山东大学837化工原理考研真题及笔记详解

化工原理考研题库及答案化工原理考研题库及答案近年来，随着化工行业的不断发展和壮大，越来越多的学生选择攻读化工专业，并希望通过考研来深入学习和研究这一领域。

而对于考研生来说，一个全面、系统的题库是非常重要的。

本文将介绍一些常见的化工原理考研题库及答案，帮助学生更好地备考。

首先，我们来看一些基础的化工原理考研题目。

这些题目涵盖了化工原理的基本概念和原理，是考研生必备的知识点。

例如：1. 什么是化工原理？化工原理是研究化学过程和工程原理的学科，涵盖了化学反应、传热、传质、流体力学等方面的知识。

2. 请解释化学反应速率常数的概念。

化学反应速率常数是指单位时间内反应物浓度变化的比例，描述了反应速率与反应物浓度之间的关系。

3. 请简述传热的基本原理。

传热是指热量从高温区域传递到低温区域的过程，主要有传导、对流和辐射三种方式。

接下来，我们将介绍一些涉及化工原理应用的考研题目。

这些题目要求考生将基本原理应用到实际问题中，考察其综合运用能力。

例如：1. 请说明传质过程在化工工艺中的应用。

传质过程在化工工艺中广泛应用于分离、纯化和反应等方面，例如蒸馏、吸附和萃取等。

2. 请解释流体力学在管道设计中的作用。

流体力学在管道设计中起到了关键作用，可以帮助工程师确定管道的尺寸、流速和压力损失等参数，保证流体在管道中的稳定传输。

除了基础知识和应用题，化工原理考研还经常涉及到一些计算题。

这些题目要求考生掌握一定的计算方法和技巧，能够准确地计算出结果。

例如：1. 请计算一个反应体系的平衡常数K。

计算平衡常数K需要知道反应物和生成物的浓度或压力，以及反应的化学方程式。

根据反应方程式，可以通过浓度或压力的比值来计算K的值。

2. 请计算一个流体在管道中的流速。

计算流体在管道中的流速需要知道管道的尺寸、流量和密度等参数。

通过应用质量守恒和动量守恒的原理，可以推导出流速的计算公式。

最后，我们来看一些综合性的考研题目。

这些题目要求考生将多个知识点进行综合运用，分析和解决复杂的问题。

一、流体力学及其输送1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。

2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。

3.牛顿粘性定律：F=±τA=±μAdu/dy ，(F ：剪应力；A ：面积；μ：粘度；du/dy ：速度梯度)。

4.两种流动形态：层流和湍流。

流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。

当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。

5.连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C 。

6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d ，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re ，湍流时λ=F(Re ，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g ，(ξ：局部阻力系数，情况不同计算方法不同)7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。

孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛的使用。

其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。

转子流量计的特点——恒压差、变截面。

8.离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率ηv ：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率ηH ：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率ηm ：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。

）、轴功率；工作点(提供与所需水头一致)；安装高度(气蚀现象，气蚀余量)；泵的型号(泵口直径和扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。

9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg（1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压（2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和 轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。

化工原理考考研试题及答案化工原理考研模拟试题一、选择题1. 在化工生产中，下列哪项不是影响流体流动阻力的主要因素？A. 流体的密度B. 管道的长度C. 管道的粗糙度D. 流速答案：A2. 对于不可压缩流体在水平圆管中稳定流动，连续性方程表明：A. 流量不变B. 流速增加，管道半径减小C. 管道半径增加，流速减小D. 流速和管道半径无关答案：A3. 在吸收塔中，提高气相主体的流速会导致：A. 传质效率降低B. 传质效率提高C. 传质效率不变D. 无法确定答案：A二、简答题1. 简述伯努利方程及其在化工过程中的应用。

答案：伯努利方程是描述不可压缩流体在管道中流动时能量守恒的方程。

方程表达式为：\( P + \frac{\rho v^2}{2} + \rho gh = \text{常数} \)，其中 \( P \) 是流体的压力，\( \rho \) 是流体的密度，\( v \) 是流体的速度，\( g \) 是重力加速度，\( h \) 是流体相对于参考点的高度。

在化工过程中，伯努利方程用于计算流体在管道系统中的压力损失、泵的选型、流体流动特性分析等。

2. 何为传质单元高度（HTU）和传质单元数（NTU）？它们在塔设计中有何作用？答案：传质单元高度（HTU）是指在填料塔或板式塔中，实现一定的传质效果所需的塔填料层或塔板的高度。

传质单元数（NTU）是指塔内总的传质单元数，它等于传质单元高度与塔的有效高度之比。

在塔设计中，HTU和NTU是衡量塔效率的重要参数，它们有助于确定塔的尺寸和所需塔板数或填料层数，从而优化塔的设计和操作。

三、计算题1. 某连续搅拌槽反应器（CSTR）中进行液相反应，反应为A→B，反应速率表达式为 \( r = kCA^2 \)，其中 \( C_A \) 是A的浓度，\( k \) 是反应速率常数。

已知反应器的体积为 \( V = 100 \) 升，进料流速为 \( F_0 = 2 \) 升/分钟，进料中A的浓度为 \( C_{A0} = 1 \) 摩尔/升，反应器中A的浓度为 \( C_A = 0.5 \) 摩尔/升，且\( k = 0.05 \) 分钟^-1。

山东大学 837 化工原理2017年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题一、基本原理部分【陈2】1【答案】离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。

此种现象称为气缚，表示离心泵无自吸能力，所以在启动前必须灌满液体。

离心泵装置中吸入管路的底阀的作用是防止启动前灌入的液体从泵内流出，滤网则可以拦截液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。

【陈8】2【答案】当液体湍流流过固体溶质表面时，固、液间传质阻力全部集中在液体内紧靠两相界面的一层停滞膜内，此膜厚度大于层流内层厚度，而它提供的分子扩散传质阻力恰等于上述过程中实际存在的对流传质阻力。

双模理论包含几点基本假设：①相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的停滞膜，吸收质以分子扩散方式通过此二膜层由气相主体进入液相主体；②在相界面处，气、液两相达到平衡；③在两个停滞膜以外的气、液两相主体中，由于流体充分湍动，物质组成均匀。

【陈6】3【答案】（1）传热管壁温接近膜系数大的那一侧流体的温度，即饱和蒸汽的温度，因为空气的膜系数远远小于蒸汽的膜系数。

（2）传热系数接近膜系数小的流体，即空气的膜系数。

（3）空气走管内，饱和蒸汽走管间，以便于冷凝液的排放。

【陈9】4【答案】气体的吸收与液体的精馏同为分离均相物系的气液传质操作，但是，二者有重要的差别。

一般说来，为使均相混合物分离成较纯净的组分，必须出现第二个物相。

吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。

蒸馏操作中采用改变状态参数的办法（如加热与冷却），使混合物系内部产生出第二个物相。

因此，经过精馏操作可以直接获得较纯净的轻、重组分，但经过吸收操作，混合气中的溶质却进入吸收液中，而不能以较纯净的状态直接得到。

要取得较纯净的溶质组分，还需经过第二个分离操作才能实现。

化工原理一、填空：（1）层流条件下，管径一定时，阻力损失与流量（一）次方成正比；流量一定时，阻力损失与管径（四）次方成反比。

（2）离心泵的轴功率随流量的增大而（增加），启动离心泵前应（逐渐打开阀门），以减少启动电流，保护电机。

另外，离心泵启动前，还要( 关闭出口阀门 )，否则就会造成（汽蚀）现象。

（3）层流时，圆管内的流速呈（抛物线型）分布，u/u max=( 0.5)；当温度升高时，处于层流状态的空气的阻力损失（）。

（4）往复泵的流量与压头（没有关系），需采用（旁路调节）调节流量。

（5）研究流体流动时，常将流体视为由无数分子集团所组成的（连续介质），其目的是为了摆脱（复杂的分子运动），而从（宏观）角度来研究流体的流动规律。

（6）在化工生产中，流体静力学基本方程式主要应用于（压力与压力差的测量），（液位的测量），（液封的高度计算）。

（7）离心分离因数Kc=（）,若旋转半径R=0.4m，切向速度u T=20m/s时，则Kc=（102 ）,结果表明在上述条件（离心分离效果很好）。

（8）通过三层平壁的热传导中，若测得各面的温度t1,t2,t3和t4分别为500℃,400℃,200℃和100℃，则各平壁层热阻之比（）（假设各层壁面间接触良好）。

（9）为了减少辐射热损失，可采用（多层遮热板）方法，而且材料的黑度（越高），散热愈少。

（10）当管壁和污垢热阻可以忽略时，如果当两个对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高（对流传热系数较小一侧）的α。

若两侧α相差不大时，则必须将（两侧的α同时提高）才能提高K值。

（1）在流体流动中，圆形直管内流体滞流时的速度分布为（抛物线）形状，且平均速度u与管中心最大速度u max之比等于（0.5）；湍流时的速度分布为（幅度很小的曲线）。

（2）有一串联管道，分别由管径为d1与d2的两管段串联而成，d1<d2。

某流体稳定地流过该管道。

今确知d1管段内流体呈滞流，则流体在d2管段内的流型为（层流）。

第一章 流体流动一、名词解释（每小题2分）31、法定计量单位：由国家以命令形式规定允许使用的计量单位。

62、稳定流动：流动系统中各截面上的流速、压强、密度等各有关物理量仅随位置变化不随时间变化。

63、不稳定流动：流动系统中各截面上的流速、密度、压强等随位置及时间而变。

64、流动边界层：流体流过壁面时，如果流体润湿壁面，则必然形成速度梯度很大的流体层叫流动边界层。

35、边界层分离：流体在一定条件下脱离壁面的现象叫边界层的分离。

66、速度梯度：dudy速度梯度，即在与流动方向垂直的y 方向上流体速度的变化率。

37、牛顿黏性定律：dyduμτ= 68、当量长度e l ：把流体流过某一管件或阀门的局部阻力折算成相当于流过一段与它直径相同、长度为e l 的直管阻力。

所折算的直管长度称为该管件或阀门的当量长度。

69、因次分析法：用维数不多的无因次数群代替较多的变量，对一个复杂的物理现象可简化实验工作，该方法称为因次分析法。

310、相对粗糙度 ：ε /d—相对粗糙度。

611、黏性：运动流体内部产生的阻碍流体向前运动的特性。

612、黏度：S yu F ∆∆=μ，μ—比例系数，流体的黏性愈大，其值愈大，所以称为粘滞系数或动力。

黏度，简称黏度。

312、点速度：流通截面上某一点的速度，可直接测量m/S 。

313、绝压：以绝对零压作起点计算的压强，称为绝对压强。

314、表压：表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为表压强。

315、真空度：真空度等于大气压强减去绝对压强。

二、单选择题（每小题2分）1.B 2B ；D ；C ；A 3A 4 D 5A 6C 7 B 8C 9 D 10B 11 B ；G 12 C 13 C 14 B B 15 E ；A 16 B 17 B 18 C 19 A 20 C 21 B 22 C 23 A 24 A 25 A 26 C 27 B 28 A 29 D 30 A 31 B 32 A 33 B三、填空题（每小题2分）1 e/d2 τ=μdu/dy ；牛顿3 动静压头之和；静压头4 位置；时间 5连续；垂直流动方向或流体流线平行 6 2；1/4 7滞流边界层厚度；湍流边界层厚度；滞流内层；主流区流速 8 MT -2L -1；MT -3L 2 9 增大；降低 10 u 1A 1ρ1 = u 2A 2ρ2= 常数；u 1d 12 =u 2d 22= 常数 12 1m/s ；20Pa 13 大；2.84 m 3/h 14 ()21122u Rg ρρρζ-=15 Pa 1＝0；Pa 2＝ 100mmH 2O ；Pb 1＝300mmH 2O ；Pb 3=340mmH 2O16 Pa ⋅s 或N ⋅s/m 2；m 2/s 17 1.6m ；0.4m 18.1/1619∑+++=++hfu P gz u P gz 2222222111ρρ∑+++=++ρρρρρhf u P g Z u P g Z 2222222111 20 2)(2u gR i ρρρζ-=21 0.5；0.8 22 2.8m/s ；连续性23 下降无黏性25 10；126 相等；流量之和27 大；0.295～2.95 28 增加；不变 29. 2 30 绝对压强 四、问答题 （每小题2分）31、如何判断一流体的流动类型?答：Re≤2000的流动称为层流流动，Re ＞4000的流动称为湍流流动。

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•试看部分内容名校考研真题绪论本章不是考试重点，暂未编选名校考研真题，若有将及时更新。

第1章流体流动一、填空题1．某液体在内径为的水平管路中作稳定层流流动其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过等长的内径为（）的管子时，则其流速为原来的倍，压降是原来的倍。

[四川大学2008研]【答案】4 16查看答案【解析】由流量可得，流速，因此有：，即流速为原来的4倍。

根据哈根-泊肃叶（Hagen-Poiseuille）公式（为压强降），则有：因此，压降是原来的16倍。

2．一转子流量计，当通过水流量为1m3/h时，测得该流量计进、出间压强降为20Pa；当流量增加到1.5m3/h时，相应的压强降为。

[四川大学2008研]【答案】20Pa查看答案【解析】易知，当转子材料及大小一定时，、及为常数，待测流体密度可视为常数，可见为恒定值，与流量大小无关。

3．油品在φ的管内流动，在管截面上的速度分布可以表示为，式中y为截面上任一点至管内壁的径向距离（m），u为该点上的流速（m/s）；油的粘度为。

2021年《化工原理》考研考点归纳与考研真题解析第1章流体流动1.1 考点归纳一、流体的物理性质1．连续介质假定（1）将流体视为由无数微团或质点组成的密集而无间隙的连续介质；（2）连续性假设并不是在任何情况下都适用，如高真空下的气体就不能视为连续介质。

2．流体的密度和比容（1）密度的定义与性质流体的密度是指单位体积流体所具有的质量，以ρ表示。

比体积是指密度的倒数，以符号υ表示，它是指单位质量流体所占有的体积，即液体的密度随着压力和温度的变化很小，一般可忽略不计，因此ρ＝常数。

气体的密度随温度、压力改变较大。

低压气体的密度可近似按理想气体状态方程计算高压气体的密度可采用实际气体状态方程计算。

（2）流体混合物的密度①液体混合物的组成常用质量分数表示。

以1kg液体混合物为基准，设各个组分在混合前后体积不变（理想溶液），则1kg混合物的体积等于各组分单独存在时体积之和，即ρA，ρB，…，ρn——各纯组分的密度，kg/m3；ωA，ωB，…，ωn——混合物中各组分的质量分数，kg/kg。

②气体混合物的组成常用体积分数φ表示。

以1m3气体混合物为基准，各组分的质量分别为φAρA，φBρB，φnρn，则1m3气体混合物的质量等于各组分质量之和，即ρm＝ρAφA＋ρBφB＋ρnφnφA，φB，φn——气体混合物中各组分的体积分数，m3/m3。

3．流体的膨胀性和压缩性（1）膨胀性流体的膨胀性是指流体温度升高时其体积会增大的性质。

膨胀性的大小用体积膨胀系数α表示。

dT——流体温度的增量，K；dv/v——流体体积的相对变化量。

液体的膨胀性通常可忽略不计，而气体的膨胀性相对很大。

（2）可压缩性可压缩性是指流体受压力作用其体积会减小的性质。

流体可压缩性的大小用体积压缩系数β来表征。

负号表示dv与dp的变化方向相反。

由于ρv＝1，故上式又可以写成由β的表达式知，β值越大，流体越容易被压缩；反之，不易被压缩。

4．流体的黏性（1）牛顿黏性定律流体在运动时，任意相邻流体层之间存在着抵抗流体变形的作用力，称为剪切力（内摩擦力）。

化工原理(2)
一、填空题（68分）
1、精馏塔有板式塔和（）。

板式塔常见的类型有（）、（）等。

学生回答是：填料塔#筛板塔#浮阀塔
2、有一串联管道，分别由管径为d1与d2的两管段串联而成，d1<d2。

某流体稳定地流过该管道。

今确知d1管段内流体呈滞流，则流体在d2管段内的流型为（）。

学生回答是：滞流
3、吸收操作中，如增加吸收剂流量，则溶质回收率将（）；如吸收剂入口浓度增加，则回收率（）。

学生回答是：增大#减小
4、在列管式换热器的壳程中设置折流板的优点是（），缺点是（）。

学生回答是：增加壳程流体流动的满动程度，提高传热效果#增加了流体流动的阻力损失
5、在流体流动中，圆形直管内流体滞流时的速度分布为（）形状，且平均速度u与管中心最大速度Umax之比等于（）；湍流时的速度分布为（）。

学生回答是：抛物线##0.5##准抛物线
6、工业过滤一般采用（）过程最合理。

过滤常数的测定一般在（）进行。

学生回答是：先恒速后恒压#恒压下
7、在列管式换热器中，用饱和水蒸气加热空气，则传热管的壁温接近（），总传热系数K的值接近（）。

学生回答是：饱和水蒸气温度#空气的对流传热系数
8、离心泵无自吸作用，开泵前要先（），以防止（）现象的产生。

学生回答是：注满被输送液体#气缚。

一、填空题1.饱和液体进科时，q=___1____;L′=__ L+F___;V′=___V_____。

2.精馏操作一般用于分离__气体_____混合物，其原理是利用原料中各组分的___溶解度____差异来达到分离的目的。

3.知q=1.7，则加料中液体量与总加料量之比是1：1 。

4.对一定组成的二元体系的精馏过程，压力越大，则相对挥发度越_____小_______，对分离越______不利________。

5.板式塔从总体上看气液两相呈__气相____接触，在板上气液两相呈__液相___接触。

6.任写出板式塔三种不正常操作状况：漏液；雾沫夹带；液泛；气泡夹带；液相量不足（任意三个）7在填料塔中气流量相同的情况下，液体流量越大，液膜越厚，压降越大。

8.对流干燥的特点是传热、传质方向相反的过程。

9.常压下，空气中水汽分压为20mmHg时，其湿度H=__0.0168__。

10.相对湿度φ可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力小；当φ=0时，表示该空气为绝干气。

二、选择题1.精馏塔中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质，使上升的汽相中轻组分浓度提高，最恰当的说法是（ D ）。

A. 液相中轻组分进入汽相B. 汽相中重组分进入液相C. 液相中轻组分、重组分同时进入汽相，但其中轻组分较多D. 液相中轻组分进入汽相和汽相中重组分进入液相同时发生2.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3.当进料为气液混合物且气液摩尔比为1比3时，则进料热状况参数q 值为（ C ）A. 0.5B. 1C. 0.75D. 0.64.在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得相邻实际塔板上液相组成分别为7.01=-n x 、5.0=n x （均为易挥发组份摩尔分率）。

已知操作条件下相对挥发度为3，则以液相组成表示的第n 板的单板效率=L m E ( B )。

第0章绪论1）广义地说，凡工业生产的关键环节是改变物质组成，这类生产便归属化工生产范畴。

2）为了便于管理及技术交流，很多行业从化工中划分出去，但它们仍属“化工大家族”中的一员。

这些行业有石油化工，塑料工业，制药工业，硅酸盐工业……3）生产工艺学是研究某一化工产品生产全过程的学科。

4）化学工程是研究化工生产中共性问题的学科。

5）化工生产中虽然化学反应是核心，但前、后对物料的处理大都为物理加工过程。

这些对物料的物理加工过程称为单元操作。

6）介绍主要单元操作的原理、方法及设备的课程叫化工原理。

7）物理量=数×单位。

8）基本单位：长度m,质量kg ,时间s。

（答：m，kg，s）9）导出单位：力N,功或能J ,功率W,压强Pa。

10) 有的单位前面有“字首” ，这些字首的意思是：k 103,c 10-2 ,m 10-3,μ 10-6。

11）查得30℃水的粘度--μ×105 /Pa·S为80.12,表明μ=80.12×10-5Pa.s。

12）量纲是普遍化单位。

如长度单位有m，cm，mm，km 等，其量纲为L 。

13）物料衡算是对一定的时间间隔、一定的空间范围（控制体）而言的。

14）总的物料衡算式为∑M i－∑M o= M a ，各种M的单位均为质量单位，如kg。

15）若无化学反应，对任一组分j，物料衡算式为∑M i，j-∑M o，j= M a，j16）若进、出控制体的物料均为连续流股，各流股的质量流量均恒定，∑M i=∑M o,控制体内任一位置物料的所有参量—如温度、压强、组成、流速等都不随时间而改变，则该控制体处于定态或称定常态或稳定态过程。

17）流体粘度的单位换算关系是：cP（厘泊）=0.001Pa·S，则3.5 cP=3.5×10-3Pa·S ,0.005 Pa·S = 5.0 cP 。

【分析】3.5cP=3.5cP ×（0.001Pa.S/1cP）=3.5×10-3Pa.S0.005 Pa.S=0.005 Pa.S×(1cP/ 0.001Pa.S)=5.0cP式中（0.001Pa.S/1cP及(1cP/ 0.001Pa.S)称为“转换因子”，用于物理量的单位转换。