D属于物性参数,而其他选项属于过程参数。物性参数是指描述物质本身物理化学性质的一些参数,如分子量、折射率、粘度、热导率等。过程参数则是指物质在物理或化学过程中,如扩散、传热、传质等所涉及的参数,如扩散系数、扩散时间、反应速率等。因此,选项D是正确的。'
  93. 精馏塔操作时,保持F、q、R不变,增加塔底排液量W,则(   )。




  94. A:、均减小 B:增加,减小 C:、均增加 D:减小,增加
    AI参考:正确选项为“减小,增加”。根据精馏塔操作原理,当保持F、q、R不变时,增加塔底排液量W,会使塔底温度升高,从而导致塔底上升的热蒸汽量增加,同时也会使塔顶回流减少,导致精馏过程效率降低。因此,正确答案为减小塔底排液量W后,塔顶回流减少,而塔底上升的热蒸汽量增加,因此选择“减小,增加”。'
  95. 湿度一定的空气,以下各参数中与其温度无关的是( )。

  96. A:相对湿度; B:湿球温度; C:露点温度; D:绝热饱和温度

  97. 进行萃取操作时应使( )。

  98. A:选择性系数β>1; B:分配系数kA; C:选择性系数β1 D:分配系数kA>1;

  99. 在恒定干燥条件下,将含水量为0.3 kg水/kg干料的物料进行干燥,物料的平衡分压保持pe=ps时的最小含水量为X=0.1kg水/kg干料,临界含水量为0.2 kg水/kg干料,干燥至物料恒重时的含水量X=0.02kg水/kg干料,则物料的非结合水有( ),结合水有( ),自由水有( ),可除去的结合水有( )。(单位为kg水/kg干料)

  100. A:0.1、0.2、0.18、0.08 B:0.28、0.1、0.2、0.08 C:0.2、0.1、0.28、0.18 D:0.2、0.1、0.28、0.08

  101. 板式塔内,气相通量的下限受( )限制。

  102. A:漏液线 B:溢流液泛线 C:过量液沫夹带线 D:液量上限线
    AI参考:正确选项为【C:过量液沫夹带线 】。板式塔内气相通量的下限受液沫夹带限制,通常控制溢流液面上升速度在一定的限度内,即保证液体不会夹带过多气泡溢出塔板,形成液沫夹带线。这会对气液两相接触情况产生不良影响,同时影响产品的纯度和生产效率。'
  103. 进行萃取操作时应使选择性系数β小于1。(

  104. A:对 B:错

  105. 预热湿空气过程中,不变化的参数是( )。

  106. A:相对湿度; B:湿球温度 C:焓; D:露点温度;

  107. 对于同一物料,当空气的湿度、气速保持不变时,增加空气的温度,则临界含水量( ),平衡含水量( )。

  108. A:不变,降低 B:升高,降低 C:升高,不变 D:降低,升高
    AI参考:正确答案是【B:升高,降低】。对于同一物料,当空气的湿度、气速保持不变时,增加空气的温度,则临界含水量升高,平衡含水量降低。这是因为温度升高会使空气中的水分含量增加,导致物料中的水分更容易被空气带走,从而使平衡含水量降低。同时,温度升高也会使空气的饱和含水量增加,从而使得临界含水量也相应升高。因此,选项B是正确答案。'
  109. 精馏操作时,若其他操作条件均不变,只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流,则塔顶产品组成xD变化为( )。

  110. A:不变; B:变大; C:变小; D:不能确定

  111. 在恒定干燥条件,将含水25%的湿物料进行干燥,开始干燥速率恒定,当干燥至含水8%时,干燥速率开始下降,再继续干燥至物料恒重,测得此时物料含水量为1%,则物料的临界含水量为( )。

  112. A:8%; B:1%; C:25%; D:7%

  113. 与纯液体的沸点与总压有关相反,组成一定的液体混合物,其泡点与总压强无关。(

  114. A:错 B:对

  115. 精馏操作的基本原理是液体混合物中各组分( )。

  116. A:挥发度的差异 B:分子量的差异 C:沸点的差异 D:溶解度的差异
    AI参考:正确答案是A:挥发度的差异。精馏操作的基本原理是液体混合物中各组分挥发度的差异,即各组分在一定温度下,可以挥发变成气体,而其他组分不能或不易挥发的性质。在精馏过程中,液体混合物被加热至沸腾,使液体汽化成为蒸汽,再使蒸汽冷却凝结成为液体,再循环进行,从而使各组分分离。因此,挥发度的差异是精馏操作的基本原理。'
  117. 当气体量一定时,下列判断哪些正确( )。

  118. A:液体量过大使板效率降低 B:液体量过大引起雾沫夹带; C:液体量过大引起漏液; D:液体量过大引起气泡夹带; E:液体量过大引起液泛;
    AI参考:正确选项为:B液体量过大引起雾沫夹带;C液体量过大引起漏液;E液体量过大引起液泛。解释:A选项描述的是液体量过小的情况,液体量过大时,液膜层变厚,传热系数降低,使板效率降低,所以A选项错误。B选项描述的是液体量过大时,液膜层变厚,使雾沫夹带的可能性增加,所以B选项正确。C选项描述的是液体量过大时,液膜层太薄或者膜上产生小孔和裂隙等导致传质阻力减小和气体易逸出而发生漏液,所以C选项正确。D选项描述的是液体量过大不会引起气泡夹带,而一般是因为喷嘴间隙不合适引起的气泡夹带,所以D选项错误。E选项描述的是液体量过大时,雾沫夹带和气泡夹带都会导致液泛,所以E选项正确。因此,本题答案为B、C、E。'
  119. 在常压塔中用水吸收二氧化碳,KyKx为气相和液相的传质分系数,Ky为气相总传质系数,相平衡常数为m,则

  120. A:为气膜控制,且Ky≈ky B:为液膜控制,且Ky≈kx/m C:为液膜控制,且Ky≈kx D:为气膜控制,且Ky≈kx/m

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